Çekirdeksiz İndüksiyon Fırınları için Refrakter Malzemelerin Seçimi ve Teknolojik Gelişimi

İndüksiyon fırını, elektromanyetik alan indüksiyonu prensibini kullanarak elektrik enerjisini ısı enerjisine dönüştüren ve metal yükünü ısıtıp eriten bir cihazdır. Yapısına göre çekirdekli indüksiyon fırını ve çekirdeksiz indüksiyon fırını olmak üzere iki kategoriye ayrılır.

Çekirdeksiz indüksiyon fırını, yüksek verimlilik, enerji tasarrufu, düşük kirlilik, bileşimin kolay ayarlanması, atmosferin kolay kontrolü, güçlü ısıtma kapasitesi ve aralıklı çalışma gibi avantajlara sahiptir. İndüksiyon fırını şu şekilde sınıflandırılır: güç frekanslı indüksiyon fırını (50 Hz'e kadar); orta frekanslı indüksiyon fırını (50 Hz-10000 Hz) ve yüksek frekanslı indüksiyon fırını (10000 Hz'in üzerinde). Son yıllarda, yüksek güçlü tristörlü değişken frekanslı güç kaynağının gelişmesi ve güvenilirliğinin artmasıyla, orta frekanslı fırın, güç frekanslı fırının yerini kademeli olarak almıştır. Güç frekanslı fırına kıyasla, orta frekanslı fırın yüksek termal ve elektriksel verimliliğe, kısa erime süresine, düşük güç tüketimine ve otomasyonun kolay uygulanmasına sahiptir. Ayrıca, indüksiyon fırını büyük kapasite ve yüksek güç yönünde gelişmekte olup, refrakter malzemeler için daha yüksek gereksinimler ortaya koymaktadır.

Isıya dayanıklı astar, indüksiyon fırınının verimliliğini, döküm kalitesini, üretim ve işletmenin güvenliğini ve güvenilirliğini belirleyen önemli bir faktördür. Kaliteli ve uzun ömürlü bir ısıya dayanıklı astar elde etmek için öncelikle kullanım koşullarını anlamamız gerekir: (1) Isıya dayanıklı astarın kalınlığı nispeten yüksektir. İnce olduğunda, astarın sıcaklık gradyanı büyüktür; (2) Fırındaki erimiş metalin elektromanyetik karıştırması, ısıya dayanıklı astarın mekanik aşınmasına neden olur; (3) Isıya dayanıklı astar tekrar tekrar soğutulur ve termal darbelere maruz kalır.

Bu nedenle, seçilen refrakter malzemelerin şu özelliklere sahip olması gerekir: yeterince yüksek refrakterlik ve yük altında yumuşama sıcaklığı; iyi termal şok stabilitesi; metaller ve cüruf ile kimyasal reaksiyon göstermemesi; belirli bir yüksek sıcaklık mekanik dayanımı; iyi yalıtım ve izolasyon; iyi yapı, yüksek dolgu yoğunluğu, kolay sinterleme, kolay bakım; bol refrakter hammadde kaynakları, düşük fiyatlar vb. İndüksiyon fırınlarının gelişimi, refrakter malzemelerin teknolojik ilerlemesiyle yakından ilişkilidir. Büyük ölçekli güç frekanslı pota indüksiyon fırınlarının tasarımı genellikle refrakter malzemelerin seçimi ve fırın astarının simülasyon testiyle başlar. Her durumda, fırın astarı refrakterlerinin seçimi, fırının kullanım ve ekonomisine dayanır. Elektrikli cihazlarla sıkı bağlantı amacıyla, astar kalınlığı ne kadar ince olursa, hizmet ömrünü etkilemeden o kadar iyidir.


Yayın tarihi: 18 Nisan 2022