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Geprüfter Lieferant Ein Induktionsofen ist ein elektrischer Ofen , in dem die Wärme durch Induktionsheizung von Metall aufgebracht wird.[1][2][3] Induktionsofen-Kapazitäten reichen von weniger als einem Kilogramm bis hundert Tonnen und werden zum Schmelzen von Eisen und Stahl, Kupfer, Aluminium und Edelmetallen verwendet.
Der Vorteil des Induktionsofens ist ein sauberer, energieeffizienter und gut kontrollierbarer Schmelzprozess im Vergleich zu den meisten anderen Methoden des Metallschmelzens.
Die meisten modernen Gießereien verwenden diese Art von Ofen, und jetzt auch mehr Eisengießereien ersetzen Kuppeln mit Induktionsöfen zum Schmelzen von Gusseisen, da die ersteren viel Staub und andere Schadstoffe emittieren.
Da kein Lichtbogen oder Verbrennung verwendet wird, ist die Temperatur des Materials nicht höher als zum Schmelzen erforderlich, was den Verlust wertvoller Legierungselemente verhindern kann.
Der größte Nachteil der Verwendung von Induktionsofen in einer Gießerei ist die fehlende Raffinierfähigkeit. Ladungsmaterialien müssen von Oxidationsprodukten und einer bekannten Zusammensetzung frei sein und einige Legierungselemente können durch Oxidation verloren gehen (und müssen der Schmelze wieder hinzugefügt werden).
Ein Induktionsofen besteht aus einem nichtleitenden Tiegel, der die Ladung des zu schmelzenden Metalls hält, umgeben von einer Kupferdrahtspule. Ein starker Wechselstrom fließt durch den Draht. Die Spule erzeugt ein schnell umkehrend magnetisches Feld , das das Metall durchdringt. Das Magnetfeld induziert Wirbelströme, kreisförmige elektrische Ströme, im Inneren des Metalls, durch elektromagnetische Induktion.[9] die Wirbelströme, die durch den elektrischen Widerstand des Schüttmetalls fließen, erhitzen es durch Joule-Heizung. Bei ferromagnetischen Materialien wie Eisen kann das Material auch durch magnetische Hysterese, die Umkehrung der molekularen magnetischen Dipole im Metall, erhitzt werden. Nach dem Schmelzen verursachen die Wirbelströme ein kräftiges Rühren der Schmelze, was eine gute Mischung gewährleistet.
Ein Vorteil der Induktionsheizung ist, dass die Wärme innerhalb der Ladung des Ofens selbst erzeugt wird, anstatt von einem Brennstoff oder einer anderen externen Wärmequelle aufgebracht zu werden, was bei Anwendungen, bei denen Kontamination ein Problem ist, wichtig sein kann.
Die Betriebsfrequenzen reichen von der Netzfrequenz (50 oder 60 Hz) bis 400 kHz oder höher, in der Regel abhängig vom geschmolzenen Material, der Kapazität (Volumen) des Ofens und der erforderlichen Schmelzgeschwindigkeit. Im Allgemeinen gilt: Je kleiner das Volumen der Schmelzen, desto höher ist die Frequenz des verwendeten Ofens; dies ist auf die Hauttiefe zurückzuführen, die ein Maß für die Entfernung ist, die ein Wechselstrom unter die Oberfläche eines Leiters eindringen kann. Für die gleiche Leitfähigkeit haben die höheren Frequenzen eine geringe Hauttiefe, die weniger in die Schmelze eindringt. Niedrigere Frequenzen können Rühren oder Turbulenzen im Metall erzeugen.
Ein vorgeheiztes, eine Tonne Schmelzen Ofen Eisen kann kalte Ladung bis zum Gewindebohren Bereitschaft innerhalb einer Stunde schmelzen. Die Netzteile reichen von 10 kW bis 42 MW, mit Schmelzegrößen von 20 kg bis 65 Tonnen Metall.[Zitat erforderlich]
Ein eingeschalteter Induktionsofen gibt normalerweise ein Brummen oder Weheln (aufgrund schwankender Magnetkräfte und Magnetostriktion ) ab, dessen Tonhöhe von den Bedienern genutzt werden kann, um zu ermitteln, ob der Ofen korrekt funktioniert oder auf welchem Leistungsniveau
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