فرن الصهر الحثي

أنواع أفران الانصهار بالحث

يُعرف الفرن الذي يذوب المعادن باستخدام الحث الكهرومغناطيسي باسم **فرن الانصهار بالحث**. تُستخدم أفران الحث على نطاق واسع في مصانع الصب لذوبان المعادن غير الحديدية. تحتوي أفران الحث على ثلاثة مكونات رئيسية: مصدر الطاقة، والملف، والبوتقة. يعمل فرن الانصهار بالحث عن طريق تدفق التيار الكهربائي عبر ملف لإنشاء مجال مغناطيسي كهربائي ينقل الطاقة إلى المعدن حتى يذوب.

يوضح الجدول التالي أنواع أفران الانصهار:

• فرن الحث يذوب المعادن الحديدية وغير الحديدية
• فرن القوس الكهربائي يذوب خردة الصلب والسبائك
• فرن الحث الفراغي يذوب سبائك الصلب والتيتانيوم

يمكن للتجار العثور على مواصفات مختلفة لأحمال العمل الكبيرة أو الصغيرة، مثل 1 طن إلى 2 طن.

المواصفات والصيانة

• السعة:

  تُعرف سعة الفرن عادةً باللتر، وتحسب بناءً على الحجم الداخلي للبوتقة المستخدمة للذوبان. تشير السعة إلى الحد الأقصى لحجم المادة التي يمكن ذوبانها. يحتوي فرن الانصهار الصغير، في المتوسط، على سعة تبلغ من 20 إلى 50 لترًا، بينما تتراوح سعة الأفران الصناعية من 3000 إلى 8000 لتر.

• قدرة التسخين:

  تُعرف قدرة تسخين الفرن بالكيلووات، وتتراوح عادةً بين 15 و 25 كيلووات للأفران الصغيرة. قد يؤثر تصميم الملف الحثي، إلى جانب تردد التشغيل لمصدر طاقة فرن الحث، على قدرة التسخين.

• نطاق درجة الحرارة:

  يمكن أن يؤثر تردد عمل الفرن على نطاق درجة حرارته، حيث يؤدي التردد الأعلى إلى نقل طاقة أكبر. يمكن أن يختلف نطاق درجة الحرارة اعتمادًا على تصميم ونوع فرن الحث. يصل فرن الانصهار بالحث الصغير عمومًا إلى 1500-2500 درجة مئوية.

• نظام التبريد:

  تستخدم أفران الانصهار بالحث أنواعًا مختلفة من أساليب التبريد، مثل التبريد بالهواء أو بالماء أو مزيج من الاثنين. في أفران الحث المبردة بالهواء، يتم دمج مبادلات الحرارة في جسم الفرن، مما يسمح لتدفق الهواء الطبيعي بتبريد المعدات. تتضمن الأنظمة الكهربائية لأفران الحث المبردة بالماء سترات مائية وأنابيب مبردة بالماء، والتي يتم دمجها في أنظمة التحكم الكهربائية. مياه البحر، والمياه المقطرة، والمياه من أبراج التبريد المغلقة كلها مواد تبريد مقبولة لفرن الحث.

• مادة البوتقة:

  تُستخدم البوتقة لاحتواء المعدن أثناء عملية الذوبان، ويعتمد اختيارها على عوامل متعددة، مثل المعدن المراد ذوبانه، ودرجة الحرارة المطلوبة، ونوع الفرن. على سبيل المثال، تعتبر بوتقة كربيد السيليكون مناسبة جدًا للمعادن غير الحديدية، مثل الألومنيوم، والنحاس الأصفر، والبرونز، والنحاس، والزنك، وما إلى ذلك. عادةً ما تستخدم أفران الحث المصممة لذوبان الصلب فرنًا مُبطّنًا بمادة مقاومة للحرارة، مثل الألومينا أو المغنيسيا.

الصيانة

• الفحوصات الدورية:

  يجب فحص فرن الانصهار بالحث، وكذلك مصدر طاقة فرن الحث، بشكل متكرر. أثناء الفحص، يحتاج المستخدمون إلى البحث عن علامات التلف، أو الأجزاء الفضفاضة، أو الحرارة غير الطبيعية.

• التنظيف:

  يحتاج المستخدمون إلى تنظيف الأفران بشكل دوري لإزالة أي أوساخ، أو خبث، أو تراكم قد يؤثر على نقل الحرارة. إذا كانت الأجزاء الداخلية للفرن متسخة بشكل كبير، فذلك هو الوقت الذي يجب على المستخدمين فيه طلب المساعدة المهنية.

• التشحيم:

  بالنسبة للأفران التي تحتوي على أجزاء متحركة، يعد التشحيم المنتظم أمرًا ضروريًا لضمان التشغيل السلس ومنع التآكل.

• صيانة نظام التبريد:

  تتطلب أفران الانصهار بالحث المبردة بالماء عناية إضافية. يحتاج المستخدم إلى التحقق من تدفق المياه، ودرجة الحرارة، ومستوى المبرد لمنع ارتفاع درجة حرارة الفرن.

• صيانة النظام الكهربائي:

  يجب على المستخدمين الانتباه إلى الأنظمة الكهربائية لأفران الانصهار بالحث، وضمان توصيل الدوائر بشكل نظيف وثابت، بالإضافة إلى فحص عمل أنظمة التحكم والمستشعرات.

• صيانة البوتقة:

  تُستخدم البواتق لحمل المعادن، وبالتالي، يجب العناية بحالتها الفيزيائية بشكل جيد. يجب على مشغلي البواتق مراقبة وجود شقوق أو تلف قد تتطلب استبدالًا فوريًا.

استخدامات أفران الانصهار بالحث

يُستخدم فرن الانصهار بالحث بشكل أساسي لذوبان المعادن غير الحديدية، مما يوفر مرونة أكبر وتحكمًا أفضل في جودة المعدن المذاب. مع ذلك، تتنوع تطبيقات هذه الأفران بشكل كبير عبر العديد من الصناعات والقطاعات.

• صناعة الصب: تُستخدم أفران الانصهار بالحث على نطاق واسع في صناعة صب المعادن. تستخدم مصانع الصب هذه الأفران لذوبان المعدن لإنتاج المسبوكات للعديد من الصناعات والتطبيقات.
• إعادة تدوير المعادن: تلعب أفران الانصهار بالحث دورًا حاسمًا في صناعة إعادة تدوير المعادن. تُستخدم لذوبان خردة المعادن المعاد تدويرها، مثل علب الألومنيوم، وأسلاك النحاس، أو مكونات الصلب.
• صناعة التصنيع: غالبًا ما يستخدم مصنعو المنتجات المعدنية والمكونات والسبائك أفران الانصهار بالحث. توفر هذه الأفران تحكمًا دقيقًا في عملية الذوبان وتساعد على تقليل التلوث.
• صناعة المجوهرات: تُستخدم أفران الانصهار بالحث على نطاق واسع في صناعة المجوهرات لذوبان المعادن الثمينة مثل الذهب والفضة والبلاتين. تُمكّن هذه الأفران صائغي المجوهرات من إنشاء سبائك معدنية ذات خصائص مرغوبة وذوبان خردة المعدن لإعادة استخدامها.
• المختبرات والبحوث: تُستخدم أفران الانصهار بالحث في المختبرات ومؤسسات البحث العلمي لإجراء العديد من التجارب المعدنية وعلوم المواد. تتطلب هذه الإعدادات ذوبانًا صغيرًا للمعادن في أجواء مُتحكم بها.

كيفية اختيار أفران الانصهار بالحث

تُستخدم أفران الحث لذوبان المعادن في مجموعة واسعة من التطبيقات. إليك كيفية اختيار النوع المناسب من فرن الحث لاحتياجات العملاء من بين العديد من أفران الحث:

• التطبيق: تحقق من الاستخدام المقصود لفرن الحث. يوفر ذوبان المعادن المختلفة تطبيقات متنوعة ولديه إمكانيات محددة. يجب على العملاء اختيار فرن الانصهار بالحث الذي يناسب احتياجاتهم وتطبيقاتهم الدقيقة.
• السعة: ضع في اعتبارك سعة فرن الحث. تأكد من أن سعة فرن الحث المختار يمكنها تلبية متطلبات الإنتاج. عادةً ما تتراوح سعة أفران الحث من دفعات صغيرة إلى إنتاج صناعي واسع النطاق.
• الطاقة: اختر الطاقة المناسبة وفقًا لسرعة الذوبان واحتياجات الإنتاج. كلما زادت الطاقة، زادت سرعة الذوبان، لكنها قد تزيد أيضًا من استهلاك الطاقة.
• التكلفة الفعالة: بالإضافة إلى تكلفة الشراء الأولية، يجب على العملاء أيضًا مراعاة تكاليف التشغيل، وتكاليف الصيانة، واستهلاك الطاقة لضمان الكفاءة الاقتصادية على المدى الطويل.
• خدمة المورد: عند تحديد نوع فرن الحث الذي سيتم شراؤه، من الضروري التعرف على دعم المورد الفني وخدمات ما بعد البيع. اختر مزودًا يقدم مساعدة تقنية موثوقة ومساعدة سريعة بعد البيع لضمان حل سريع لأي مشكلات محتملة قد تواجهها أثناء التشغيل.

أسئلة وأجوبة حول فرن الانصهار بالحث

س1: ما مدى قوة فرن الحث؟

ج1: تتراوح أفران الحث من بضعة كيلووات إلى أكثر من 25 ميغاواط.

س2: أين يستخدم الحث الذوباني؟

ج2: تُستخدم أفران الحث بشكل أساسي في مصانع الصب ومصانع الصلب. تُستخدم أفران الحث أيضًا لذوبان المعادن الأخرى مثل سبائك المعادن غير الحديدية والنحاس.

س3: ما هي كفاءة فرن الحث؟

ج3: تبلغ كفاءة أفران الحث من 70٪ إلى 90٪ في تحويل الطاقة من الكهرباء إلى الحرارة.

س4: هل يستخدم فرن الحث التيار المتردد أو المستمر؟

ج4: يستخدم فرن الانصهار بالحث التيار المتردد. يكون التيار المتردد عالي الجهد وأفضل للتطبيقات مثل ذوبان الحث، حيث تكون الطاقة العالية مطلوبة. يمكن للتيار المتردد تغيير الجهد بسهولة ليكون أعلى أو أقل، وحث التيارات في المعدن.