Projeto do forno de indução

Tipos de Projetos de Forno de Indução

O projeto de um **forno de indução** é baseado principalmente nos tipos de fornos que podem ser fabricados acoplando uma bobina eletromagnética a um vaso adequado. Diferentes projetos atendem, consequentemente, a diversos metais ferrosos e não ferrosos. A tabela abaixo resume os projetos de forno de indução disponíveis:

• Forno de Indução Sem Núcleo: O forno de indução sem núcleo possui uma bobina indutora sem núcleo interno, daí o nome. A bobina indutora é normalmente feita de cobre e é isolada com materiais refratários. Este vaso eletricamente alimentado aquece os metais principalmente por indução magnética e é adequado para todos os tipos de aplicações de fusão de metais. Continua sendo a principal escolha para as indústrias de alumínio, latão, cobre, magnésio, zinco, níquel, titânio e diversas metalurgias de ligas.
• Forno de Indução com Cadinho: Este tipo de forno utiliza um cadinho para conter e fundir o metal. O cadinho é normalmente feito de materiais resistentes ao calor para resistir a altas temperaturas. Além disso, a bobina de indução aquece o cadinho por indução eletromagnética. O processo de aquecimento faz com que o cadinho aqueça o metal dentro dele. Portanto, os metais fundem de forma uniforme e controlada. Além disso, os fornos de indução com cadinhos oferecem tempos de resposta rápidos e redução de contaminação.
• Forno de Indução de Canal: O forno de indução de canal possui canais abertos para conter o metal líquido após sua fusão. Ele emprega aquecimento por indução para fundir metais circulando correntes elétricas de alta frequência através de condutores enrolados, induzindo campos magnéticos que geram calor dentro do metal. O projeto aberto permite o fluxo fácil de metal fundido. Os fornos de indução de canal oferecem velocidades de processamento rápidas, altas taxas de produção e excelente qualidade do produto.
• Forno de Indução do Tipo Núcleo: O forno de indução do tipo núcleo contém uma bobina feita de cobre ou liga de cobre, normalmente enrolada ao redor de um isolante para formar um núcleo circular ou oval. O forno aquece os metais principalmente induzindo correntes dentro deles usando os campos magnéticos gerados pelas correntes que passam pela bobina do forno. Alguns fabricantes preferem o forno de indução do tipo núcleo por sua simplicidade.

Especificações e Manutenção do Projeto do Forno de Indução

As especificações de um forno de fusão por indução são vastas e podem variar dependendo dos requisitos específicos de uso. Aqui estão algumas especificações-chave dos fornos de fusão por indução.

• Capacidade do Forno

  Indica o peso total do forno. Ao escolher um forno, é crucial considerar a capacidade de peso mensal. Tenha em mente que as opções de ponto de fusão do forno de indução diferem de acordo com o tipo de metal. Os pontos de fusão de ligas são geralmente mais baixos do que os pontos de fusão de carbono.

• Potência do Forno

  A medição em quilowatts por capital é para por tonelada por hora. A eletricidade consumida durante a fusão por indução de metais é indicada pela classificação de potência do forno de indução. O tamanho geral de um forno e sua capacidade nominal influenciam sua necessidade de potência. Equipamentos com maior consumo de energia fundirão o metal mais rapidamente. Além disso, sua eficiência será menor, resultando em custos de eletricidade mais altos.

• Resfriamento do Núcleo

  As máquinas têm sua maneira específica de evitar o calor da bobina, onde o campo eletromagnético excita as moléculas de metal para que elas se fundam. Fornos de fusão por indução de produção em massa maiores geralmente possuem sistemas de resfriamento a água, que usam água fluindo através de trocadores de calor para absorver e remover o excesso de calor. Sistemas de resfriamento a ar são mais frequentemente encontrados em fornos de fusão por indução em pequena escala, pois o ar os resfria mais rápido do que outros sistemas. Algumas máquinas possuem uma combinação de ambos.

Como qualquer máquina, manter o forno de fusão por indução funcionando por muito tempo exigirá manutenção regular, mas rápida. A bobina e o capacitor são os principais componentes que precisam ser verificados de vez em quando. Certifique-se de que o nível de fluido do refrigerante circulante esteja bom, pois ele resfria a bobina enquanto ela funciona. Verifique visualmente se há algum capacitor queimado. Um capacitor queimado terá uma saliência branca no topo que se parecerá com um cogumelo de cabeça para baixo. Além desses dois componentes, o resto do forno não precisa de mais do que uma linha de fluido refrigerante inspecionada visualmente e nenhum outro sinal óbvio de desgaste.

Aplicações do Forno de Indução

• Um forno de indução pode fundir metal eletricamente usando combustíveis combustíveis como carvão como meio de aquecimento para mudar o calor indiretamente.
• Os fornos de indução fundem ferro e aço, metais não ferrosos como alumínio, cobre e ligas de zinco.
• Os fornos de indução estão disponíveis em frequências e potências variadas, tornando-os adequados para diversas aplicações como fusão, aquecimento, forjamento, tratamento térmico, brasagem, fundição e soldagem.
• Os fornos de indução de alta frequência são perfeitos para o endurecimento superficial de aço carbono, aço de baixa liga, ferro fundido, aço ligado e metais não ferrosos como cobre, latão e alumínio.

Como Escolher o Projeto de Fornos de Indução

Ao escolher um forno de indução, vários fatores devem ser considerados. Estes incluem as necessidades da fundição, a capacidade e a eficiência. Em última análise, a escolha final se resumirá à aplicação específica do forno de aquecimento por indução.

• Necessidades da Fundição

  Ao decidir que tipo de forno de indução investir, é essencial primeiro avaliar com quais tipos de metais a fundição trabalha e que tipo de metal é. Diferentes combinações de forno de indução de metal funcionam melhor para as necessidades específicas da fundição. Por exemplo, um forno de indução elétrico de média frequência pode fundir alumínio e zinco de forma eficiente.

• Capacidade

  A capacidade de um forno de indução é determinada por sua frequência e pela potência que ele fornece à carga. Considere as instruções gerais da fundição e a taxa na qual ela precisa fundir metal. Uma vez que isso seja determinado, é fácil calcular os requisitos do forno de indução em termos de toneladas por hora ou por dia.

• Eficiência do Forno de Indução

  A atmosfera ao redor determinará a eficiência do forno de indução. Ambientes frios e úmidos podem levar à perda de calor e tempos de processamento mais longos ao usar fornos de indução. Além disso, considere se a fundição usará um forno de indução para fusão ou outros processos industriais, como soldagem ou tratamento térmico.

• Operação

  Os fornos de indução podem ser manuais ou automáticos. A escolha se resume ao orçamento de cada um. Os fornos de indução automáticos são mais caros, mas melhoram as taxas de produção.

• Restrições de Espaço

  Os fornos de indução com alta capacidade, mas com designs compactos, são ideais para fundições com restrições de espaço.

• Preço

  Os fornos de indução, que são geradores de RF, osciladores resfriados a água, indutores e transformadores, podem variar de preço. Considere aqueles componentes de fornos de indução que são essenciais para seu propósito e que podem ser facilmente substituídos em caso de quebra.

Perguntas e Respostas

P1: Quais são algumas tendências recentes no projeto de fornos de indução?

A1: À medida que a demanda por eficiência energética aumenta, os projetos estão incorporando materiais que reduzem o uso de energia e sistemas de isolamento mais robustos. Também estão aumentando os sistemas de controle automatizados que permitem aos operadores gerenciar com eficiência a temperatura e a qualidade do metal fundido. Há mais demanda agora por fornos de indução que possuem bobinas feitas de cobre ou uma combinação de cobre e grafite por causa das taxas de aquecimento mais rápidas e durabilidade.

P2: Quais são alguns fatores a serem considerados ao escolher um forno de indução para uma empresa?

A2: O tamanho e a capacidade do forno de indução são um fator crucial, pois ele deve atender às necessidades de produção. Além disso, a fonte de energia, seja elétrica ou eletromagnética, deve estar alinhada com os requisitos do negócio. Os operadores também devem considerar a facilidade de uso do forno de indução e se ele possui recursos automatizados para maior eficiência de produção.

P3: É possível modernizar um forno de indução existente com nova tecnologia para melhorar o desempenho?

A3: Sim, é possível modernizar algumas partes de um forno de indução, como substituir a bobina por uma feita de cobre, adicionar novos sistemas de controle ou melhorar os sistemas de resfriamento.

P4: Quais são algumas preocupações de segurança com o projeto de um forno de indução?

A4: A segurança é primordial ao usar um forno de indução. Os fabricantes integram recursos para proteger os operadores de campos eletromagnéticos e eletricidade de alta voltagem. Isso inclui aterramento, blindagem e uso de materiais isolados. Também há detecção de chama e monitoramento de vazamento de gás em fornos que usam tecnologia híbrida ou a gás. O projeto também possui medidas de segurança, como interromper o fornecimento de energia e resfriar o forno, em caso de emergência.