HORNO DE INDUCCIÓN
Un Horno de inducción
es un horno eléctrico en el que el calor es generado
por calentamiento, por la inducción
eléctrica de un medio
conductivo (un metal) en un crisol, alrededor del cual se
encuentran enrolladas bobinas magnéticas.
El principio de calentamiento de un metal por medio de la
inducción fue descubierto por Michael Faraday en 1831 mientras se encontraba
experimentando en su laboratorio.1
Una ventaja del horno de inducción es que es limpio, eficiente
desde el punto de vista energético, y es un proceso de fundición y de
tratamiento de metales más controlable que con la mayoría de los demás modos de
calentamiento. Otra de sus ventajas es la capacidad para generar una gran
cantidad de calor de manera rápida. Los principales componentes de un sistema
de calentamiento por inducción son: el cuerpo de bobinas , conformado por las
bobinas de fuerza (donde como están dispuestas físicamente es donde hay mayor
agitación del baño líquido) y por las bobinas de refrigeración , la fuente de alimentación, la etapa de acoplamiento de la carga,
una estación de enfriamiento, el material refractario que protege a las bobinas
del baño líquido y la pieza a ser tratada.1
Las fundiciones más modernas utilizan este tipo
de horno y cada vez más fundiciones están sustituyendo los altos hornos por los de inducción, debido a que aquellos generaban mucho polvo entre otros contaminantes. El rango de capacidades de los hornos
de inducción abarca desde menos de un kilogramo hasta cien toneladas y son utilizados para fundir hierro y acero, cobre, aluminio y metales preciosos. Uno de los principales inconvenientes de
estos hornos es la imposibilidad de refinamiento; la carga de materiales ha de
estar libre de productos oxidantes y ser de una composición
conocida y algunas aleaciones pueden perderse debido a la
oxidación (y deben ser re-añadidos).
El rango de frecuencias de operación va desde la frecuencia de red
(50 ó 60 Hz) hasta los 10 kHz, en función del metal que se quiere
fundir, la capacidad del horno y la velocidad de fundición deseada -
normalmente un horno de frecuencia elevada (más de 3000 Hz) es más rápido,
siendo utilizados generalmente en la fundición de aceros, dado que la elevada frecuencia disminuye la turbulencia y evita
la oxidación. Frecuencias menores generan más turbulencias en el metal,
reduciendo la potencia que puede aplicarse al metal fundido.
En la actualidad los hornos de frecuencia de línea (50 ó
60 Hz, según país) han quedado en desuso, ya que los mismos poseían muy
poca eficiencia energética y además cargaban con un alto coste de
mantenimiento, dado que contenían una gran cantidad de elementos
electromecánicos. En las últimas décadas (aproximadamente desde finales de la
década de 1970) se han incorporado equipos de estado sólido, conformados en su
etapa de potencia con componentes tales como tiristores (diodos SCR) y transistores de potencia tipo IGBT, con lo que el
rendimiento y eficiencia de estos equipos ha aumentado considerablemente.
Un horno para una tonelada precalentado puede fundir una carga
fría en menos de una hora. En la práctica se considera que se necesitan 600 kW
para fundir una tonelada de hierro en una hora.
http://www.efd-induction.com/es/Applications/Melting/Metal_Foundry.aspx
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