El forn d'inducció és un dispositiu de calefacció elèctrica que converteix l'energia elèctrica en energia tèrmica utilitzant el principi d'inducció electromagnètica per induir corrent dins dels materials metàl·lics en un camp magnètic altern, escalfant així els materials fins que es fonen. Els forns d'inducció es divideixen en dos tipus segons la seva estructura: els forns d'inducció sense nucli i els forns d'inducció amb nucli. Els forns d'inducció sense nucli s'utilitzen àmpliament a causa de la seva ràpida velocitat d'escalfament, funcionament intermitent, menys esgotament dels elements durant la fosa i fàcil ús i manteniment. En els últims anys, l'alta densitat de potència, la fusió ràpida i el desenvolupament a gran escala s'han convertit en la tendència actual de desenvolupament dels forns d'inducció sense nucli.
1 Erosió
L'erosió es manifesta com un aprimament de lamaons refractarisrevestiment del forn i ampliació del diàmetre del gresol. Les causes de l'erosió són l'erosió mecànica i l'erosió química.
1.1 Erosió mecànica
L'erosió mecànica és causada pels següents motius: (1) Col·lisió i fregament de la càrrega. (2) Agitació electromagnètica. A la zona del revestiment del forn en contacte amb el metall fos, el metall fos neteja contínuament el revestiment del forn sota l'acció de l'agitació electromagnètica.
1.2 Erosió química
(1) Reacció del metall fos
Els revestiments del forn de magnesi tenen una bona tolerància a Fe, Mn i Ni, però poca tolerància a C i Si. A altes temperatures, l'activitat de [C] i [Si] en el metall fos augmenta, i es produeix una reacció interfacial amb MgO a la superfície del revestiment del forn, causant danys al revestiment del forn. Quan s'utilitza un revestiment de forn de silici per a la fusió, SiO2 reacciona amb [C] en el metall fos per formar la següent reacció: SiO2(s)+2[C]→[Si]+2CO(g) . La temperatura d'equilibri d'aquesta reacció per a la fusió del ferro dúctil és de 1467 graus, 1540 graus per al ferro gris i 1580 graus per al ferro colat forjable. Quan la temperatura de fusió supera la temperatura d'equilibri, el SiO2 al revestiment del forn es redueix en [O] i el revestiment del forn es fa més prim.
(2) Erosió d'escòries
A causa de la presència d'òxid a la càrrega, la càrrega de retorn brut i l'oxidació del metall fos a altes temperatures, es produeix una gran quantitat d'escòries que conté FeO. Durant el procés de fosa, la viscositat del metall fos es redueix significativament a causa de l'agitació electromagnètica i penetra als porus del revestiment quan entra en contacte amb la superfície del revestiment del forn de maons refractaris. A altes temperatures, FeO a l'escòria reacciona amb SiO2, Al2O3 o MgO al revestiment del forn per produir substàncies de baix punt de fusió (com FeO·SiO2, el punt de fusió és només de 1170 graus). Sota l'agitació del metall fos a alta temperatura, és molt fàcil fondre i sortir ràpidament de la zona de reacció i entrar al líquid. Com més gran sigui la diferència entre l'alcalinitat del material de revestiment i l'alcalinitat de l'escòria, més fàcil serà que el revestiment es corroeixi.
2 Fuga
El fenomen de fuites es manifesta com un metall que penetra al revestiment del forn. Les causes de les fuites són: (1) La densitat del forn és massa baixa; (2) El metall s'ha fos abans que es formi la capa de sinterització; (3) Reacció química.
3 Escòria
El fenomen d'escòria es manifesta quan la paret del forn es fa més gruixuda i rugosa. La causa de l'escòria és l'adhesió d'òxids metàl·lics, materials reciclats que contenen oxidants i sorra a la paret del forn. Els efectes de l'escòria sobre el revestiment del forn són els següents: (1) L'escòria són els òxids, sulfurs o fosfurs infusibles que suren sobre el metall fos que s'adhereixen a les peces de revestiment on el cabal de metall fos és baix i es produeix una pèrdua de calor; (2) Redueix la capacitat del forn; (3) Redueix l'eficiència de fusió del forn; (4) Fa que el metall amagat a l'escòria sigui fàcil de sobreescalfar; (5) Reacciona amb els materials de maons refractaris del revestiment; (6) És fàcil causar danys mecànics al revestiment durant l'eliminació d'escòries; (7) Canvia l'estat termodinàmic del revestiment a la part que penja l'escòria. L'escòria de revestiment de sorra de quars es produeix quan els materials reciclats contenen més sorra de quars (sorra residual adherida a la superfície de ferro colat). Aquestes sorres s'enfonsaran al fons del forn i s'adheriran a la paret del forn per espessir el revestiment. En casos greus, la part inferior del forn formarà una forma de V i el volum del forn disminuirà. El revestiment del forn de sorra de quars és un revestiment de forn àcid. L'escòria àcida s'adherirà al revestiment del forn àcid, especialment quan la línia d'escòria està fixada i la temperatura d'aixetament és baixa, l'escòria es produirà seriosament a la línia d'escòria, afectant la càrrega i la capacitat del forn.
