誘導炉の原料は主に溶融処理される金属と合金から構成されます。これらの原料は炉の特定の用途と希望する出力によって大きく異なります。主な成分には鉄、鋼、銅、アルミニウム、貴金属などの金属が含まれ、スポンジ鉄、銑鉄、各種鉱石のような未加工または半加工の状態で使用されることが多い。水冷式銅コイルに囲まれたるつぼを含む炉の設計は、誘導加熱による溶解プロセスを促進し、クリーンで効率的な溶解環境を保証します。
ポイントを解説
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一次原料:
- 金属と合金:誘導炉の主原料には鉄、鋼、銅、アルミニウム、貴金属が含まれる。これらは通常、製造プロセスの特定の要件に応じて、生のまま、または合金として使用されます。
- スポンジ鉄:誘導炉の重要な原料で、特に鉄鋼の生産に使用される。スポンジアイアンは鉄鉱石を使用して製造され、炉内の装入物ミックスの85～90%を占めることがある。
- 銑鉄:誘導炉のチャージミックスに添加されることが多く、通常全チャージの約10～15％を占める。銑鉄は最終鉄鋼製品の成分や特性を調整するために使用される。
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炉の設計と操業:
- るつぼと銅コイル:誘導炉の中核部品には、装入物を保持する耐火物製のるつぼと、るつぼを取り囲む水冷式銅コイルが含まれる。このコイルは電源に接続され、金属に電流を誘導する磁場を発生させ、金属を加熱して溶融させる。
- 誘導加熱:誘導炉では誘導加熱のプロセスが重要です。るつぼの周囲に変動磁場を発生させ、るつぼ内の導電性材料に電流を誘導します。この電流は抵抗を通して熱を発生させ、効果的に金属を溶解します。
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環境および操業上の利点:
- クリーンプロセス:誘導炉を使用する大きな利点の一つは、そのクリーンな操業です。このプロセスでは炉内に酸素やその他のガスを導入しないため、汚染のリスクが低減され、溶融金属の品質が向上します。
- 多様性:誘導炉は真空または不活性環境を含む様々な雰囲気で操業できるため、空気中で酸化する可能性のある特殊鋼や合金の溶解に適しています。
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産業分野での応用:
- 鋳物工場:誘導炉はその高品質と操作の容易さにより、鋳物工場で広く使用されています。大容量を処理することが可能で、1チャージ当たり最大65トンの鋼を生産できる炉もあります。
- 投資鋳造:空気炉や真空炉での誘導溶解の多様性は、様々な金属を処理できるインベストメント鋳造に理想的です。
要約すると、誘導炉の原料は主に金属と合金で、スポンジ鉄や銑鉄のような特定の形状は鉄鋼生産のような特定の用途に極めて重要です。誘導加熱を活用した炉の設計と操作は、これらの材料を溶解するためのクリーンで効率的な方法を提供し、様々な産業現場で好まれています。
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