誘導炉は、金属やその他の導電性材料の加熱・溶解に使用される多目的で効率的な電気装置です。
その構造と動作は電磁誘導の原理に基づいています。
銅コイルを流れる交流電流が磁場を発生させます。
この磁場がるつぼ内の導電性材料に電流を誘導し、加熱する。
誘導炉は、コアレス誘導炉やチャンネル誘導炉など様々なタイプに分類され、それぞれに固有の部品や用途があります。
誘導炉の4つの主要部品
るつぼ
るつぼは、加熱する材料を入れる容器です。
通常、セラミックやグラファイトなど高温に耐える材料で作られています。
コンタミネーションを防ぎ、耐久性を確保します。
誘導コイル
銅製のコイルがるつぼを囲み、電源に接続されています。
高周波電流を流すと、変動磁場を発生させます。
電源ユニット
トランス、インバーター、コンデンサーバンクが含まれる。
誘導コイルに必要な電流を供給するために欠かせない。
誘導炉の種類
コアレス誘導炉
耐火性容器の周囲を誘導コイルで囲み、鉄骨で支持したもの。
帯電した材料に渦電流を発生させ、ジュールの法則に従って加熱し、材料を溶融させます。
チャンネル誘導炉
このタイプには、溶融金属を入れた耐火物ライニング鋼製シェルと、鉄心と一次誘導コイルを備えた誘導ユニットが含まれる。
溶融金属のループは変圧器の二次側コンポーネントとして機能し、このループ内で発生する熱によって金属が炉内で循環・攪拌されます。
動作原理
電磁誘導
誘導コイルに交流電流が流れると、電磁場が発生し、るつぼ内の導電性材料に電流が誘導されます。
この電流が抵抗を通じて熱を発生させ、材料を効果的に溶解します。
直接加熱
従来の炉とは異なり、誘導炉は炉自体ではなくチャージを直接加熱します。
これによりエネルギー損失が減少し、効率が向上します。
用途
インベストメント鋳造
誘導溶解は、ほぼすべての金属を扱うことができる様々な空気炉や真空炉が利用可能なため、インベストメント鋳造に広く使用されています。
特殊製鋼および鋳造
誘導炉は、高温プロセスに適した水冷式誘導コイルを備えた、円筒形、オープントップ、傾斜可能な耐火るつぼで採用されます。
利点
効率
誘導炉は材料を直接加熱するため効率が高く、エネルギー損失を最小限に抑えます。
制御と精度
誘導炉は最終製品の品質を維持するために重要な加熱プロセスを正確に制御します。
汎用性
さまざまな金属や合金に使用できるため、さまざまな産業用途で汎用性があります。
要約すると、誘導炉の構造は電磁誘導を利用して効率的かつ正確に金属を加熱・溶解するように設計されています。
主要部品には、るつぼ、誘導コイル、電源装置が含まれ、コアレス誘導炉やチャンネル誘導炉など、さまざまなタイプが特定の産業ニーズに対応しています。
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