Az indukciós kemence olyan elektromos fűtőberendezés, amely az elektromos energiát hőenergiává alakítja az elektromágneses indukció elvét alkalmazva, hogy áramot indukáljon a fémanyagok belsejében egy váltakozó mágneses térben, ezáltal az anyagokat addig melegíti, amíg azok megolvadnak. Az indukciós kemencék felépítésük szerint két típusra oszthatók: mag nélküli indukciós kemencékre és magos indukciós kemencékre. A mag nélküli indukciós kemencéket széles körben használják gyors felfűtési sebességük, szakaszos működésük, az olvasztás közbeni kevésbé égő elem, valamint az egyszerű használat és karbantartás miatt. Az elmúlt években a nagy teljesítménysűrűség, a gyors olvadás és a nagy léptékű fejlesztés vált a mag nélküli indukciós kemencék jelenlegi fejlesztési trendjévé.
1 Erózió
Az erózió a vékonyodásban nyilvánul megtűzálló téglákkemence bélése és a tégely átmérőjének megnövelése. Az erózió okai a mechanikai erózió és a kémiai erózió.
1.1 Mechanikai erózió
A mechanikai eróziót a következő okok okozzák: (1) A töltés ütközése és súrlódása. (2) Elektromágneses keverés. Az olvadt fémmel érintkező kemencebélés területén az olvadt fém elektromágneses keverés hatására folyamatosan öblíti a kemence burkolatát.
1.2 Kémiai erózió
(1) Olvadt fém reakció
A magnézium kemence bélése jól tolerálja a vasat, a mangánt és a nikot, de rosszul tolerálja a C-t és a Si-t. Magas hőmérsékleten megnő a [C] és [Si] aktivitása az olvadt fémben, és határfelületi reakció megy végbe a MgO-val a kemence bélésének felületén, ami a kemence burkolatának károsodását okozza. Ha kovasavtartalmú kemencebetétet használunk olvasztáshoz, a SiO2 az olvadt fémben lévő [C]-vel reagál, és a következő reakció alakul ki: SiO2(s)+2[C]→[Si]+2CO(g) . Ennek a reakciónak az egyensúlyi hőmérséklete a gömbgrafitos vas olvasztása esetén 1467 fok, szürkevas esetén 1540 fok, kovácsolható öntöttvas esetén 1580 fok. Amikor az olvadási hőmérséklet meghaladja az egyensúlyi hőmérsékletet, a kemence bélésében lévő SiO2 [O]-val csökken, és a kemence bélése vékonyodik.
(2) Salak erózió
A töltetben lévő rozsda, a tisztátalan visszatérő töltés és az olvadt fém magas hőmérsékleten történő oxidációja miatt nagy mennyiségű FeO-tartalmú salak keletkezik. Az olvasztási folyamat során az olvadt fém viszkozitása az elektromágneses keverés hatására jelentősen csökken, és a tűzálló téglából készült kemencebélés felületével érintkezve behatol a bélés pórusaiba. Magas hőmérsékleten a salakban lévő FeO reakcióba lép a kemence bélésében lévő SiO2-val, Al2O3-mal vagy MgO-val, így alacsony olvadáspontú anyagok (például FeO·SiO2, amelynek olvadáspontja mindössze 1170 fok) keletkeznek. A magas hőmérsékletű olvadt fém keverésekor nagyon könnyen megolvad, és gyorsan elhagyja a reakciózónát, és belép a folyadékba. Minél nagyobb a különbség a bélésanyag lúgossága és a salak lúgossága között, annál könnyebben korrodálódik a bélés.
2 Szivárgás
A szivárgás jelensége abban nyilvánul meg, hogy fém behatol a kemence burkolatába. A szivárgás okai a következők: (1) A kemence sűrűsége túl alacsony; (2) A fém megolvadt, mielőtt a szinterelőréteg kialakulna; (3) Kémiai reakció.
3 Salakosodás
A salakos jelenség abban nyilvánul meg, hogy a kemence fala vastagabb és érdesebb lesz. A salakképződés oka fémoxidok, oxidálószereket tartalmazó újrahasznosított anyagok és homok tapadása a kemence falához. A salakképződés hatásai a kemence bélésére a következők: (1) A salakképződés az olvadt fémen lebegő infúziós oxidok, szulfidok vagy foszfidok, amelyek a bélés részeihez tapadnak, ahol az olvadt fém áramlási sebessége alacsony és hőveszteség lép fel; (2) Csökkenti a kemence kapacitását; (3) Csökkenti a kemence olvasztási hatékonyságát; (4) Könnyen túlhevíti a salakba rejtett fémet; (5) Reagál a bélés tűzálló téglaanyagaival; (6) A salakeltávolítás során könnyen mechanikai sérülést okozhat a bélés; (7) Megváltoztatja a bélés termodinamikai állapotát a salakos függő résznél. A kvarchomok bélés salakosodása akkor következik be, ha az újrahasznosított anyagok több kvarchomokot tartalmaznak (az öntöttvas felületére tapadt hulladékhomok). Ez a homok lesüllyed a kemence aljára, és hozzátapad a kemence falához, hogy megvastagodjon a bélés. Súlyos esetekben a kemence alja V alakú lesz, és a kemence térfogata csökken. A kvarchomok kemence bélése savas kemence bélés. A savas salak megtapad a savas kemence bélésén, különösen, ha a salakvezeték rögzített és a csapolási hőmérséklet alacsony, a salakképződés súlyosan fellép a salakvezetéknél, ami befolyásolja a töltést és a kemence kapacitását.
