Inductieoven is een elektrisch verwarmingsapparaat dat elektrische energie omzet in thermische energie door het principe van elektromagnetische inductie te gebruiken om stroom in metalen materialen te induceren in een wisselend magnetisch veld, waardoor de materialen worden verwarmd totdat ze smelten. Inductieovens zijn afhankelijk van hun structuur in twee typen verdeeld: inductieovens zonder kern en inductieovens met kern. Kernloze inductieovens worden veel gebruikt vanwege hun hoge verwarmingssnelheid, intermitterende werking, minder doorbranden van elementen tijdens het smelten en eenvoudig gebruik en onderhoud. De afgelopen jaren zijn een hoge vermogensdichtheid, snel smelten en grootschalige ontwikkeling de huidige ontwikkelingstrend geworden van kernloze inductieovens.
1 Erosie
Erosie manifesteert zich als het dunner worden van devuurvaste stenenovenbekleding en vergroting van de diameter van de smeltkroes. De oorzaken van erosie zijn mechanische erosie en chemische erosie.
1.1 Mechanische erosie
Mechanische erosie wordt veroorzaakt door de volgende redenen: (1) Botsing en wrijving van de lading. (2) Elektromagnetisch roeren. In het gebied van de ovenbekleding dat in contact komt met het gesmolten metaal, spoelt het gesmolten metaal continu de ovenbekleding onder invloed van elektromagnetisch roeren.
1.2 Chemische erosie
(1) Reactie van gesmolten metaal
De bekleding van magnesiumovens heeft een goede tolerantie voor Fe, Mn en Ni, maar een slechte tolerantie voor C en Si. Bij hoge temperaturen neemt de activiteit van [C] en [Si] in het gesmolten metaal toe en vindt er een grensvlakreactie plaats met MgO op het oppervlak van de ovenbekleding, waardoor schade aan de ovenbekleding ontstaat. Wanneer voor het smelten een kiezelhoudende ovenbekleding wordt gebruikt, reageert SiO2 met [C] in het gesmolten metaal en vormt de volgende reactie: SiO2(s)+2[C]→[Si]+2CO(g) . De evenwichtstemperatuur van deze reactie voor het smelten van nodulair gietijzer is 1467 graden, 1540 graden voor grijs ijzer en 1580 graden voor smeedbaar gietijzer. Wanneer de smelttemperatuur de evenwichtstemperatuur overschrijdt, wordt SiO2 in de ovenbekleding verminderd met [O] en wordt de ovenbekleding dunner.
(2) Slakkenerosie
Door de aanwezigheid van roest in de lading, onreine retourlading en oxidatie van het gesmolten metaal bij hoge temperaturen, wordt een grote hoeveelheid FeO-houdende slak geproduceerd. Tijdens het smeltproces wordt de viscositeit van het gesmolten metaal aanzienlijk verlaagd als gevolg van elektromagnetisch roeren, en dringt het door in de poriën van de bekleding wanneer het in contact komt met het oppervlak van de ovenbekleding van vuurvaste stenen. Bij hoge temperaturen reageert FeO in de slak met SiO2, Al2O3 of MgO in de ovenbekleding, waardoor stoffen met een laag smeltpunt ontstaan (zoals FeO·SiO2, waarvan het smeltpunt slechts 1170 graden bedraagt). Onder roeren van gesmolten metaal op hoge temperatuur is het heel gemakkelijk om te smelten en snel de reactiezone te verlaten en de vloeistof binnen te gaan. Hoe groter het verschil tussen de alkaliteit van het bekledingsmateriaal en de alkaliteit van de slak, hoe gemakkelijker het is dat de bekleding corrodeert.
2 Lekkage
Het lekkageverschijnsel manifesteert zich als metaal dat in de ovenbekleding binnendringt. De oorzaken van lekkage zijn: (1) De ovendichtheid is te laag; (2) Het metaal is gesmolten voordat de sinterlaag is gevormd; (3) Chemische reactie.
3 Slakken
Het slakverschijnsel manifesteert zich doordat de ovenwand dikker en ruwer wordt. De oorzaak van slakvorming is de hechting van metaaloxiden, gerecyclede materialen die oxidatiemiddelen bevatten en zand aan de ovenwand. De effecten van slakken op de ovenbekleding zijn als volgt: (1) Slakken zijn de onsmeltbare oxiden, sulfiden of fosfiden die op het gesmolten metaal drijven en zich hechten aan de bekledingsdelen waar de stroomsnelheid van het gesmolten metaal laag is en warmteverlies optreedt; (2) Het vermindert de ovencapaciteit; (3) Het vermindert de smeltefficiëntie van de oven; (4) Het zorgt ervoor dat het metaal dat in de slak verborgen zit, gemakkelijk oververhit raakt; (5) Het reageert met de vuurvaste stenen materialen van de bekleding; (6) Het is gemakkelijk om mechanische schade aan de bekleding te veroorzaken tijdens het verwijderen van slak; (7) Het verandert de thermodynamische toestand van de bekleding ter hoogte van het slakhangende deel. Slakken in de bekleding van kwartszand treedt op wanneer de gerecyclede materialen meer kwartszand bevatten (afvalzand dat aan het oppervlak van gietijzer is gehecht). Dit zand zinkt naar de bodem van de oven en hecht zich aan de ovenwand om de bekleding dikker te maken. In ernstige gevallen zal de bodem van de oven een V-vorm vormen en zal het ovenvolume afnemen. De kwartszandovenbekleding is een zure ovenbekleding. Zure slakken zullen zich hechten aan de zure ovenbekleding, vooral wanneer de slakkenlijn vast is en de taptemperatuur laag is, zal slakvorming ernstig optreden bij de slakkenlijn, wat de laad- en ovencapaciteit beïnvloedt.
