유도 용광로에서의 금속 용해는 전자기 유도에 의존하는 흥미로운 공정입니다. 이 방법은 코일의 교류 전류를 사용하여 자기장을 생성한 다음 금속에 와전류를 유도합니다. 이러한 전류로 인해 금속이 가열되어 결국 녹게 됩니다.
6가지 주요 단계 설명
1. 유도 코일과 자기장 생성
유도 코일은 퍼니스의 심장으로, 일반적으로 전도성이 뛰어난 구리로 만들어집니다. 교류(AC)가 코일에 흐르면 코일 주변과 내부에 빠르게 변화하는 자기장을 생성합니다.
2. 와전류 유도
코일에서 생성된 자기장은 용광로 내부에 있는 금속 전하를 투과합니다. 이 침투는 금속에 와전류를 유도합니다. 이러한 전류는 변화하는 자기장으로 인해 금속 내에 형성되는 전류의 고리입니다.
3. 금속의 가열 및 용융
와전류는 금속의 전기 저항을 통해 흐르면서 줄 가열을 일으킵니다. 이 가열은 외부에서 가해지는 것이 아니라 금속 자체 내에서 직접 발생합니다. 이러한 전류에 의해 생성된 열은 금속의 온도를 녹는점까지 올립니다. 예를 들어 녹는점이 약 섭씨 1370도인 강철은 녹을 때까지 이 온도까지 가열됩니다.
4. 효율성 및 제어
유도 용해는 매우 효율적이고 제어가 가능합니다. 퍼니스는 소량부터 대량까지 다양한 크기의 금속 전하를 처리하도록 설계할 수 있습니다. AC의 주파수와 전력을 조정하여 금속의 종류와 크기에 따라 용융 공정을 최적화할 수 있습니다. 주파수가 높을수록 와전류가 더 얕게 침투하므로 더 작거나 얇은 금속 조각에 유리합니다.
5. 교반 및 균일성
금속이 용융되면 지속적인 와전류가 용융된 금속에 교반을 일으킵니다. 이러한 교반 작용은 용융 금속 전체에 걸쳐 양호한 혼합과 균일한 온도를 보장하며, 이는 최종 제품의 품질과 일관성에 매우 중요합니다.
6. 퍼니스 설계 및 작동
퍼니스는 고온을 견딜 수 있도록 설계되었으며 필요한 경우 진공 조건에서도 작동할 수 있습니다. 일반적으로 수냉식 스틸 재킷이 포함되며 강렬한 열로부터 구조물을 보호하기 위해 내화 재료로 안감을 씌웁니다. 금속 전하가 유도 코일 내의 도가니에 배치되고 공정이 시작되면 금속은 변압기의 단회전 2차 권선처럼 작동하여 유도 전류가 내부에서 가열됩니다.
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