Le four à induction est un appareil de chauffage électrique qui convertit l'énergie électrique en énergie thermique en utilisant le principe de l'induction électromagnétique pour induire un courant à l'intérieur des matériaux métalliques dans un champ magnétique alternatif, chauffant ainsi les matériaux jusqu'à ce qu'ils fondent. Les fours à induction sont divisés en deux types selon leur structure : les fours à induction sans noyau et les fours à induction à noyau. Les fours à induction sans noyau sont largement utilisés en raison de leur vitesse de chauffage rapide, de leur fonctionnement intermittent, de leur moindre brûlure des éléments pendant la fusion et de leur facilité d'utilisation et d'entretien. Ces dernières années, une densité de puissance élevée, une fusion rapide et un développement à grande échelle sont devenus la tendance actuelle du développement des fours à induction sans noyau.
1 Érosion
L'érosion se manifeste par un amincissement de labriques réfractairesrevêtement du four et élargissement du diamètre du creuset. Les causes de l'érosion sont l'érosion mécanique et l'érosion chimique.
1.1 Erosion mécanique
L'érosion mécanique est causée par les raisons suivantes : (1) Collision et frottement de la charge. (2) Agitation électromagnétique. Dans la zone du revêtement du four en contact avec le métal en fusion, le métal en fusion rince en continu le revêtement du four sous l'action d'une agitation électromagnétique.
1.2 Érosion chimique
(1) Réaction du métal fondu
Les revêtements de four en magnésium ont une bonne tolérance au Fe, au Mn et au Ni, mais une faible tolérance au C et au Si. À des températures élevées, l'activité du [C] et du [Si] dans le métal fondu augmente et une réaction interfaciale se produit avec MgO à la surface du revêtement du four, provoquant des dommages au revêtement du four. Lors de l'utilisation d'un revêtement de four siliceux pour la fusion, SiO2 réagit avec [C] dans le métal fondu pour former la réaction suivante : SiO2(s)+2[C]→[Si]+2CO(g) . La température d'équilibre de cette réaction pour la fusion de la fonte ductile est de 1 467 degrés, de 1 540 degrés pour la fonte grise et de 1 580 degrés pour la fonte forgeable. Lorsque la température de fusion dépasse la température d'équilibre, le SiO2 dans le revêtement du four est réduit de [O] et le revêtement du four devient plus mince.
(2) Érosion des scories
En raison de la présence de rouille dans la charge, d'une charge de retour impure et de l'oxydation du métal fondu à haute température, une grande quantité de scories contenant du FeO est produite. Pendant le processus de fusion, la viscosité du métal fondu est considérablement réduite en raison de l'agitation électromagnétique et il pénètre dans les pores du revêtement lorsqu'il entre en contact avec la surface du revêtement du four à briques réfractaires. À haute température, FeO dans les scories réagit avec SiO2, Al2O3 ou MgO dans le revêtement du four pour produire des substances à bas point de fusion (telles que FeO·SiO2, dont le point de fusion n'est que de 1 170 degrés). Sous agitation du métal fondu à haute température, il est très facile de fondre et de quitter rapidement la zone de réaction et d'entrer dans le liquide. Plus la différence entre l'alcalinité du matériau de revêtement et l'alcalinité des scories est grande, plus il est facile pour le revêtement de se corroder.
2 Fuite
Le phénomène de fuite se manifeste par la pénétration de métal dans le revêtement du four. Les causes des fuites sont : (1) La densité du four est trop faible ; (2) Le métal a fondu avant la formation de la couche de frittage ; (3) Réaction chimique.
3 Scories
Le phénomène de scorification se manifeste par une paroi du four devenant plus épaisse et plus rugueuse. La cause des scories est l'adhésion d'oxydes métalliques, de matériaux recyclés contenant des oxydants et de sable à la paroi du four. Les effets des scories sur le revêtement du four sont les suivants : (1) Les scories sont des oxydes, sulfures ou phosphures infusibles flottant sur le métal en fusion qui adhèrent aux pièces du revêtement où le débit de métal en fusion est faible et où une perte de chaleur se produit ; (2) Cela réduit la capacité du four ; (3) Cela réduit l’efficacité de fusion du four ; (4) Cela rend le métal caché dans les scories facile à surchauffer ; (5) Il réagit avec les matériaux de briques réfractaires du revêtement ; (6) Il est facile de causer des dommages mécaniques au revêtement lors de l'élimination des scories ; (7) Il modifie l'état thermodynamique du revêtement au niveau de la partie suspendue aux scories. Les scories de revêtement en sable de quartz se produisent lorsque les matériaux recyclés contiennent davantage de sable de quartz (sable résiduel adhérant à la surface de la fonte). Ces sables couleront au fond du four et adhéreront à la paroi du four pour épaissir le revêtement. Dans les cas graves, le fond du four formera une forme en V et le volume du four diminuera. Le revêtement du four à sable de quartz est un revêtement de four acide. Les scories acides adhéreront au revêtement acide du four, en particulier lorsque la ligne de scories est fixe et que la température de coulée est basse, des scories se produiront sérieusement au niveau de la ligne de scories, affectant la capacité de chargement et du four.
