การคัดเลือกและความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีของวัสดุทนไฟสำหรับเตาเหนี่ยวนำแบบไร้แกน

เตาเหนี่ยวนำเป็นอุปกรณ์ที่ใช้หลักการเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กไฟฟ้าในการแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานความร้อนเพื่อใช้ในการให้ความร้อนและหลอมโลหะ โดยแบ่งตามโครงสร้างออกเป็นสองประเภท คือ เตาเหนี่ยวนำแบบมีแกนและเตาเหนี่ยวนำแบบไม่มีแกน

เตาเหนี่ยวนำแบบไร้แกนมีข้อดีคือ ประสิทธิภาพสูง ประหยัดพลังงาน มลพิษต่ำ ปรับส่วนผสมได้ง่าย ควบคุมบรรยากาศได้ง่าย มีกำลังความร้อนสูง และสามารถทำงานแบบไม่ต่อเนื่องได้ เตาเหนี่ยวนำแบ่งออกเป็น: เตาเหนี่ยวนำความถี่ไฟฟ้า (ไม่เกิน 50 เฮิรตซ์); เตาเหนี่ยวนำความถี่ปานกลาง (50-10000 เฮิรตซ์) และเตาเหนี่ยวนำความถี่สูง (มากกว่า 10000 เฮิรตซ์) ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ด้วยการพัฒนาและปรับปรุงความน่าเชื่อถือของแหล่งจ่ายไฟแบบปรับความถี่ได้แบบไทริสเตอร์กำลังสูง เตาเหนี่ยวนำความถี่ปานกลางจึงค่อยๆ เข้ามาแทนที่เตาเหนี่ยวนำความถี่ไฟฟ้า เมื่อเทียบกับเตาเหนี่ยวนำความถี่ไฟฟ้า เตาเหนี่ยวนำความถี่ปานกลางมีประสิทธิภาพความร้อนและประสิทธิภาพไฟฟ้าสูง เวลาในการหลอมสั้น การใช้พลังงานต่ำ และง่ายต่อการใช้งานแบบอัตโนมัติ นอกจากนี้ เตาเหนี่ยวนำกำลังพัฒนาไปในทิศทางของกำลังการผลิตขนาดใหญ่และกำลังสูง ซึ่งมีความต้องการวัสดุทนไฟที่สูงขึ้น

วัสดุบุผนังทนไฟเป็นปัจจัยสำคัญที่กำหนดผลผลิตของเตาเหนี่ยวนำ คุณภาพการหล่อ ความปลอดภัย และความน่าเชื่อถือของการผลิตและการใช้งาน เพื่อให้ได้วัสดุบุผนังทนไฟที่มีคุณภาพดีและอายุการใช้งานยาวนาน เราต้องเข้าใจเงื่อนไขการใช้งานก่อน ได้แก่ (1) ความหนาของวัสดุบุผนังทนไฟค่อนข้างสูง หากบางเกินไป ความแตกต่างของอุณหภูมิภายในวัสดุบุผนังจะมาก (2) การกวนด้วยสนามแม่เหล็กไฟฟ้าของโลหะหลอมเหลวในเตาทำให้เกิดการกัดเซาะทางกลของวัสดุบุผนังทนไฟ (3) วัสดุบุผนังทนไฟถูกทำให้เย็นตัวอย่างรวดเร็วและได้รับแรงกระแทกจากความร้อนซ้ำๆ

ดังนั้น วัสดุทนไฟที่เลือกใช้ต้องมีคุณสมบัติดังนี้: ทนไฟสูงและอุณหภูมิอ่อนตัวภายใต้ภาระสูงเพียงพอ; มีเสถียรภาพต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันที่ดี; ไม่เกิดปฏิกิริยาทางเคมีกับโลหะและตะกรัน; มีความแข็งแรงเชิงกลที่อุณหภูมิสูงในระดับหนึ่ง; เป็นฉนวนที่ดี; โครงสร้างดี มีความหนาแน่นในการบรรจุสูง เผาผนึกได้ง่าย บำรุงรักษาสะดวก; มีทรัพยากรวัตถุดิบทนไฟอุดมสมบูรณ์ ราคาต่ำ ฯลฯ การพัฒนาเตาเหนี่ยวนำมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีของวัสดุทนไฟ การออกแบบเตาเหนี่ยวนำแบบใช้เบ้าหลอมความถี่ไฟฟ้าขนาดใหญ่ มักเริ่มต้นจากการเลือกวัสดุทนไฟและการทดสอบจำลองของวัสดุบุเตา ในทุกกรณี การเลือกวัสดุทนไฟสำหรับบุเตาจะขึ้นอยู่กับการใช้งานและความคุ้มค่าของเตา เพื่อให้สามารถเชื่อมต่อกับเครื่องใช้ไฟฟ้าได้อย่างแน่นหนา ความหนาของวัสดุบุเตาที่บางกว่าจะยิ่งดี โดยไม่กระทบต่ออายุการใช้งาน