الحَث الكهربائي
الحث الكهربائي هو نوع من أنواع الأفران ولكنه كهربائي ويتم من خلاله استخدام ومعرفة الحرارة التي تتولد من خلال مرور التيار الكهربي كما يستخدم في انصهار بعض المعاد مثل (الحديد –الألمنيوم-النحاس-الصلب-ومعادن آخري) كما أنه قد تتراوح اتساع وسعة الفرن من أقل من كيلو إلى مئة طن.
فرن الحث الكهربائي
- يتميز فرن الحث الكهربائي بأنه يمكنه التحكم بدرجة الحرارة بطريقة مثلي وجودة أفضل.
- عند القيام بعملية الصهر للمعادن لا يسبب أي تلوث وبذلك يعتبر صديق البيئة.
- يوفر في الطاقة عن باقي الأفران الحث.
- كما أن من مميزات فرن الحث أنه احتراق أو يستخدم قوس وذلك مما يجعله لا يزيد من درجة الحرارة وبذلك يحافظ على عناصر السبيكة.
- تستخدم هذه الأفران في الوقت الحديث ومؤخراً المسابك الحديثة.
عيوب فرن الحث الكهربائي
- ينعدم فيه القدرة على التنقية فعند إضافة المواد يجب أن تكون نظيفة وخالية من أي شوائب حتى تكون المواد المنصهرة خالية من الأكسدة.
- العيب الأساسي لهذه الأفران نقص التكرير والطاقة.
- من الممكن إضاعة المواد المنصهرة بسبب الأكسدة ويتم عمل إعادة أضافتها إلى المنصهر مرة أخرى.
- لقد تم تبديل معظم أفران الحث الكهربائي والتي كانت تستخدم في عملية إذابة حديد الزهر نتيجة التلوث الناتج من الانصهار وكمية الغبار الكبيرة والتي تسبب العديد من الأمراض.
أنواع فرن الحث الكهربائي
يتوافر نوعين من هذه الأفران:
- نوع بقلب معدني: حيث يتكون من حلقة كبيرة مصنوعة من معدن مصهور ويوجد به ملفان الأول ابتدائي والثاني ثانوي ملتف على القلب الحديدي.
- نوع بلا قلب معدني: ويوجد به بوتقة بالوسط ملف والذي من خلاله يمر التيار الكهربائي متردد والذي يتم استخدام المياه الباردة لإتمام عملية التبريد.
ما هو الحث الكهربائي
- تم اكتشاف الحث الكهربي العالم مايكل فاراداي حيث اكتشف حث ذاتي وحث متبادل 1831م
- وضح العالم جيمس كلارك ماكسويل بشرح وتوضيح الحث رياضي ولكن بالأخذ بقانون مايكل فاراداي.
- مما يعتبر أن الحث الكهربي الكثير من التطبيقات الكهربية في التكنلوجيا.
تعريف فرن الحث الكهربائي
- يستخدم فرن المقاومة الكهربائي إلى الأن في لإنتاج الألمنيوم والسليكون وإنتاج الكربيد.
- أما بالنسبة لفرن الحث الكهربائي فيعمل عملا ًكاملاً على القيام برفع درجة الحرارة للمعدن الذي يريدون صهره.
- يتم توصيل التيار الكهربائي على تردد عالي حيث يلف في حركة دائرية حول بطانة الفرن والتي صنعت من مواد حرارية ويتم وضع المواد المراد رفع درجة حرارتها وتسخينها.
- يستخدم هذا المجال بشكل منتشر وعلى نطاق واسع للعمل في التطبيق الصناعي والمختلف لأنواع المعادن والقيام بتسخينها أو عملية اللحام أو تقسيمها.
- من أهم مميزات فرن الحث في الصهر والتسخين أنه عالي الدقة والجودة أثناء عملية التسخين.
- يعتبر فرن الحث الكهربائي يتميز بسرعته أثناء عملية التسخين كما أنه يعد صديق للبيئة وتلك طريقة نظيفة وأمنه.
تصنيف فرن الحث الكهربائي
- يتم تصنيف فرن الحَث الكهربائي على حسب التيار المطبق على الملف الكهربي الموصل بفرن الحَث الكهربائي بتعدد الترددات من عالي إلى منخفض أو متوسط كما أنها تختلف من فرن لآخر.
- تتفوق هذه الأفران بقدرتها العالية الكفاءة على عملية صهرها للمعادن وتختلف سعتها من الحجم وتعتبر هذه النوعية تسع من كليوات صغيرة إلى أطنان من المعادن المختلفة.
- الجزء المهم والرئيسي لفرن الحَث الكَهربائي هو مكان انصهار المعدن وهي أسطوانة كبيرة ويتناسب حجمها مع قدرة وكفاءة الفرن بها فتحة من الأعلى لدخول المعادن.
- فرن الحَث الكهربائي يتكون من أجزاء أساسية ومهمة منها أجزاء كهربائية ومنها ميكانيكيا.
- أسطوانة الفرن يوجد بها ملف كهربائي كبير الحجم يغلف الجدار الداخلي للأسطوانة وتم صنعه من عناصر ومواد حرارية والتي تسمي البطانة وقد صممت خصيصا لتحمل أعلى درجات الحرارة.
- طبقة البطانة التي تغلف الأسطوانة تلامها كافة المعادن التي يتم صهرها من الداخل.
- أثناء وضع المعادن في فرن الحث الكهربائي يقوم الملف بتمرير مستمر من التيار الكهربي إلى الفرن كما يتم تشابك عند كثير من الضخمة والكبيرة على الملف.
- لذلك نحصل على تردد الرنين المتوفر للحصول على من التيار الكهربي ونقل أكثر للملف وذلك يتيح للمعدن توفير مجال مغناطيسي سريع التغير كذلك يكون قوي جدا.
- أثناء عملية الانصهار تظهر بالداخل في ذلك الوقت خاصتان وهما الهسترة والتيارات الإعصارية حيث تقوم بالتأثير وتوليد طاقة الكهرومغناطيسي وارتفاع في درجة الحرارة لإتمام عملية الانصهار.