October 23, 2025
فرن الصهر متوسط التردد هو معدات صناعية تستخدم مبادئ الحث الكهرومغناطيسي لتسخين المعادن، وعادة ما يعمل بترددات تتراوح بين 50 هرتز و 10 كيلو هرتز. وتتمثل وظيفته الأساسية في توليد تيارات دوامية داخل المعدن من خلال التيار المتردد، مما يحقق عملية صهر فعالة وصديقة للبيئة. وبالمقارنة مع الأفران التي تعمل بالفحم، يمكن تحسين كفاءتها الحرارية بأكثر من 40٪ (المصدر: International Heat Treatment Journal 2023). يستخدم على نطاق واسع الآن في المسابك وعلم الفلزات والصناعات الأخرى.
الخطوة 1: تحويل الطاقة
يتم تحويل طاقة التيار الكهربائي ثلاثي الأطوار إلى تيار مباشر من خلال دائرة مقوم، ثم يتم قلبها بواسطة عاكس لتوليد تيار متردد متوسط التردد. ومن المثير للاهتمام أن هذا التحويل يمكن أن يحسن كفاءة الطاقة بنسبة 30٪ مقارنة بأفران المقاومة التقليدية.
الخطوة 2: التسخين بالحث
عندما يمر تيار متوسط التردد عبر ملف الحث، فإنه ينتج مجالًا مغناطيسيًا مترددًا. تتشكل التيارات الدوامية داخل الشحنة المعدنية، مما يولد حرارة جول بسبب مقاومة المعدن نفسه. وبشكل غير بديهي، تتناسب عمق التسخين عكسيًا مع التردد - تعد أفران متوسط التردد أكثر ملاءمة للصهر السريع لقطع معدنية صغيرة ومتوسطة الحجم.
الخطوة 3: التحريك الكهرومغناطيسي
يدفع المجال المغناطيسي المتردد المعدن المصهور للتدفق في اتجاه معين. يعمل هذا التحريك التلقائي على تحسين توحيد تركيبة السبيكة. وجد فريقنا في دراسة حالة أجريت عام 2024 أن التحكم المناسب في شدة التحريك يمكن أن يقلل من فصل التركيبة بنسبة 15٪.
| العنصر | فرن الصهر متوسط التردد | فرن الصهر بتردد الطاقة |
|---|---|---|
| الكفاءة | زيادة سرعة الصهر بنسبة 40٪ | دورة تسخين طويلة |
| استهلاك الطاقة | انخفاض استهلاك الطاقة بنسبة 20٪ -30٪ | خسائر عالية من المحولات التقليدية |
| السيناريوهات القابلة للتطبيق | صهر السبائك الدقيقة | الصهر الخشن على نطاق واسع |
⚠ تحذير: يمكن أن يؤدي بدء تشغيل الفرن فارغًا إلى حدوث قوس كهربائي في الملف! يجب تخصيص ما لا يقل عن 20٪ من الشحنة الأساسية كصهر أولي. على سبيل المثال، عانت إحدى المصانع ذات مرة من احتراق عزل الملف بسبب بدء تشغيل الفرن فارغًا بشكل غير مصرح به، مما أدى إلى خسائر تجاوزت 500000 يوان صيني.
مطابقة التردد: حدد التردد بناءً على نوع المعدن الذي يتم صهره (على سبيل المثال، 500 هرتز - 1 كيلو هرتز للفولاذ).
التحكم في الطاقة على مراحل: استخدم الطاقة الكاملة أثناء مرحلة التسخين، ثم قلل إلى 60٪ أثناء مرحلة الإمساك.
مراقبة مياه التبريد: حافظ على درجة حرارة المياه الداخلة مستقرة في نطاق 25-35 درجة مئوية.
صيانة البطانة: افحص سمك البطانة كل 10 صهريجات؛ استبدلها على الفور إذا تجاوز التآكل 30٪.
التدريع الكهرومغناطيسي: أضف صفائح فولاذية سيليكون لتقليل تسرب التدفق المغناطيسي وتحسين الكفاءة الحرارية.
□ تأكيد معدل تدفق مياه التبريد > 25 متر مكعب/ساعة
□ تحقق من شكل موجة الإخراج لوحدة عاكس إمداد الطاقة
□ سجل استهلاك الطاقة ووقت الصهر لكل صهر
□ تحقق من درجة حرارة المعدن المصهور باستخدام مقياس حرارة بالأشعة تحت الحمراء
□ نظف الأكاسيد من السطح الملامس للقطب المغناطيسي
س1: ما هي الأسباب المحتملة لتعثر فرن متوسط التردد بعد بدء التشغيل؟
ج: في الغالب بسبب انهيار جسر المقوم أو حدوث ماس كهربائي من الملف إلى الأرض. استخدم مقياس ميغا أوم للتحقق من مقاومة العزل.
س2: كيف تقلل من استهلاك الطاقة أثناء عملية الصهر؟
ج: يمكن أن يؤدي استخدام مواد شحن كروية لزيادة كثافة التعبئة إلى تقصير وقت التسخين بنسبة 20٪.
س3: كيف يتم التعديل لدرجة حرارة معدن مصهور غير متساوية؟
ج: قم بزيادة التردد بشكل مناسب لتعزيز تأثير التحريك الكهرومغناطيسي، ولكن تأكد من أنه لا يتجاوز القيمة المقدرة للمعدات.
س4: لماذا يجب خبز بطانة الفرن الجديدة؟
ج: لإزالة الرطوبة وماء التبلور، ومنع الارتفاع المفاجئ في درجة الحرارة من التسبب في حدوث تشققات وربما يؤدي إلى حادث انفجار الفرن.
س5: أيهما أكثر اقتصادا، فرن متوسط التردد أم فرن القوس الكهربائي؟
ج: بالنسبة للإنتاج السنوي الذي يقل عن 5000 طن، اختر فرنًا متوسط التردد؛ فوق ذلك، اختر فرن القوس الكهربائي. يتطلب الاختيار المحدد حسابًا بناءً على أسعار الكهرباء المحلية.
