Fours à induction

Fours à induction d’occasion Fusion, maintien à température et coulée Technologie des fours électriques

Le champ électromagnétique génère de la chaleur directement au sein du métal.

Les fours à induction transfèrent l’énergie électrique vers la charge métallique ou le bain fondu existant par le biais d’un champ électromagnétique. La puissance, la température et le mouvement du bain peuvent donc être adaptés avec précision au processus de fusion, de maintien à température ou de coulée concerné.

Types de fours Four à induction à canal et four à induction sans noyau

Applications Fusion, maintien à température, coulée ou traitement de copeaux métalliques

Métaux Métaux non ferreux, alliages de cuivre, fonte et acier

Équipement du système Bobine, électronique de puissance, refroidissement et contrôle du processus

Du courant alternatif au métal en fusion

Le procédé inductif combine l’énergie électrique, le couplage électromagnétique et le chauffage d’un métal conducteur. La configuration spécifique varie en fonction de la conception du four et de l’application.

La chaleur n’est pas d’abord générée à l’intérieur de la chambre du four, mais directement par les courants électriques à l’intérieur du métal.

Champ

La bobine d'induction génère un champ magnétique variable La bobine en cuivre à plusieurs spires est alimentée en courant alternatif. La fréquence, le courant, la géométrie de la bobine et l'accord électrique déterminent le couplage électromagnétique avec le métal.

Courant

Des courants électriques sont induits dans le matériau conducteur Au sein du système, le métal se comporte de manière similaire au côté secondaire d’un transformateur. Les courants induits traversent le matériau chargé ou le bain fondu.

Chaleur

La résistance électrique chauffe le métal Les courants induits génèrent de la chaleur au sein du matériau. Parallèlement, les forces électromagnétiques peuvent favoriser un mouvement et un mélange contrôlés du bain.

Deux types fondamentaux de fours

La différence déterminante réside dans le fait que l’énergie est transférée vers le métal en fusion au sein d’un canal restreint ou à travers la quasi-totalité du contenu du creuset.

Conception de four n° 01

Four à induction à canal

Dans un four à induction à canal, l’énergie électromagnétique est transférée à l’intérieur d’un canal relié au bain de métal en fusion principal. Le métal chauffé circule entre l’inducteur et la cuve du four .

Fonctions typiques Maintien en température, coulée et, selon la configuration, fusion.

Métaux typiques Cuivre et alliages de cuivre, aluminium et certaines applications de l'acier .

Unité centrale Inducteur avec bobine en cuivre, noyau de transformateur et canal pour le métal en fusion .

Points clés de l'inspection État du canal, de l'inducteur, du revêtement réfractaire, de la circulation et du niveau minimum de métal.

Conception du four 02

Four à induction sans noyau

Dans un four à induction sans noyau, le métal est contenu dans un creuset revêtu de céramique, entouré d’une bobine d’induction cylindrique . La quasi-totalité du contenu du creuset est chauffée par voie électromagnétique.

Utilisations typiques Fusion, maintien à température, coulée et fusion de copeaux.

Secteurs d’activité typiques Fonderies de fonte, industrie des métaux non ferreux et certaines applications sidérurgiques.

Unité centrale Creuset en céramique, serpentin de refroidissement à eau et alimentation électrique .

Points clés de l'inspection État du serpentin, revêtement réfractaire, refroidissement, surveillance des défauts à la terre et mécanisme de basculement.

L'application détermine la configuration requise du four

Un four à induction peut remplir différentes fonctions. La demande en métal, la temperature, la puissance, la méthode de chargement et le flux de métal en aval doivent être pris en compte conjointement lors du choix technique.

Fusion

Fusion de matières en charge solide dans des conditions contrôlées La taille du lot, la température initiale, la géométrie des pièces, la densité apparente, l'alliage et le temps de fusion requis déterminent la plage de puissance nécessaire.

Puissance et durée du cycle

Maintien

Maintenir le métal fondu dans une plage de processus stable Les pertes thermiques, le prélèvement de métal, le réapprovisionnement et les périodes d'inactivité influencent la puissance de maintien requise et le contrôle de la température.

Stabilisation de la température

Coulée

Transfert du métal en fusion vers une poche ou un système de coulée L’angle d’inclinaison, la hauteur de coulée, la géométrie du bec verseur, la capacité de dosage, la position de la poche et l’interface machine doivent correspondre à la configuration du système.

Mesure du transfert de métal

Copeaux

Traiter les matériaux légers présentant une grande surface spécifique Le séchage, le déshuilage, le compactage, l’alimentation contrôlée, l’immersion et le comportement à l’oxydation déterminent l’aptitude à la fusion des copeaux .

Préparation du matériau

Propriétés caractéristiques de la technologie des fours à induction

L’évaluation technique doit tenir compte à la fois des avantages du procédé électrique et des exigences en matière de puissance, de refroidissement et de revêtement réfractaire.

Un contrôle précis de la puissance et une réponse rapide répondent aux exigences d’une infrastructure électrique et thermique sophistiquée.

Réponse rapide En fonction du convertisseur et de la conception du système, la puissance électrique peut être ajustée rapidement. Cela permet un contrôle ciblé de la température et du processus de fusion.

Contrôle reproductible du processus La puissance cible, la température, les programmes de lots et les durées de processus peuvent être enregistrés dans le système de contrôle et réutilisés pour des séquences de production récurrentes.

Mouvement contrôlé du bain Des forces électromagnétiques permettent de déplacer et de mélanger le métal en fusion. Leur intensité et leur effet dépendent de la fréquence, de la puissance, de la géométrie et du niveau de remplissage .

Atmosphère neutre du four Comme aucune flamme de brûleur n’agit directement sur le métal en fusion, l’énergie est transférée sans présence directe de gaz de combustion dans la chambre de fusion. chambre de fusion.

Besoins élevés en refroidissement La bobine, les barres omnibus, le convertisseur et les autres composants électriques nécessitent une alimentation en eau de refroidissement contrôlée, avec un débit, une température et une pression surveillés.

Le système électrique constitue le véritable circuit énergétique

Tous les composants de puissance et les raccordements d’un four à induction d’occasion doivent être documentés de manière exhaustive. L’absence de certains ensembles peut rendre la réutilisation considérablement plus difficile.

Alimentation électrique

Vérifier la capacité et la tension du site La charge connectée, la tension du réseau, la configuration du transformateur, la capacité de court-circuit, les sections de câbles et la distribution électrique existante doivent être compatibles avec le nouvel emplacement.

Convertisseur

Convertir la fréquence du réseau en la fréquence de fonctionnement requise Les modules de puissance, les semi-conducteurs, le circuit intermédiaire en courant continu, les cartes de commande, le refroidissement et la version logicielle déterminent la facilité d’utilisation du système de convertisseur de fréquence.

Réglage

Adapter les condensateurs et le circuit résonnant Les batteries de condensateurs, les contacteurs, les barres omnibus et les câbles de raccordement doivent être compatibles, tant sur le plan électrique que mécanique, avec la bobine et la plage de puissance prévue.

Bobine

Génération du champ magnétique à l’intérieur du four Les tubes en cuivre, l’isolation, l’espacement des enroulements, les raccordements, le débit d’eau de refroidissement et les dommages thermiques ou mécaniques visibles constituent les points d’inspection essentiels.

Surveillance

Protéger l’état électrique et thermique La surveillance des défauts à la terre, la surveillance de l’isolation, les commutateurs de débit, la mesure de la température, la protection contre les surintensités et l’arrêt d’urgence doivent fonctionner parfaitement.

Le métal et le revêtement réfractaire doivent être évalués comme un ensemble de matériaux

Le revêtement réfractaire constitue la barrière protectrice directe entre le métal en fusion, le serpentin et la structure porteuse. Le choix des matériaux, l’installation, le séchage et la surveillance influencent la sécurité d’exploitation et la durée de vie.

Prendre en compte l’alliage La fonte, l’acier, l’aluminium, le cuivre et d’autres alliages imposent des exigences différentes au matériau réfractaire, à la température de fonctionnement et à la résistance chimique.

Documenter le profil du revêtement La qualité du matériau, l’épaisseur des couches, la géométrie du creuset, la base, la zone de coulée, les zones de réparation et la durée de vie antérieure doivent être documentées de manière aussi complète que possible.

Surveillez l’épaisseur de paroi restante L’usure, les fissures et la pénétration du métal peuvent affecter la sécurité électrique et mécanique. Une évaluation professionnelle est requise avant la remise en service.

Planifier le séchage et le chauffage Les revêtements neufs ou réparés doivent être mis en service à l’aide d’un programme de séchage et de frittage approprié. La courbe de température et les temps de maintien doivent être documentés.

Inspectez soigneusement l’inducteur et le canal Dans les fours à canal, la géométrie du canal, les dépôts, le niveau de remplissage minimal et l’état local du revêtement affectent directement la circulation et le transfert d’énergie.

Quelles données techniques déterminent l’adéquation ?

Le fabricant et l’année de fabrication ne suffisent pas pour choisir un four à induction d’occasion. Des données complètes concernant le procédé métallurgique, le four, le système électrique, le circuit de refroidissement et l’étendue de la fourniture sont nécessaires.

Conception du four

Four à induction à canal ou sans noyau La conception, la géométrie de la cuve, l’inducteur, le mécanisme de basculement et le mode de fonctionnement prévu constituent la base du cahier des charges technique.

Application

Fusion, maintien à température, coulée ou fusion de copeaux L'utilisation principale détermine la réserve de puissance requise, la séquence de chargement, le contrôle de la température, l'évacuation du métal et les équipements périphériques.

Métal

Alliage et température de fonctionnement Le type de métal, sa composition, sa densité, sa température de fusion et les exigences métallurgiques influencent le revêtement, la puissance et la taille du four .

Capacité

Contenu nominal et quantité de métal utilisable Le contenu total, le bain de travail, le niveau de remplissage minimal, le métal résiduel et la quantité maximale de remplissage admissible doivent être consignés séparément.

Puissance

Puissance électrique nominale et puissance de fonctionnement La puissance du four, la capacité du convertisseur, le transformateur, les étages de puissance et la plage de fonctionnement réellement atteignable doivent être compatibles.

Fréquence

Fréquence de fonctionnement du système à induction La fréquence influence la profondeur de pénétration, le couplage de puissance, le mouvement du bain et l'accord électrique. Elle doit être adaptée au métal et à la géométrie du four.

Vitesse de fusion

Quantité de métal par unité de temps La vitesse de fusion réelle dépend de l’alliage, du matériau de la charge, de la température initiale, du fond de cuve, de la séquence de chargement et des pertes thermiques.

Refroidissement

Quantité d’eau, pression et température La capacité de refroidissement, les pompes, les échangeurs de chaleur, les filtres, les groupes de refroidissement, le contrôle du débit et la qualité de l’eau doivent être documentés de manière exhaustive.

Basculement

Entraînement, angle et hauteur de coulée Le système hydraulique ou électromécanique, l’axe de basculement, les positions finales, le mouvement de retour, la position de la poche de coulée et la zone de sécurité doivent être inspectés.

Système de commande

Automate programmable (PLC), données d'exploitation et de processus Documenter la commande de puissance, la température, le circuit de refroidissement, le déclenchement de l'inclinaison, les programmes de coulée, les défauts, l'enregistrement des données et les interfaces.

Installation

Dimensions, poids et infrastructure Prendre en compte les fondations, la fosse du four, la structure métallique, les zones de maintenance, les chemins de câbles, le système de refroidissement, l’appareillage électrique et les voies d’accès sur le nouveau site.

La puissance, la température et la sécurité sont contrôlées conjointement

Le système de commande relie le circuit d’énergie électrique au procédé métallurgique. La réutilisation nécessite donc à la fois un matériel fonctionnel et des programmes et paramètres disponibles.

L’alimentation électrique de la bobine ne peut être établie qu’après validationdu système électrique, du circuit de refroidissement et de l’état du four .

Préparation du système L'alimentation secteur, le convertisseur, le circuit d'eau de refroidissement, la surveillance des défauts à la terre, les portes, la position d'inclinaison et les autres conditions de sécurité doivent être validés.

Réglage de la puissance La puissance électrique est régulée en fonction de l’étape du procédé, de la température, du niveau de remplissage et du programme de cuvée sélectionné.

Contrôle de la température Les mesures provenant du bain fondu, du four et du système de refroidissement sont surveillées et mises en relation avec les valeurs cibles, les limites et les conditions de validation.

Surveillance du circuit de refroidissement Le débit, la température d’alimentation, la température de retour, la pression et la température doivent être surveillés en continu. Tout écart nécessite une réduction de puissance définie ou un arrêt.

Données de processus La puissance, la consommation d’énergie, la température, la durée du lot, les messages d’erreur et les heures de fonctionnement peuvent être enregistrés à des fins d’analyse, de planification de la maintenance et de traçabilité.

Inspection technique d’un four à induction d’occasion

L’évaluation de l’état doit porter sur le corps du four, l’ensemble du système électrique, l’équipement de refroidissement, le revêtement réfractaire, le système mécanique, le système de commande et toutes les fonctions liées à la sécurité.

Zone d’inspection Enveloppe du four et structure porteuse Inspecter le châssis, la cuve, le couvercle, les plates-formes, les points d’appui, l’enceinte et les zones affectées par la corrosion, les fissures ou la déformation thermique.

Zone d’inspection Bobine d’induction Inspecter les tubes en cuivre, l’isolation, les raccords, les enroulements, les entretoises, les fuites visibles, la décoloration et le débit d’eau de refroidissement.

Zone d’inspection Revêtement réfractaire et creuset Répertorier les fissures, les zones cassées, la pénétration du métal, l’épaisseur de paroi restante, les zones réparées, la zone de coulée et l’alliage précédemment traité.

Zone d’inspection Convertisseur et électronique de puissance Inspecter les modules, les condensateurs, les barres omnibus, les transformateurs, les cartes de commande, le refroidissement, les fonctions de protection et l’état des pièces de rechange.

Zone d’inspection Système d’eau de refroidissement Répertorier les pompes, les échangeurs thermiques, les unités de refroidissement, les filtres, les flexibles, les collecteurs, les commutateurs de débit, les fuites et la qualité de l’eau.

Domaine d’inspection Mécanisme de basculement et système hydraulique Tester les roulements, l’axe, les vérins, les pompes, les vannes, les positions d’extrémité, les verrouillages et le mouvement de retour contrôlé dans des conditions appropriées.

Domaine d’inspection Surveillance et sécurité Inspecter de manière exhaustive les fonctions de surveillance des défauts à la terre, d’isolation, de surintensité, de surchauffe, de manque d’eau de refroidissement, d’arrêt d’urgence et d’arrêt de sécurité.

Domaine d’inspection Documentation et logiciels Consigner les schémas électriques, les schémas de refroidissement, les programmes, les paramètres, les notices d’utilisation, les données de revêtement, les listes de pièces de rechange et les sauvegardes de données.

Planifier le déménagement et la remise en service comme un projet global

Les fours à induction combinent une mécanique lourde avec une électronique de puissance sensible et un équipement de refroidissement complet. Une relocalisation réussie commence donc avant même le démontage.

Étude

Répertorier de manière exhaustive le four et les équipements auxiliaires Noter les dimensions, les poids, les câbles, les barres omnibus, les conduites de refroidissement, les transformateurs, les convertisseurs, les armoires électriques, les fondations et les structures métalliques.

Mise hors service

Retirez les éléments métalliques et débranchez l'alimentation électrique en toute sécurité Videz le four, arrêtez le système de refroidissement de manière contrôlée, déchargez les condensateurs, sécurisez les connexions électriques et éliminez les matériaux résiduels de manière professionnelle.

Démontage

Étiquetez tous les équipements électriques et mécaniques Marquez clairement les câbles, les barres omnibus, les flexibles, les capteurs et les sous-ensembles. Emballez séparément et de manière sécurisée les équipements électroniques de puissance sensibles en vue de leur transport.

Installation

Coordonner les fondations, l’alimentation électrique et le système de refroidissement Intégrer la fosse du four, la capacité de charge, le local des appareillages de commutation, les chemins de câbles, le système de refroidissement, le traitement de l’eau et les zones de sécurité dans la nouvelle configuration.

Mise en service

Mettre en service progressivement le revêtement, le refroidissement et l'alimentation électrique Effectuer les essais d'étanchéité, les mesures d'isolation, les essais à sec, le programme de frittage, la première fusion, l'augmentation progressive de la puissance et les essais de sécurité dans des conditions contrôlées.

Fours à induction d'occasion de différents fabricants

En fonction de la disponibilité, des fours individuels, des systèmes complets de deux fours, des convertisseurs, des transformateurs, des systèmes de refroidissement et des équipements périphériques supplémentaires peuvent être proposés. Le champ d’application réel de la fourniture reste déterminant.

Otto Junker · Inductotherm · ABP · ELZAMET · EGES

Le fabricant, l’année de fabrication, la capacité, la puissance, la fréquence, le type de métal, la conception du four et l’étendue de la fourniture peuvent varier en fonction du stock de machines disponible.

Technologies de fours supplémentaires pour les fonderies et l’approvisionnement en métaux

En fonction de l’alliage, de la vitesse de fusion et du concept de production, d’autres conceptions de fours ou des systèmes combinés peuvent également convenir au projet.

Fours d'occasion Aperçu des fours de fusion, de dosage, à creuset, de recyclage, à induction et à usage spécifique. Voir l'aperçu →

Fours de fusion Systèmes à chauffage électrique ou à combustible pour la fusion et le maintien à température de différents alliages métalliques. Voir la catégorie →

Fours à creuset Fours compacts de fusion et de maintien à température, équipés d’un creuset séparé en configuration basculante ou de transvasement. Voir la catégorie →

Fours de recyclage de l'aluminium Systèmes de fours destinés à la refusion de déchets, de copeaux, de retours de production et de résidus contenant de l'aluminium. Voir la catégorie →

Fours de dosage Maintien à température et dosage reproductible de métal fondu d’aluminium ou de magnésium . Voir la catégorie →

Autres fours Traitement thermique, magnésium, recyclage et autres systèmes de fours spécifiques à un projet. Voir la catégorie →

Remise à neuf de fours Contrôle technique, réparation, réfection du revêtement réfractaire et adaptation de systèmes de fours d'occasion. Voir le service →

Acheter ou vendre des fours à induction d'occasion

FISS vous aide à trouver un four à induction adapté et à définir ses caractéristiques techniques en fonction de la conception du four, de l’alliage, de l’application, de la capacité, de la vitesse de fusion, de la fréquence, de la puissance électrique, du revêtement réfractaire, du système de refroidissement, du mécanisme de basculement et de l’infrastructure disponible sur site. Si aucun four adapté n’est actuellement répertorié, FISS peut effectuer une recherche ciblée via son réseau international afin de trouver une solution appropriée.

Lors de la vente d’équipements, FISS vous accompagne dans l’évaluation de l’état, la documentation technique, la planification du démontage et la commercialisation internationale de fours à induction individuels ainsi que de systèmes complets de fours et de fusion. Outre le courtage et la commercialisation internationale, l’achat direct par FISS peut également être envisagé en fonction du projet.

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