เตาเหนี่ยวนำเป็นอุปกรณ์ให้ความร้อนไฟฟ้าที่แปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานความร้อนโดยใช้หลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อเหนี่ยวนำกระแสไฟฟ้าภายในวัสดุโลหะในสนามแม่เหล็กสลับ จึงทำให้วัสดุร้อนจนละลาย เตาเหนี่ยวนำแบ่งออกเป็นสองประเภทตามโครงสร้าง: เตาเหนี่ยวนำแบบไม่มีแกนและเตาเหนี่ยวนำแบบมีแกน เตาเหนี่ยวนำแบบไร้แกนถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากมีความเร็วในการทำความร้อนที่รวดเร็ว การทำงานไม่ต่อเนื่อง ความเหนื่อยหน่ายขององค์ประกอบน้อยลงในระหว่างการถลุง และการใช้งานและบำรุงรักษาง่าย ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ความหนาแน่นของพลังงานสูง การหลอมละลายอย่างรวดเร็ว และการพัฒนาขนาดใหญ่ กลายเป็นแนวโน้มการพัฒนาในปัจจุบันของเตาเหนี่ยวนำแบบไร้แกน
1 การกัดเซาะ
การกัดเซาะปรากฏให้เห็นเป็นการทำให้ผอมบางลงอิฐทนไฟเยื่อบุเตาและการขยายเส้นผ่านศูนย์กลางของเบ้าหลอม สาเหตุของการกัดเซาะคือการกัดเซาะทางกลและการกัดเซาะทางเคมี
1.1 การกัดเซาะทางกล
การพังทลายของกลไกเกิดจากสาเหตุดังต่อไปนี้: (1) การชนและการเสียดสีของประจุ (2) การกวนด้วยแม่เหล็กไฟฟ้า ในพื้นที่ของเยื่อบุเตาที่สัมผัสกับโลหะหลอมเหลวโลหะหลอมเหลวจะล้างเยื่อบุเตาอย่างต่อเนื่องภายใต้การกระทำของการกวนแม่เหล็กไฟฟ้า
1.2 การพังทลายของสารเคมี
(1) ปฏิกิริยาโลหะหลอมเหลว
วัสดุบุผิวเตาแมกนีเซียมมีความทนทานต่อ Fe, Mn และ Ni ได้ดี แต่มีความทนทานต่อ C และ Si ต่ำ ที่อุณหภูมิสูง กิจกรรมของ [C] และ [Si] ในโลหะหลอมเหลวจะเพิ่มขึ้น และเกิดปฏิกิริยาระหว่างผิวกับ MgO บนพื้นผิวของเยื่อบุเตาเผา ทำให้เกิดความเสียหายต่อเยื่อบุเตาเผา เมื่อใช้ซับในเตาทรายในการหลอม SiO2 จะทำปฏิกิริยากับ [C] ในโลหะหลอมเหลวเพื่อสร้างปฏิกิริยาต่อไปนี้: SiO2(s)+2[C]→[Si]+2CO(g) . อุณหภูมิสมดุลของปฏิกิริยานี้สำหรับการหลอมเหล็กดัดคือ 1467 องศา 1,540 องศาสำหรับเหล็กสีเทา และ 1,580 องศาสำหรับเหล็กหล่อที่หลอมได้ เมื่ออุณหภูมิหลอมละลายเกินอุณหภูมิสมดุล SiO2 ในเยื่อบุเตาเผาจะลดลง [O] และเยื่อบุเตาเผาจะบางลง
(2) การกัดเซาะตะกรัน
เนื่องจากมีสนิมอยู่ในประจุ ประจุส่งคืนที่ไม่สะอาด และออกซิเดชันของโลหะหลอมเหลวที่อุณหภูมิสูง จึงทำให้เกิดตะกรันที่มี FeO จำนวนมาก ในระหว่างกระบวนการถลุง ความหนืดของโลหะหลอมเหลวจะลดลงอย่างมากเนื่องจากการกวนด้วยแม่เหล็กไฟฟ้า และจะแทรกซึมเข้าไปในรูขุมขนของซับเมื่อสัมผัสกับพื้นผิวของซับเตาอิฐทนไฟ ที่อุณหภูมิสูง FeO ในตะกรันจะทำปฏิกิริยากับ SiO2, Al2O3 หรือ MgO ในเตาเผาเพื่อผลิตสารที่มีจุดหลอมเหลวต่ำ (เช่น FeO·SiO2 ซึ่งมีจุดหลอมเหลวเพียง 1,170 องศา) ภายใต้การกวนโลหะหลอมเหลวที่อุณหภูมิสูง จะละลายได้ง่ายมากและออกจากโซนปฏิกิริยาและเข้าสู่ของเหลวอย่างรวดเร็ว ยิ่งความแตกต่างระหว่างความเป็นด่างของวัสดุซับในและความเป็นด่างของตะกรันมากเท่าไร เยื่อบุก็จะสึกกร่อนได้ง่ายขึ้นเท่านั้น
2 การรั่วไหล
ปรากฏการณ์การรั่วไหลนี้แสดงออกมาเมื่อโลหะเจาะเข้าไปในเยื่อบุเตา สาเหตุของการรั่วคือ: (1) ความหนาแน่นของเตาต่ำเกินไป; (2) โลหะหลอมละลายก่อนที่จะเกิดชั้นซินเตอร์ (3) ปฏิกิริยาเคมี
3 ตะกรัน
ปรากฏการณ์ตะกรันเกิดขึ้นเมื่อผนังเตาหลอมหนาขึ้นและหยาบขึ้น สาเหตุของการเกิดตะกรันคือการเกาะติดของโลหะออกไซด์ วัสดุรีไซเคิลที่มีสารออกซิแดนท์และทรายเข้ากับผนังเตาเผา ผลกระทบของการตะกรันบนเยื่อบุเตามีดังนี้: (1) การตะกรันคือออกไซด์ ซัลไฟด์ หรือฟอสไฟด์ที่ละลายไม่ได้ที่ลอยอยู่บนโลหะหลอมเหลวที่เกาะติดกับส่วนบุในซึ่งมีอัตราการไหลของโลหะหลอมเหลวต่ำและเกิดการสูญเสียความร้อน; (2) จะช่วยลดความจุของเตาเผา (3) ลดประสิทธิภาพการหลอมของเตาเผา (4) ทำให้โลหะที่ซ่อนอยู่ในตะกรันเกิดความร้อนสูงเกินไปได้ง่าย (5) ทำปฏิกิริยากับวัสดุอิฐทนไฟของซับใน (6) ง่ายต่อการทำให้เกิดความเสียหายทางกลต่อเยื่อบุในระหว่างการกำจัดตะกรัน (7) เปลี่ยนสถานะทางอุณหพลศาสตร์ของซับในส่วนที่แขวนตะกรัน ตะกรันในทรายควอทซ์เกิดขึ้นเมื่อวัสดุรีไซเคิลมีทรายควอทซ์มากขึ้น (ทรายเสียเกาะติดอยู่กับพื้นผิวของเหล็กหล่อ) ทรายเหล่านี้จะจมลงที่ด้านล่างของเตาเผาและเกาะติดกับผนังเตาเผาเพื่อทำให้เยื่อบุหนาขึ้น ในกรณีที่รุนแรง ก้นเตาจะมีรูปร่างเป็นรูปตัว V และปริมาตรเตาจะลดลง ซับในเตาทรายควอทซ์เป็นซับในเตาที่เป็นกรด ตะกรันที่เป็นกรดจะเกาะติดกับซับในเตาที่เป็นกรด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเส้นตะกรันได้รับการแก้ไขและอุณหภูมิในการกรีดต่ำ ตะกรันจะเกิดขึ้นอย่างจริงจังที่แนวตะกรัน ซึ่งส่งผลต่อการชาร์จและความจุของเตาเผา
