صهر المعادن بالحث الكهرومغناطيسي

تقديم الدكتور الاستاذ طارق اسماعيل كاخيا

صهر المعادن #بالحث الكهرومغناطيسي


1 – مقدمة :
#الحثّ الكهرومغناطيسي Electromagnetic induction هو توليد الكهرباء عبر ملف ( دارة ) ناقل للكهربائي واقع في حقل مغناطيسي متحرك , أو عن طريق تحرك الملف خلال حقل مغناطيسي ثابت .
وبما أن التيار الكهربائي ينشأ مجالا مغناطيسيا ، فمن البديهي أن ينشأ تيار كهربائي عن المجال المغناطيسي الذي ولده المجال الكهربائي .
ينسب اكتشاف ظاهرة الحثّ إلى كل من : فرانسيسكو زانتيديتشي عام 1829, ومايكل فاراداي عام 1831 , وجوزف هنري عام 1832 م.
ويشكل الحثّ الكهرومغناطيسي أساسا لعمل المولدات ، والمحولات ، والمراوح , وأفران الصهر , ومكاوي اللحام , ومعظم الآلات الكهربائية الأخرى .
2 – فرن صهر المعادن بالحثّ الكهرومغناطيسي :
هي نوع من الافران الحديثة لصهر المعادن التي شاع استخدامها . وعملية الصهر فيه تكون نظيفة ( صديقة للبيئة ) ، ويمكن التحكم بها جيداً مقارنة بوسائل الصهر الأخرى . هذه الأفران لا يختلف مبدأها عن مبدأ عمل محولات التيار المتناوب , فكما هو معروف فإن محولة التيار المتناوب تتألف من دارة أولية مقترنة مغنطيسياً مع دارة ثانوية . فمرور تيار متناوب في الدارة الأولية , تحرض تيار متناوب في الثانوية بسبب التدفق الذي يجتازها لأنه ينتج عن حقل مغنطيسي متغير يولده تيار الدارة الأولية المتناوب
وكما هو معروف : ان المعادن تتأثر بالمجال المغناطيسي المتغير الشدة والاتجاة بطريقتين هما .
أ – تكون تيارات كهربائية إعصارية ( دوامية ) داخل أجزاء المعدن تسبب في إرتفاع درجة حرارته .
ب – كذلك تتاثر المعادن بسبب خاصية الإهتزاز ( تواتر ) حيث ان لكل معدن دائرة إهتزاز خاصة به .


وهاتين الخاصيتين هما اساس عمل هذه النوعية من الافران وكلما ازداد شدة وسرعة التغير في المجال المغناطيسي كلما ظهر تاثير هاتين الخاصيتين بوضوح حيث ترتفع درجة حرارة المعدن حتى ينصهر …
3 – تركيب الفرن الحثّ الكهرومغناطيسي:
يتكون الفرن من :
آ – دارة كهربائية أولية متصلة بتيار كهربائي متناوب , يمكن التحكم بتردد التيار وجهده , حسب المعدن المراد صهره , هذه الدارة في الأفران الضخمة تكون من ملف أنبوب نحاسي يجري في الماء لتبريد الدارة
ب – دارة ثانوية تحيط بوتقة الصهر التي يوضع فيها المعدن المراد صهره .
– انواع أفران الصهر بالحثّ الكهرومغناطيسي:
1 – افران الذبذبة المنخفضة : وهنا يكون تردد التيار المستخدم من 50 ذبذبة في الثانية الى حوالي 400 ذبذبة في الثانية الواحدة وهذه النوعية قليلة الاستخدام لعدم استطاعتها صهر أكثر انواع المعادن .
2 – افران الذبذبة المتوسطة : تعمل على تردد من 500 ذبذبة في الثانية الى حوالي 1000 ذبذبة في الثانية وتمتاز هذه النوعية على أنها أقدر على صهر المعادن الأخرى غير الحديدية .
3 – افران الذبذبة العالية : تعمل على تردد يفوق ألف ذبذبة في الثانية وتمتاز هذه النوعية من الافران على انها اكفأ من النوعين السابقين حيث تستطيع هذه النوعية صهر جميع انواع المعادن تقريبا.
4 – الاحجام : هناك احجام مختلفة من هذه النوعية من الافران حيث تبدا من افران ذات سعة أقل من كيلو غرام واحد ( لصهر الذهب مثلا ) إلى افران تستوعب عدة اطنان من المعادن .

اترك رد

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.