Indukční pec je elektrické topné zařízení, které přeměňuje elektrickou energii na tepelnou energii pomocí principu elektromagnetické indukce k indukci proudu uvnitř kovových materiálů ve střídavém magnetickém poli, čímž se materiály zahřívá, dokud se neroztaví. Indukční pece se dělí na dva typy podle své konstrukce: indukční pece bez jádra a indukční pece s jádrem. Bezjádrové indukční pece jsou široce používány kvůli jejich vysoké rychlosti ohřevu, přerušovanému provozu, menšímu vyhoření prvku během tavení a snadnému použití a údržbě. V posledních letech se aktuálním vývojovým trendem bezjádrových indukčních pecí stala vysoká hustota výkonu, rychlé tavení a rozsáhlý vývoj.
1 Eroze
Eroze se projevuje jako ztenčenížáruvzdorné cihlyvyzdívka pece a zvětšení průměru kelímku. Příčinou eroze je mechanická eroze a chemická eroze.
1.1 Mechanická eroze
Mechanická eroze je způsobena následujícími důvody: (1) Kolize a tření nálože. (2) Elektromagnetické míchání. V oblasti vyzdívky pece, která je v kontaktu s roztaveným kovem, roztavený kov nepřetržitě proplachuje vyzdívku pece působením elektromagnetického míchání.
1.2 Chemická eroze
(1) Reakce roztaveného kovu
Vyzdívky hořčíkových pecí mají dobrou toleranci k Fe, Mn a Ni, ale špatnou toleranci k C a Si. Při vysokých teplotách se zvyšuje aktivita [C] a [Si] v roztaveném kovu a dochází k mezifázové reakci s MgO na povrchu vyzdívky pece, která způsobuje poškození vyzdívky pece. Při použití křemičité vyzdívky pece k tavení reaguje SiO2 s [C] v roztaveném kovu za vzniku následující reakce: SiO2(s)+2[C]→[Si]+2CO(g) . Rovnovážná teplota této reakce pro tavení tvárné litiny je 1467 stupňů, 1540 stupňů pro šedou litinu a 1580 stupňů pro kovatelnou litinu. Když teplota tavení překročí rovnovážnou teplotu, SiO2 ve vyzdívce pece se sníží o [O] a vyzdívka pece se ztenčí.
(2) Eroze strusky
V důsledku přítomnosti rzi ve vsázce, nečisté zpětné náplně a oxidace roztaveného kovu při vysokých teplotách vzniká velké množství strusky obsahující FeO. Během procesu tavení je viskozita roztaveného kovu výrazně snížena vlivem elektromagnetického míchání a při kontaktu s povrchem vyzdívky pece žáruvzdorných cihel proniká do pórů vyzdívky. Při vysokých teplotách FeO ve strusce reaguje se SiO2, Al2O3 nebo MgO ve vyzdívky pece za vzniku látek s nízkou teplotou tání (jako je FeO·SiO2, jehož teplota tání je pouze 1170 stupňů ). Za míchání vysokoteplotního roztaveného kovu je velmi snadné roztavit a rychle opustit reakční zónu a vstoupit do kapaliny. Čím větší je rozdíl mezi alkalitou výstelkového materiálu a zásaditostí strusky, tím snadněji výstelka podléhá korozi.
2 Únik
Jev netěsnosti se projevuje pronikáním kovu do vyzdívky pece. Příčiny úniku jsou: (1) Hustota pece je příliš nízká; (2) Kov se roztavil před vytvořením slinovací vrstvy; (3) Chemická reakce.
3 Struskování
Jev strusky se projevuje tím, že stěna pece je stále silnější a drsnější. Příčinou strusky je přilnavost oxidů kovů, recyklovaných materiálů obsahujících oxidanty a písku na stěnu pece. Účinky strusky na vyzdívku pece jsou následující: (1) Struska je netavitelné oxidy, sulfidy nebo fosfidy plovoucí na roztaveném kovu, které ulpívají na částech vyzdívky, kde je rychlost toku roztaveného kovu nízká a dochází ke ztrátám tepla; (2) Snižuje kapacitu pece; (3) Snižuje účinnost tavení pece; (4) Díky tomu se kov skrytý ve strusce snadno přehřeje; (5) Reaguje s žáruvzdornými cihlovými materiály vyzdívky; (6) Při odstraňování strusky je snadné způsobit mechanické poškození vyzdívky; (7) Mění termodynamický stav vyzdívky na struskové závěsné části. Ke struskování obložení křemenným pískem dochází, když recyklované materiály obsahují více křemenného písku (odpadní písek přilnutý k povrchu litiny). Tyto písky klesnou ke dnu pece a přilnou ke stěně pece, aby zesílily vyzdívku. V závažných případech bude dno pece tvořit tvar V a objem pece se zmenší. Vyzdívka pece z křemenného písku je kyselá vyzdívka pece. Kyselá struska ulpívá na kyselém vyzdívce pece, zvláště když je struskové potrubí pevné a teplota odpichu je nízká, na struskovém potrubí se bude vážně objevovat struska, což ovlivní vsázku a kapacitu pece.
