La fusione ad arco e la fusione a induzione sono due processi diversi utilizzati per fondere metalli o leghe. Ecco le differenze tra questi due processi:
1. Metodo di riscaldamento: Nella fusione ad arco, il calore è generato da un arco elettrico tra gli elettrodi e il materiale da fondere. Il calore dell'arco viene poi trasferito al metallo fuso attraverso la scoria, che funge da mezzo di riscaldamento indiretto. Nella fusione a induzione, invece, il calore viene generato attraverso l'induzione elettromagnetica. Le correnti parassite indotte nel materiale o nel crogiolo generano calore direttamente, con conseguente riscaldamento più rapido e maggiore efficienza termica.
2. Velocità di riscaldamento: la fusione a induzione ha una velocità di riscaldamento maggiore rispetto alla fusione ad arco. Nei forni a induzione, il calore è generato nel forno stesso (acciaio liquido), con conseguente riscaldamento più rapido. Nei forni ad arco, il calore dell'arco deve essere trasferito al metallo fuso attraverso le scorie, il che comporta un riscaldamento più lento.
3. Tasso di recupero del metallo: I forni a induzione hanno generalmente un tasso di recupero del metallo più elevato rispetto ai forni ad arco. Ciò significa che una maggiore quantità di elementi della lega viene trattenuta nel prodotto finale durante il processo di fusione.
4. Rapporto di burn-out: Il rapporto di burn-out, che si riferisce alla perdita di elementi di lega durante il processo di fusione, tende a essere più basso nei forni a induzione rispetto ai forni ad arco. Ciò indica che il processo del forno a induzione preserva meglio gli elementi di lega.
5. Impatto ambientale: I forni a induzione sono considerati più ecologici dei forni ad arco. La produzione di acciaio con il forno ad arco genera residui, gas di scarico, rumore e consuma più energia rispetto ai forni a induzione.
6. Raccolta di carbonio: Nei forni a induzione, poiché non vengono utilizzati elettrodi di grafite, non c'è accumulo di carbonio nel metallo fuso. Ciò può essere vantaggioso per alcune applicazioni in cui il contenuto di carbonio deve essere controllato.
7. Agitazione e trasferimento di calore: I forni a induzione hanno il vantaggio di far circolare automaticamente il metallo fuso grazie all'azione elettromagnetica delle correnti parassite. Ciò consente di ottenere un prodotto più omogeneo in tempi più brevi e aiuta a mescolare i materiali di carica, creando condizioni di trasferimento del calore ottimali per la fusione.
8. Defosforilazione: I forni ad arco sono più efficaci nella disfosforazione rispetto ai forni a induzione. Le scorie calde dei forni ad arco consentono una migliore disfosforilazione, mentre nei forni a induzione le scorie sono fredde e dipendono dal forno stesso per mantenere la temperatura.
9. Raffinazione e degassificazione: La fusione nei forni ad arco è solitamente seguita dalla raffinazione in siviera e dal degasaggio sotto vuoto per ottenere la composizione e la qualità della lega desiderata. Nei forni a induzione è possibile saltare le fasi di raffinazione e degassificazione, compromettendo la qualità finale dell'acciaio legato. Tuttavia, i forni a induzione possono anche eseguire l'affinazione in siviera e il degasaggio sotto vuoto, se necessario, rendendo il processo più conveniente rispetto ai forni ad arco.
In conclusione, la scelta tra la fusione ad arco e la fusione a induzione dipende da vari fattori, come la velocità di riscaldamento, il tasso di recupero del metallo, l'impatto ambientale e i requisiti specifici dell'applicazione. Entrambi i processi presentano vantaggi e svantaggi e la scelta ottimale varia in base alle esigenze specifiche del settore o dell'applicazione.
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