EOW May 2007

italiano

Preriscaldo I sistemi di riscaldamento ad induzione sono stati integrati nelle linee di filo esistenti allo scopo di preriscaldare il filo e aumentare la capacità produttiva dei processi. Si consideri ad esempio un filo unico preriscaldato prima dell’introduzione in un forno convenzionale o in un letto fluidizzato. In un progetto particolare, due linee, ciascuna caratterizzata da una sorgente di potenza induttiva di 500kW/10kHz accoppiata con bobine di induzione di 10 piedi (3m) di lunghezza, sono state utilizzate per riscaldare fili multipli da 70°F (25°C) a 1.292°F (700°C) prima di essere introdotti in un forno convenzionale. Di norma, il forno ad induzione presentava un rendimento termico pari a 2000kg/h. Il processo d’indurimento e di rinveni- mento in linea è un’applicazione comune nella quale il filo è riscaldato a 1.742°F (950°C), temprato per l’indurimento e successivamente riscaldato a temperature di rinvenimento da 660°F (350°C) a 1.200°F (650°C). Attualmente, questo metodo denominato processo “Hi-Bond” e brevettato da Radyne, è applicato con successo al trattamento delle barre deformate per le strutture in cemento armato al fine di ottenere un filo caratterizzato da un rilassamento ridotto ed una resistenza allo snervamento. l’indurimento avviene in due fasi utilizzando 10kHz per aumentare la temperatura del filo a 1.382F (750°C) con una sola bobina, e 50kHz o 200kHz per aumentare la temperatura da 1.382°F (750°C) a 1.742°F (950°C) con bobine di due o più dimensioni, in funzione della gamma di fili, delle esigenze di produttività e di rendimento. Generalmente, le bobine presentano una lunghezza di 6 piedi (1,8m) per ciascuna fase e potenze di 280kW (a 10kHz) e 180kW a 50kHz. Immediatamente dopo il riscaldamento a 1.742°F (950°C), il prodotto viene irrorato con getti d’acqua ad alta pressione per ridurre la temperatura a circa 80°F (30°C), e asciugato per mezzo di un soffiatore. Diffusione delle tortiglie per cavi Quest’applicazione richiede normalmente il riscaldamento simultaneo da 10 a 24 fili disposti in parallelo a circa 1.112°F (600°C), per fondere i rivestimenti di superfici di rame e zinco che si espandono sul filo di base per produrre tortiglie per pneumatici. Generalmente, i fili presentano una distanza interasse da 0,61" a 1" (da 15,5mm a 25,5mm) e un diametro che va da 0,031" a 0,080" (da 0,8mm a 2mm). Indurimento e rinvenimento: il processo “Hi-bond” Il riscaldamento per

Nel caso di fili multipli, è possibile adattare dei fili di dimensioni da 0,61" (15,5mm) a 1" (25,4mm): ogni filo passa attraverso un tubo di ceramica ed è guidato attraverso la bobina per facilitare l’inserimento della linea. Riscaldamento prima del rivestimento I seguenti processi rappresentano due metodi di trattamento distintamente separati: la diffusione o il rivestimento del metallo e il rivestimento isolante della superficie. Diffusione L’applicazione più comune di questo processo è la produzione di tortiglie per pneumatici, ma può anche essere utilizzato in altri settori di mercato. Con un metodo simile al processo di ricottura, possono essere riscaldati fili d’acciaio del diametro da 0,031" (0,8mm) a 0,08" (2mm) ad una temperatura di 1.112°F (600°C) per fondere i rivestimenti di superficie di rame e zinco, che successivamente si diffondono nel filo di base formando una barriera antiruggine. Generalmente, i fili vengono riscaldati in configurazione multipla, disposti su un piano orizzontale attraverso una bobina d’induzione di forma ovale, verso cui i fili sono alimentati attraverso singoli tubi di ceramica. La velocità di produzione è determinata mediante i seguenti calcoli: D x V, dove D corrisponde al diametro del filo e V alla velocitàdelfilooallavelocitàdiproduttività. I valori tipici della potenza utilizzati vanno da 60kW a 240kW con una frequenza di uscita di 25kHz, e lunghezze della bobina d’induzione da 7 a 8 piedi (da 2m a 2,5m).

Il fenomeno conosciuto come annulla- mento della corrente può essere utilizzato efficacemente in questa applicazione: si seleziona una frequenza ad induzione relativamente bassa rispetto alla sezione del filo garantendo che, nel caso di rottura di un filo in linea, quest’ultimo non possa essere riscaldato oltre la temperatura di Curie (circa 1.400ºF). Ciò elimina la necessità di arrestare immediatamente la linea in caso di rottura di un solo filo. Per il processo, se necessario, può essere utilizzato azoto o semplicemente aria. Rivestimento isolante di superficie Per la produzione di filo elettrico per il quale si utilizzano rivestimenti quali smalti, materie sintetiche o rivestimenti a nastro sensibili al calore, il filopuò essere riscaldato in linea in continuo. Questa tecnica può essere inoltre utilizzata per essiccare la vernice applicata sul filo. Essendo i requisiti di temperatura generalmente bassi (inferiori a 300°F 150°C), un’alimentazione di potenza ridotta può essere spesso integrata in una linea di rivestimento già esistente con una sorgente di potenza che funziona ad alta frequenza, poiché è necessario esclusivamente riscaldare la superficie del filo (e non l’intera sezione trasversale). Rilassamento Progettato per l’applicazione alla pro- duzione di filo o trefoli, questo processo è simile al processo di rinvenimento del filo dato il riscaldamento continuo ad una temperatura di 750°F (400°C) quando sottoposto a tensione. Generalmente, questo sistema è costituito da un’unica sorgente di potenza induttiva con una frequenza di uscita nominale di 3/10kHz che alimenta un gruppo di bobine d’induzione statica o mobile in funzione della configurazione della linea.

Figura 3 . Tecnologia per forni per multifili

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EuroWire – Maggio 2007