Tungku induksi adalah suatu alat pemanas listrik yang mengubah energi listrik menjadi energi panas dengan menggunakan prinsip induksi elektromagnetik untuk menginduksi arus di dalam bahan logam dalam medan magnet bolak-balik, sehingga memanaskan bahan tersebut hingga meleleh. Tungku induksi dibagi menjadi dua jenis menurut strukturnya: tungku induksi tanpa biji dan tungku induksi berinti. Tungku induksi tanpa biji banyak digunakan karena kecepatan pemanasannya yang cepat, pengoperasian yang terputus-putus, lebih sedikit elemen yang terbakar selama peleburan, serta penggunaan dan perawatan yang mudah. Dalam beberapa tahun terakhir, kepadatan daya yang tinggi, peleburan yang cepat, dan pengembangan skala besar telah menjadi tren perkembangan tungku induksi tanpa biji saat ini.
1 Erosi
Erosi diwujudkan sebagai penipisanbatu bata tahan apilapisan tungku dan pembesaran diameter wadah. Penyebab terjadinya erosi adalah erosi mekanis dan erosi kimia.
1.1 Erosi mekanis
Erosi mekanis disebabkan oleh hal-hal berikut: (1) Tabrakan dan gesekan muatan. (2) Pengadukan elektromagnetik. Di area lapisan tungku yang bersentuhan dengan logam cair, logam cair terus menerus membilas lapisan tungku di bawah aksi pengadukan elektromagnetik.
1.2 Erosi kimia
(1) Reaksi logam cair
Lapisan tungku magnesium memiliki toleransi yang baik terhadap Fe, Mn, dan Ni, tetapi toleransi buruk terhadap C dan Si. Pada suhu tinggi, aktivitas [C] dan [Si] dalam logam cair meningkat, dan terjadi reaksi antarmuka dengan MgO pada permukaan lapisan tungku sehingga menyebabkan kerusakan pada lapisan tungku. Saat menggunakan lapisan tungku mengandung silika untuk peleburan, SiO2 bereaksi dengan [C] dalam logam cair membentuk reaksi berikut: SiO2(s)+2[C]→[Si]+2CO(g) . Temperatur kesetimbangan reaksi peleburan besi ulet adalah 1467 derajat, 1540 derajat untuk besi abu-abu, dan 1580 derajat untuk besi tuang yang dapat ditempa. Ketika suhu leleh melebihi suhu kesetimbangan, SiO2 pada lapisan tungku berkurang sebesar [O], dan lapisan tungku menjadi lebih tipis.
(2) Erosi terak
Karena adanya karat pada muatan, muatan balik yang tidak bersih, dan oksidasi logam cair pada suhu tinggi, sejumlah besar terak yang mengandung FeO dihasilkan. Selama proses peleburan, viskositas logam cair berkurang secara signifikan karena pengadukan elektromagnetik, dan menembus ke dalam pori-pori lapisan ketika bersentuhan dengan permukaan lapisan tungku batu bata tahan api. Pada suhu tinggi, FeO dalam terak bereaksi dengan SiO2, Al2O3 atau MgO di lapisan tungku menghasilkan zat dengan titik leleh rendah (seperti FeO·SiO2, yang titik lelehnya hanya 1170 derajat). Di bawah pengadukan logam cair bersuhu tinggi, sangat mudah meleleh dan cepat meninggalkan zona reaksi dan masuk ke dalam cairan. Semakin besar perbedaan antara alkalinitas bahan pelapis dan alkalinitas terak, semakin mudah lapisan tersebut terkorosi.
2 Kebocoran
Fenomena kebocoran diwujudkan sebagai logam yang menembus ke dalam lapisan tungku. Penyebab kebocoran adalah: (1) Kepadatan tungku terlalu rendah; (2) Logam telah meleleh sebelum lapisan sintering terbentuk; (3) Reaksi kimia.
3 terak
Fenomena slagging bermanifestasi sebagai dinding tungku menjadi lebih tebal dan kasar. Penyebab terjadinya slagging adalah menempelnya oksida logam, bahan daur ulang yang mengandung oksidan dan pasir pada dinding tungku. Dampak slagging pada lapisan tungku adalah sebagai berikut: (1) Slagging adalah oksida, sulfida atau fosfida yang dapat dimasukkan yang mengapung pada logam cair yang menempel pada bagian lapisan dimana laju aliran logam cair rendah dan terjadi kehilangan panas; (2) Mengurangi kapasitas tungku; (3) Mengurangi efisiensi peleburan tungku; (4) Membuat logam yang tersembunyi di dalam terak mudah menjadi terlalu panas; (5) Bereaksi dengan bahan pelapis batu bata tahan api; (6) Mudah menyebabkan kerusakan mekanis pada lapisan selama pembuangan terak; (7) Ini mengubah keadaan termodinamika lapisan pada bagian yang menggantung terak. Terak lapisan pasir kuarsa terjadi ketika bahan daur ulang mengandung lebih banyak pasir kuarsa (pasir sisa menempel pada permukaan besi tuang). Pasir ini akan tenggelam ke dasar tungku dan menempel pada dinding tungku untuk mengentalkan lapisannya. Dalam kasus yang parah, bagian bawah tungku akan membentuk bentuk V dan volume tungku akan mengecil. Lapisan tungku pasir kuarsa adalah lapisan tungku asam. Terak asam akan menempel pada lapisan tungku asam, terutama bila garis terak tetap dan suhu penyadapan rendah, slagging akan terjadi secara serius pada garis terak, sehingga mempengaruhi pengisian dan kapasitas tungku.
