El principio de funcionamiento de un horno de inducción se basa en la inducción electromagnética y el efecto Joule. El horno consta de una fuente de alimentación, una bobina de inducción y un crisol de materiales refractarios. El crisol contiene la carga metálica, que actúa como el devanado secundario de un transformador. Cuando la bobina de inducción se conecta a una fuente de alimentación de corriente alterna, genera un campo magnético alterno. Este campo magnético induce una fuerza electromotriz en la carga metálica, lo que provoca la generación de corrientes parásitas dentro de la carga. Estas corrientes, debidas a la resistencia eléctrica del metal, dan lugar al calentamiento Joule, que calienta y funde el metal. En los materiales ferromagnéticos, puede producirse un calentamiento adicional debido a la histéresis magnética.
Inducción electromagnética:
Cuando la bobina de inducción se energiza con una corriente eléctrica de alta frecuencia, crea un campo magnético fluctuante alrededor del crisol. Este campo magnético penetra en la carga metálica del crisol, induciendo una corriente eléctrica en el metal. Este proceso de inducción es similar al funcionamiento de un transformador, en el que la carga metálica actúa como el devanado secundario del transformador y la bobina de inducción como el devanado primario.Efecto Joule:
Las corrientes eléctricas inducidas, conocidas como corrientes de Foucault, fluyen a través de la resistencia eléctrica de la carga metálica. Este flujo de corriente a través de la resistencia genera calor, un fenómeno conocido como calentamiento Joule. El calor generado es suficiente para fundir la carga metálica.
Histéresis magnética (en materiales ferromagnéticos):
En materiales como el hierro, el campo magnético no sólo induce corrientes de Foucault, sino que también provoca la inversión de los dipolos magnéticos moleculares. Este proceso de inversión genera calor adicional, contribuyendo al calentamiento global del material.Material del crisol:
El crisol puede estar hecho de materiales no conductores como la cerámica o de materiales conductores como el grafito. Cuando está hecho de materiales no conductores, sólo se calienta la carga metálica. Sin embargo, si el crisol es conductor, tanto el crisol como la carga se calientan, lo que requiere que el material del crisol soporte altas temperaturas y evite la contaminación del material calentado.
