Metal ve alaşımlarının bazı özellikleri kullanım için yeterli gelmeyebilir. İlave işlemler ile bu özellikler geliştirilebilir. Sıcaklık önemli bir faktördür. Genel anlamda da metal ve alaşımlarına sahip olmadıkları özellikleri kazandırmak için uygulanan yüksek sıcaklıktaki işlemler ısıl işlem diye adlandırılır. Metal ve alaşımlarına şekil vermek için farklı yöntemler uygulanır. Bu yöntemler, döküm, plastik şekil verme, talaşlı imalat, toz metalurjisi ve kaynak (ön ısıtma,tavlama, gerilim giderme) dir.
Metali dökmek ve yeniden ergitme için şarj yapmak dökümhane faaliyetlerinin sadece bir kısmıdır. Emniyet, üretim ve verimlilik (ekonomik çalışma) bu dökümhane faaliyetlerin ilk alanıdır. Bu faaliyetler gerçekleştirilirken ön ısıtma ön plana çıkar.
Emniyet:
Ocak şarjının ön ısıtmasının ilk ve en önemli sebebi “emniyet” tir.
Genel olarak en temiz hurdalar bile ergimiş metal bulunan ocağa yüklendiğinde patlamalara neden olabilecek nem, gres yağı, yağ ve diğer uçucu malzeme birikintileri taşırlar.
Herhangi bir ön ısıtma sisteminin yapacağı ilk iş bu uçucu maddeleri yok etmektir.
Kurutma amacıyla bile ön ısıtma yapılmadan, kullanılacak şarj malzemesinin temiz ve kuru olması gereklidir.
Boşaltma ve stoklama şartları bu malzemelerin kuru ve şarj edilebilir vaziyette kalmasını sağlayacak vaziyette olmalıdır. Bütün bu şartlar sağlandığında bile, soğuk şarjın, ön ısıtılmış şarja göre daha çok patlama riski vardır ve mümkün olduğunca soğuk şarjdan kaçınılmalıdır.
Ön ısıtma sistemleri genel olarak iki şekilde sınıflandırılırlar.
1)Kurutucular
2)Gerçek ön ısıtıcılar
Kurutucular için gerekli sıcaklık genellikle 100-300 °C arasındadır ve tüm metalik şarjı en az 100 °C ‘ye ısıtabilmelidir. Bu aralıkta şarjı ısıtmak sadece güvenlik içindir. Zira endüksiyon ocaklarının ergitme hızı ve ekonomisi üzerindeki etkisi çok küçüktür.
Verimlilik
Endüksiyon ocaklı dökümhanelerin çoğu; ön ısıtma sıcaklığını, kurutma sıcaklığının üzerinde seçmektedir. Demir dökümhaneleri genel olarak 300-750°C arasındadır.
300°C ‘nin altındaki sıcaklıklar kurutma sınıfına girmektedir.
750°C ‘nin üzerindeki ısıtmalar ise, demir esaslı hurdaların aşırı oksitlenmesine neden olmaktadır.
Aşırı oksitlenmiş hurda ocak astarını fazla aşındırır ve Silisyum, Manganez gibi değerli elementleri oksitler ve eğer oksit miktarı yeterince çoksa, köpük(kaynama) oluşturarak ocaktan taşmaya neden olur.
300-750 °C arasındaki ön ısıtmanın nedeni tümüyle ekonomiktir ve aşağıdaki avantajları sağlar.
1) Metali istenen döküm sıcaklığına getirmek için gerekli kwh /ton ‘u azaltır.
2) Var olan ergitme faaliyetinin hızını arttırır.
3) Gerekli fiyat limitlerini düşürür.
4) Daha ucuz şarj malzemesi kullanılmasına olanak verir.
5) Güvenlik ve atmosfer kontrolünü arttırır.
Hurdayı gaz ve/veya petrol ile ısıtmak, elektrikle ısıtmaktan daha ekonomiktir.
