أفران صهر المعادن هي أجهزة تستخدم لإذابة المعادن الخام أو الخردة لتحويلها إلى شكل سائل يمكن صبه في قوالب أو استخدامه في عمليات التصنيع الأخرى. تختلف أنواع أفران صهر المعادن في تصميمها وحجمها وطريقة توليد الحرارة، اعتمادًا على نوع المعدن المراد صهره، وكمية الإنتاج المطلوبة، وطبيعة العملية الصناعية.

إليك بعض الأنواع الشائعة :

*

أفران القوس الكهربائي (Electric Arc Furnaces - EAFs):

تستخدم قوسًا كهربائيًا عالي الجهد لإنتاج الحرارة اللازمة لصهر المعادن. تُستخدم بشكل شائع لصهر الفولاذ، وتتميز بقدرتها على إعادة تدوير الخردة المعدنية بكفاءة.

*

أفران القوزاق (Induction Furnaces):

تعتمد على الحث الكهرومغناطيسي لتوليد تيارات كهربائية داخل المعدن نفسه، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارته حتى يذوب. تتميز بدقتها في التحكم في درجة الحرارة وسرعة الصهر، وتُستخدم في صهر المعادن غير الحديدية مثل الألمنيوم والنحاس.

*

أفران الكوّرة (Reverberatory Furnaces):

تستخدم اللهب المُنتج من الوقود (مثل الغاز الطبيعي أو الفحم) لتسخين المعدن بشكل غير مباشر. الحرارة تنعكس من جدران الفرن على المعدن المراد صهره. تُستخدم هذه الأفران في صهر المعادن ذات درجات الانصهار المنخفضة.

*

أفران القدر (Crucible Furnaces):

تستخدم أوعية مقاومة للحرارة (قدر) لتسخين المعدن مباشرةً باستخدام اللهب أو الكهرباء. تُستخدم هذه الأفران في عمليات الصهر الصغيرة وصهر المعادن الثمينة.

*

أفران الهواء الساخن (Air Furnaces):

تستخدم الهواء الساخن لتسخين المعدن. وتُستخدم هذه الأفران بشكل رئيسي لصهر المعادن ذات درجات انصهار منخفضة.

العوامل التي تحدد نوع الفرن المستخدم:

*

نوع المعدن:

تختلف درجات انصهار المعادن، وبالتالي يحتاج كل معدن إلى فرن مناسب.
*

كمية الإنتاج:

تختلف سعة الأفران، ويُختار حجم الفرن المناسب لكمية الإنتاج المطلوبة.
*

النقاوة المطلوبة:

بعض الأفران توفر تحكمًا أفضل في درجة الحرارة والتركيب الكيميائي للمعدن المصهور.
*

التكلفة:

تختلف تكلفة شراء وتشغيل الأفران باختلاف نوعها.
*

البيئة:

تُعتبر بعض الأفران أكثر صداقة للبيئة من غيرها.


يُعدّ اختيار الفرن المناسب عملية مهمة تتطلب معرفة جيدة بخصائص المعادن وعمليات الصهر المختلفة.