电感应炉 [dianganyinglu]
电感应炉利用物料的感应电热效应而使物料加热或熔化的电炉。感应炉采用的交流电源有工频( 50或60赫 )、中频(150～10000赫）和高频（高于10000赫）3种。感应炉的主要部件有感应器、炉体、电源、电容和控制系统等。在感应炉中的交变电磁场作用下，物料内部产生涡流从而达到加热或着融化的效果。感应炉通常分为感应加热炉和熔炼炉。熔炼炉有芯感应炉和无芯感应炉两类。有芯感应炉主要用于各种铸铁等金属的熔炼和保温，能利用废炉料，熔炼成本低。无芯感应炉分为工频感应炉、三倍频感炉、发电机组中频感应炉、可控硅中频感应炉、高频感应炉。
1. 电感应炉分类
工频感应炉是以工业频率的电流(50或60赫兹)作为电源的感应电炉。工频感应电炉已发展成一种用途比较广泛的冶炼设备。它主要作为熔化炉用来冶炼灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和合金铸铁。此外，还作为保温炉使用，同前，工频感应炉已代替冲天炉成为铸造生产方面的 主要设备，和冲天炉相比，工频感应炉具有铁水成分和温度易于控制、铸件中的气体与夹杂物的合量低、不污染环境、节约能源和改善了劳动条件等许多优点。因此，近年来工频感应炉得到迅速发展。 工频感应炉全套设备包括四大部分。 1.炉体部分 冶炼铸铁的工频感应炉炉体部分由感应炉(两台，一台用于冶炼，另一台备用)、炉盖、炉架、倾炉油缸、炉盖移动启闭装置等组成。 2.电气部分 电气部分由电源变压器、主接触器、平衡电抗器、平衡电容器、补偿电容器和电气控制台等组成。 3.水冷系统 冷却水系统包括电容器冷却，感应器冷却和软电缆冷却等。冷却用水系统是由水泵和循环水池或冷却塔以及管道阀门等组成。 4.液压系统 液压系统包括油箱、油泵、油泵电机、液压系统管道与阀门和液压操作台等。
2. 电感应炉常见应用
感应电炉工作原理基于电磁感应和电流热效应原理。当交变电流通过感应圈时，在线圈周围产生交变磁场，炉内导电材料在交变磁场作用下产生感应电势．在炉料表面一定深度，形成电流(涡流)。炉料靠涡流加热熔化。如果炉内熔化的是钢铁金属材料．处在强磁场中的钢液受到电磁力的作用产生强烈的运动。磁场对钢液的这种作用称为电磁搅拌作用。同一匹线圈产生的磁场对埚内两点A，、B，的作用力如图1，由于埚中部磁场强度最大．坩埚中部受压力最大，上下两端依次减小．这种压力差使炉内钢液产生运动。 真空感应电炉是将感应坩埚和锭模放人真空室中，冶炼和浇注同在真空状态下完成。冶炼在真空下进行，由于碳氧反应产物为气体CO，使反应向生成C0方向移动，可使碳的脱氧能力达到和硅、铝相近的水平。根据气体在钢液中的溶解服从平方根定律，可知真空下冶炼，有利于钢液去气。对某些蒸气压较高的合金元素，如Pb、As、B1、sn、zn等，当外界压力降低到小于蒸气压时，变可从合金中蒸馏出来，从而改差钢和台金的性能
3. 电感应炉发展历史
1、坩埚制备：为了提高电效率．感应炉坩埚壁不能太厚，加上电磁搅拌的冲刷和坩埚内外温差大，坩埚寿命往往较低，坩埚制备是一项经常性的工作。 （1）原料：电熔镁砂：MgO>98%，不得混入杂物，新烘磁选后使用：粘土：粒度<0.3mm；玻璃水；磷酸：粒度<0.5mm；石墨芯，外部包3层纸，底角要求圆滑；玻璃布；石棉板；炉底砖；坩埚材料配比：电熔镁砂98.0～98.5%；硼酸1.5～2.0%，总量30kg。 （2）打结：真空感应炉打结前要抽真空检漏，漏气率应< 1.5μ/分。 10 P 1 2P 漏气率 图1 电磁力对钢液的作用 及钢液运动方向 P1—停泵时真空度，μ； P2一停泵10分钟后真空度，μ。 用摇表检查托盘与感应器之间是否绝缘。 感应器托盘下要垫好木块，以防止大轴转动。石棉板放人玻璃布口袋，再将口袋放入感应器内。在石棉板上放置炉底砖。加入混合镁砂5kg左右；用钎子、平锤捣打结实，打结后的炉底厚度40mm左右。把石墨芯固定在炉底正中间，坩蜗壁分层打结，每层打结前用钎子划松镁砂2～3mm，再加镁砂l.5～2Kg，捣实。打结最后第二层时镁砂中加入适量玻璃水。最后一层用80%镁砂加20%粘土及适量玻璃水混合均匀，轻握成团即可，以便加固出钢口和炉沿。 （3）烧结坩锅：送电前，检查电气、水冷、机械系统是否正常。正常后．方可送电。功率从4kw起送电．功率间隔2kw，每挡送10分钟。送至功率为32kw．时间达20分钟停止送电。30分钟拨出石墨芯子．迅速清理坩埚。坩埚壁如有细小裂缝，用细镁砂修补。如有整圈横裂，大口纵裂则拆除重打。 （4）洗炉烧结：清理完坩埚后。用纯铁、金属镍或返回钢洗炉，洗炉料比正常料稍多。洗炉时间3小时。炉料保持2小时不熔。
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