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1、铜合金铸件铸造技术课程教案中频感应电炉的结构及分类制作人：刘振华陕西工业职业技术学院中频感应电炉的结构及分类一、中频炉的工作原理及分类感应电炉熔炼是利用交流电感应的作用，使坩埚内的金属炉料本身发 出热量，将其融化并进一步使液态金属过热的一种熔炼方法。感应电炉根 据构造分为无芯式和有芯式两种。有芯式感应电炉完全按变压器的原理工作。感应圈绕在一个硅钢片叠 成的闭合铁芯上，作为变压器的初级线圈，炉子底侧有一条充满金属的熔 沟环绕感应圈，相当于变压器的次级线圈。 有芯炉电效率、热效率和功率 因数都比无芯的高，占地小，但是起熔时间长，对熔沟耐火材料的要求高 修筑麻烦，更换铁液成分比较困难。图 1 有芯中
2、频感应电炉1-坩埚 2-感应圈 3-铁芯 4-熔沟炼钢用的是无芯式感应电炉，其工作原理是在一个耐火材料筑成的坩埚外面，有螺旋形的感应器。在熔炼过程中，坩埚内的金属炉料犹如插在线圈中的铁芯。当线圈通交流电时，由于感应作用在炉料或钢液内部产生感应电动势，并因此感生感应电流（涡流）。由于炉料或钢液本身有电阻，故在涡流的作用下发出热量，以使得炉料融化或钢液过热。1-感应器 2-坩埚 3-炉料应器瞬间电流方向 炉料中产生感应电流方向无芯感应电炉主要由两部分构成：炉体部分和电气部分图 3 无芯工频感应电炉炉体结构示意图1-出铁槽 2-感应圈 3-磁性轭铁 4-坩埚 5-支架6-倾转机构 7-炉盖 8-坩埚
3、铁模 9-水电引入系统依照所采用频率的不同分为高频感应电炉、中频感应电炉、工频感应电炉。高频感应电炉：电流频率200000300000HZ, 般用于实验室科学研究用。中频感应电炉：5002500HZ，多用炼钢。工频感应电炉：采用工业用电频率50HZ，一般用于熔炼铸铁。二、中频感应电炉熔炼特点在炉料的内部，磁通的分布是不均匀的，越靠近外层炉内壁，磁通量 密度越大，越靠近坩埚内部密度越小，因此外部的感应电动势和电流比内 层的大，即“集肤效应”，使得炉料外层的发热量大于里层。电流频率越高， 集肤效应越明显，为此，应使电流频率与坩埚直径相适应。感应电炉的特点：1. 加热速度快：热量在炉料或合金液内部产
4、生，直接加热方式，速度较 快。2. 氧化烧损较轻，吸收气体少：没有电弧的超高温作用，元素烧损率较 低。没有电弧电子冲击作用，减少合金液中气体的来源。3. 炉渣的化学活泼性较弱：炉渣是被合金液加热，上面与大气接触，温 度较低，化学性质不活泼，不能充分发挥在冶炼过程中的作用。三、中频感应电炉电气系统由于感应电炉的感应器是一个很大的电感，再加上磁通是经过空气闭合的，所以感应电炉的无功功率相当大，功率因数相当低，一般只有0.100.11，因此必须采用相应的电容器与感应器并联，以补偿无功功率提高功率因数。一整流器滤波逆变器一I负载I工频交流 直流 滤波直流中频交流Z7图2交流一直流一交流逆变器一的方块图
