感应电炉的基本分类

2020-10-28 财经 273阅读

感应电炉按电源频率可分为高频炉、中频炉和工频炉三类;按工艺目的可分为熔炼炉、加热炉、热处理设备和焊接设备等;按其结构形式、传动方式等也可进行分类。常用的感应电炉习惯上归纳为有心感应熔炼炉、无心感应熔炼炉、真空感应熔炼炉、感应淬火设备和感应头热设备等。 熔炼炉的命名是相对有心炉而言,其金属液盛于一坩埚中,故又名坩埚炉。此种炉型主要用于特种钢、铸铁、有色金属及其合金的熔炼和保温。无心炉具有熔炼温度高、杂质污染少,合金成分均匀、劳动条件好等许多优点。与有心炉相比,无心炉起炉和改换金属品种比较容易,使用较灵活,但其电、热效率远比有心炉低。无心炉由于表面温度低,不利于要求高温造渣工艺的熔炼。
熔炼炉有高频、中频和工频之分。
(1)高频熔炼炉
高频炉容量一般在50公斤以下,适用于实验室和小规模生产中供熔炼特种钢和特种合金之用。
(2)中频熔炼炉
中频熔炼炉的容量和功率都比高频炉大。主要用于特种钢、磁性合金和铜合金等的熔炼。这种炉子由于需要昂贵的变频设备,所以在一些较大容量的场合已改用工频无心炉。但是,和工频炉相比,中频炉也有其独到之处。如对于同样容量的炉子,中频炉的输入功率比工频炉大,所以熔化速度比较快,中频炉在冷炉起熔时不需要起炉块,金属液可以全部倒出等,所以使用时比工频炉灵活方便;另外,中频熔炼炉溶液对坩埚冲刷轻些,对炉衬有利。因此,在发展了大功率廉价的中频电源之后,中频炉还是大有前途的。
(3)工频熔炼炉
工频熔炼炉是几种熔炼炉中出现最晚而发展最迅速的。主要用于铸铁和钢,特别是高强度铸铁和合金铸铁的熔炼以及铸铁溶液的升温、保温和成分调整等;另外也用于铜、铝等有色金属及其合金的熔炼。炉子容量小采用工频的不经济的,以铸铁为例,容量小于750公斤时电效率就显著下降。 真空感应熔炼炉用来熔炼耐热合金、磁性合金、电工合金和高强度钢等。该炉型的特点是在熔炼过程中炉温、真空度和熔炼时间等的控制比较容易,所以炉料的脱气可以很充分。另外,合金料的添加量也可以精确控制,所以是熔炼含铝、钛等活泼元素的耐热合金和精密合金的较合适的炉子。
上述感应熔炼炉除具有电冶金的一般优点,如易于造成必须的气氛,便于调节温度规范,减少金属烧损、保证铸件质量、提高生产率和降低工人的劳动强度外,尚因金属液内产生的电磁搅拌作用,能确保合金成分的均匀。 感应加热设备主要用于金属材料在锻造、冲压、挤压、轧制等热加工前的加热,它使整个工件里外都达到工艺要求的温度。这种设备主要由电源(一般采用中频或工频)、加热控制设备、感应加热炉和上、下料机构等组成。同其他各种加热方法相比,感应加热法有许多优点。首先,由于热量是在被加热材料的内部产生,所以加热速度可以提得很高,且在相同受热时间的条件下,径向温差比较小,故被加热工件不至于有显著的变形。其次,因为加热速度快,所以即使在大气里面加热,材料表面的氧化和脱碳也非常少(如钢坯的锻造加热为例,用感应加热方法,钢材的氧化损失可以控制在0.05~0.5%以下,而用燃烧炉加热,氧化损失一般达到2.5~3.0%),所以感应加热炉一般不需要气体保护。感应加热炉的主体就只有一个感应器,这种炉子不需要如燃烧炉那样有复杂的管路系统,也不需要燃烧炉、电阻炉那样有厚厚的炉墙,所以能很紧凑地组织在生产线中,甚至组合在其他的加工机械中。另外,在工作过程中,这种电炉不会产生如燃烧炉或保护气体电阻炉那种油污或有害气体,在炉子周围也没有那样大的辐射热,因此,劳动条件比其他炉子好得多。

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