中頻感應(yīng)電爐中頻爐的原理及結(jié)構(gòu)中頻爐熔煉工藝·中頻感應(yīng)電爐中頻爐的原理及結(jié)構(gòu)1一.中頻爐的原理及結(jié)構(gòu)感應(yīng)電爐熔煉是利用交流電感應(yīng)的作用，使坩堝內(nèi)的金屬爐料本身發(fā)出熱量，將其融化并進(jìn)一步使液態(tài)金屬過熱的一種熔煉方法。感應(yīng)電爐根據(jù)構(gòu)造分為無芯式和有芯式兩種。有芯式感應(yīng)電爐完全按變壓器的原理工作。感應(yīng)圈繞在一個硅鋼片疊成的閉合鐵芯上，作為變壓器的初級線圈，爐子底側(cè)有一條充滿金屬的熔溝環(huán)繞感應(yīng)圈，相當(dāng)于變壓器的一.中頻爐的原理及結(jié)構(gòu)感應(yīng)電爐熔煉是利用交流2有芯感應(yīng)電爐次級線圈。有芯爐電效率、熱效率和功率因數(shù)都比無芯的高，占地小，但是起熔時間長，對熔溝耐火材料的要求高，修筑麻煩，更換鐵液成分比較困難。有芯感應(yīng)電爐次級線圈。3無芯感應(yīng)電爐煉鋼用的是無芯式感應(yīng)電爐，其工作原理是在一個耐火材料筑成的坩堝外面，有螺旋形的感應(yīng)器。在熔煉過程中，坩堝內(nèi)的金屬爐料猶如插在線圈中的鐵芯。當(dāng)線圈通交流電時，由于感應(yīng)作用在爐料或鋼液內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，并因此感生感應(yīng)電流（渦流）。由于爐料或鋼液本身有電阻，故在渦流的作用下發(fā)出熱量，以使得爐料融化或鋼液過熱。無芯感應(yīng)電爐煉鋼用的是無芯式感應(yīng)電爐，其工作原4無芯感應(yīng)電爐無芯感應(yīng)電爐5無芯感應(yīng)電爐的構(gòu)造無芯感應(yīng)電爐主要由兩部分構(gòu)成：爐體部分和電氣部分。無芯感應(yīng)電爐的構(gòu)造無芯感應(yīng)電爐主要6爐體在爐料（鋼液）的內(nèi)部，磁通的分布是不均勻的，越靠近外層（坩堝壁），磁通量密度越大，越靠近坩堝內(nèi)部密度越小，因此外部的感應(yīng)電動勢和電流比內(nèi)層的大，即“集膚效應(yīng)”，使得爐料（鋼液）外層的發(fā)熱量大于里層。電流頻率越高，集膚效應(yīng)越明顯，為此，應(yīng)使電流頻率與坩堝直徑相適應(yīng)。爐體在爐料（鋼液）的內(nèi)部，磁通的分布是不均勻7爐體依照所采用頻率的不同分為高頻感應(yīng)電爐、中頻感應(yīng)電爐、工頻感應(yīng)電爐。高頻感應(yīng)電爐：電流頻率200000~300000HZ，一般用于實(shí)驗(yàn)室科學(xué)研究用。中頻感應(yīng)電爐：500~2500HZ，多用煉鋼。工頻感應(yīng)電爐：采用工業(yè)用電頻率50HZ，一般用于熔煉鑄鐵。爐體依照所采用頻率的不同分為高頻感應(yīng)電爐、中頻感應(yīng)電爐8爐體由于感應(yīng)電爐的感應(yīng)器是一個很大的電感，再加上磁通是經(jīng)過空氣閉合的，所以感應(yīng)電爐的無功功率相當(dāng)大，功率因數(shù)相當(dāng)?shù)停话阒挥?.10~0.11，因此必須采用相應(yīng)的電容器與感應(yīng)器并聯(lián)，以補(bǔ)償無功功率提高功率因數(shù)。爐體由于感應(yīng)電爐的感應(yīng)器是一個很大的電感，再加9電氣部分工業(yè)用電頻率是50HZ，我廠中頻爐額定頻率500HZ。電氣部分工業(yè)用電頻率是50HZ，我廠中頻爐額定頻率5010特點(diǎn)感應(yīng)電爐的特點(diǎn)（與電弧爐煉鋼相比）。加熱速度快：熱量在爐料或鋼液內(nèi)部產(chǎn)生，直接加熱方式，速度較快。氧化燒損較輕，吸收氣體少：沒有電弧的超高溫作用，元素?zé)龘p率較低。沒有電弧電子沖擊作用，減少鋼液中氣體的來源。爐渣的化學(xué)活潑性較弱：爐渣是被鋼液加熱，上面與大氣接觸，溫度較低，化學(xué)性質(zhì)不活潑，不能充分發(fā)揮在冶煉過程中的作用。特點(diǎn)感應(yīng)電爐的特點(diǎn)（與電弧爐煉鋼相比）。11二.中頻爐熔煉工藝由于感應(yīng)電爐爐渣溫度較低，化學(xué)能力較弱，故多采用不氧化法煉鋼。一般情況下待爐料全部融化后，即行脫氧、調(diào)整化學(xué)成分和出鋼。由于爐渣化學(xué)反應(yīng)能力較弱，煉鋼過程中一般不進(jìn)行脫磷、脫硫。在生產(chǎn)中酸性爐襯和堿性爐襯都有采用。二.中頻爐熔煉工藝由于感應(yīng)電爐爐渣溫度較低，化12熔煉工藝一.筑爐酸性感應(yīng)電爐的爐襯所用耐火材料是硅砂。粘結(jié)劑一般為硼酸和水玻璃。堿性感應(yīng)電爐的耐火材料為鎂砂，粘結(jié)劑為硼酸和水玻璃。熔煉工藝一.筑爐13熔煉工藝二.爐料和裝料酸性感應(yīng)電爐由于不能脫磷和脫硫，因此所用爐料必須是低磷和低硫的。堿性感應(yīng)電爐通過造堿性爐渣能起到脫磷、脫硫的作用，爐料的含磷含硫量可稍高一些，但脫磷、脫硫能力遠(yuǎn)低于堿性電弧爐。熔煉工藝二.爐料和裝料14熔煉工藝感應(yīng)電爐煉鋼一般不采用氧化法。由于沒有氧化脫碳沸騰精煉的手段，故應(yīng)減少氣體和夾雜物的來源（爐料要求表面無銹、油，）爐料的化學(xué)成分應(yīng)該明確、并要求精確的配料，爐料不應(yīng)過大或過小，原則是使?fàn)t料裝的緊實(shí)，以利導(dǎo)磁和導(dǎo)電。熔煉工藝感應(yīng)電爐煉鋼一般不采用氧化法。由于沒有15熔煉工藝為了加速爐料的融化，一般來說，大爐料應(yīng)裝在在坩堝壁的附近，小爐料在中間部分或在爐底，因?yàn)榭拷釄灞谔帬t溫高，中心部分和爐底部分爐溫較低，大爐料的空隙中間用小塊料充填。熔煉工藝為了加速爐料的融化，一般來說，大爐料應(yīng)裝16熔煉工藝三.融化爐料裝好后開始通電熔化。剛開始10min內(nèi)用較小功率通電，以防電流波動太大，之后，電流趨于穩(wěn)定，就可用大功率熔化，直至爐料熔清為止。熔煉工藝三.融化17熔煉工藝當(dāng)大部分爐料熔化以后，加入造渣材料酸性造渣材料：造型用新砂65%，碎石灰15%，氟石粉20%。也可用碎玻璃造渣。堿性造渣材料用石灰80%和氟石20%。熔煉工藝當(dāng)大部分爐料熔化以后，加入造渣材料18熔煉工藝四.脫氧出鋼采用不氧化法煉鋼時，爐料熔清后就可以進(jìn)行脫氧。一般采用將脫氧劑（錳鐵、硅鐵）直接加入鋼液中進(jìn)行脫氧（沉淀脫氧）的方法。脫氧以后，進(jìn)行化學(xué)成分的調(diào)整，然后插鋁進(jìn)行終脫氧。脫氧后，停電，傾爐出鋼。熔煉工藝四.脫氧出鋼19熔煉工藝五.合金鋼的冶煉感應(yīng)電爐不氧化法煉鋼過程中合金元素的氧化燒損較少，適宜于熔煉各種合金鋼，但酸性感應(yīng)電爐不適合熔煉高錳成分的鋼種，是由于熔煉過程中產(chǎn)生大量的MnO是堿性氧化物，會嚴(yán)重腐蝕酸性爐襯。堿性感應(yīng)電爐不氧化法適于煉各種合金鋼。熔煉工藝五.合金鋼的冶煉20

爐渣的作用：收集與清除鋼液中的雜質(zhì)。鋼液中的雜質(zhì)來源有爐料中的雜質(zhì)，金屬元素被氧化而生成的氧化物，以及被侵蝕或碰掉的爐襯材料。與造渣材料化合成為爐渣時，密度較低，浮在鋼液上面并與其分離。爐渣的作用：21

去除鋼液中的有害元素磷和硫。控制鋼液的氧化和還原。保護(hù)鋼液不被大量的氧化和免受氣體侵入。避免鋼液大幅度降溫。爐渣的導(dǎo)熱性差，能起到保溫的作用。去除鋼液中的有害元素磷和硫。22

謝謝！

23中頻感應(yīng)電爐中頻爐的原理及結(jié)構(gòu)中頻爐熔煉工藝·中頻感應(yīng)電爐中頻爐的原理及結(jié)構(gòu)24一.中頻爐的原理及結(jié)構(gòu)感應(yīng)電爐熔煉是利用交流電感應(yīng)的作用，使坩堝內(nèi)的金屬爐料本身發(fā)出熱量，將其融化并進(jìn)一步使液態(tài)金屬過熱的一種熔煉方法。感應(yīng)電爐根據(jù)構(gòu)造分為無芯式和有芯式兩種。有芯式感應(yīng)電爐完全按變壓器的原理工作。感應(yīng)圈繞在一個硅鋼片疊成的閉合鐵芯上，作為變壓器的初級線圈，爐子底側(cè)有一條充滿金屬的熔溝環(huán)繞感應(yīng)圈，相當(dāng)于變壓器的一.中頻爐的原理及結(jié)構(gòu)感應(yīng)電爐熔煉是利用交流25有芯感應(yīng)電爐次級線圈。有芯爐電效率、熱效率和功率因數(shù)都比無芯的高，占地小，但是起熔時間長，對熔溝耐火材料的要求高，修筑麻煩，更換鐵液成分比較困難。有芯感應(yīng)電爐次級線圈。26無芯感應(yīng)電爐煉鋼用的是無芯式感應(yīng)電爐，其工作原理是在一個耐火材料筑成的坩堝外面，有螺旋形的感應(yīng)器。在熔煉過程中，坩堝內(nèi)的金屬爐料猶如插在線圈中的鐵芯。當(dāng)線圈通交流電時，由于感應(yīng)作用在爐料或鋼液內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，并因此感生感應(yīng)電流（渦流）。由于爐料或鋼液本身有電阻，故在渦流的作用下發(fā)出熱量，以使得爐料融化或鋼液過熱。無芯感應(yīng)電爐煉鋼用的是無芯式感應(yīng)電爐，其工作原27無芯感應(yīng)電爐無芯感應(yīng)電爐28無芯感應(yīng)電爐的構(gòu)造無芯感應(yīng)電爐主要由兩部分構(gòu)成：爐體部分和電氣部分。無芯感應(yīng)電爐的構(gòu)造無芯感應(yīng)電爐主要29爐體在爐料（鋼液）的內(nèi)部，磁通的分布是不均勻的，越靠近外層（坩堝壁），磁通量密度越大，越靠近坩堝內(nèi)部密度越小，因此外部的感應(yīng)電動勢和電流比內(nèi)層的大，即“集膚效應(yīng)”，使得爐料（鋼液）外層的發(fā)熱量大于里層。電流頻率越高，集膚效應(yīng)越明顯，為此，應(yīng)使電流頻率與坩堝直徑相適應(yīng)。爐體在爐料（鋼液）的內(nèi)部，磁通的分布是不均勻30爐體依照所采用頻率的不同分為高頻感應(yīng)電爐、中頻感應(yīng)電爐、工頻感應(yīng)電爐。高頻感應(yīng)電爐：電流頻率200000~300000HZ，一般用于實(shí)驗(yàn)室科學(xué)研究用。中頻感應(yīng)電爐：500~2500HZ，多用煉鋼。工頻感應(yīng)電爐：采用工業(yè)用電頻率50HZ，一般用于熔煉鑄鐵。爐體依照所采用頻率的不同分為高頻感應(yīng)電爐、中頻感應(yīng)電爐31爐體由于感應(yīng)電爐的感應(yīng)器是一個很大的電感，再加上磁通是經(jīng)過空氣閉合的，所以感應(yīng)電爐的無功功率相當(dāng)大，功率因數(shù)相當(dāng)?shù)?，一般只?.10~0.11，因此必須采用相應(yīng)的電容器與感應(yīng)器并聯(lián)，以補(bǔ)償無功功率提高功率因數(shù)。爐體由于感應(yīng)電爐的感應(yīng)器是一個很大的電感，再加32電氣部分工業(yè)用電頻率是50HZ，我廠中頻爐額定頻率500HZ。電氣部分工業(yè)用電頻率是50HZ，我廠中頻爐額定頻率5033特點(diǎn)感應(yīng)電爐的特點(diǎn)（與電弧爐煉鋼相比）。加熱速度快：熱量在爐料或鋼液內(nèi)部產(chǎn)生，直接加熱方式，速度較快。氧化燒損較輕，吸收氣體少：沒有電弧的超高溫作用，元素?zé)龘p率較低。沒有電弧電子沖擊作用，減少鋼液中氣體的來源。爐渣的化學(xué)活潑性較弱：爐渣是被鋼液加熱，上面與大氣接觸，溫度較低，化學(xué)性質(zhì)不活潑，不能充分發(fā)揮在冶煉過程中的作用。特點(diǎn)感應(yīng)電爐的特點(diǎn)（與電弧爐煉鋼相比）。34二.中頻爐熔煉工藝由于感應(yīng)電爐爐渣溫度較低，化學(xué)能力較弱，故多采用不氧化法煉鋼。一般情況下待爐料全部融化后，即行脫氧、調(diào)整化學(xué)成分和出鋼。由于爐渣化學(xué)反應(yīng)能力較弱，煉鋼過程中一般不進(jìn)行脫磷、脫硫。在生產(chǎn)中酸性爐襯和堿性爐襯都有采用。二.中頻爐熔煉工藝由于感應(yīng)電爐爐渣溫度較低，化35熔煉工藝一.筑爐酸性感應(yīng)電爐的爐襯所用耐火材料是硅砂。粘結(jié)劑一般為硼酸和水玻璃。堿性感應(yīng)電爐的耐火材料為鎂砂，粘結(jié)劑為硼酸和水玻璃。熔煉工藝一.筑爐36熔煉工藝二.爐料和裝料酸性感應(yīng)電爐由于不能脫磷和脫硫，因此所用爐料必須是低磷和低硫的。堿性感應(yīng)電爐通過造堿性爐渣能起到脫磷、脫硫的作用，爐料的含磷含硫量可稍高一些，但脫磷、脫硫能力遠(yuǎn)低于堿性電弧爐。熔煉工藝二.爐料和裝料37熔煉工藝感應(yīng)電爐煉鋼一般不采用氧化法。由于沒有氧化脫碳沸騰精煉的手段，故應(yīng)減少氣體和夾雜物的來源（爐料要求表面無銹、油，）爐料的化學(xué)成分應(yīng)該明確、并要求精確的配料，爐料不應(yīng)過大或過小，原則是使?fàn)t料裝的緊實(shí)，以利導(dǎo)磁和導(dǎo)電。熔煉工藝感應(yīng)電爐煉鋼一般不采用氧化法。由于沒有38熔煉工藝為了加速爐料的融化，一般來說，大爐料應(yīng)裝在在坩堝壁的附近，小爐料在中間部分或在爐底，因?yàn)榭拷釄灞谔帬t溫高，中心部分和爐底部分爐溫較低，大爐料的空隙中間用小塊料充填。熔煉工藝為了加速爐料的融化，一般來說，大爐料應(yīng)裝39熔煉工藝三.融化爐料裝好后開始通電熔化。剛開始10min內(nèi)用較小功率通電，以防電流波動太大，之后，電流趨于穩(wěn)定，就可用大功率熔化，直至爐料熔清為止。熔煉工藝三.融化40熔煉工藝當(dāng)大部分爐料熔化以后，加入造渣材料酸性造渣材料：造型用新砂65%，碎石灰15%，氟石粉20%。也可用碎玻璃造渣。堿性造渣材料用石灰80%和氟石20%。熔煉工藝當(dāng)大部分爐料熔化以后，加入造渣材料41熔煉工藝四.脫氧出鋼采用不氧化法煉鋼時，爐料熔清后就可以進(jìn)行脫氧。一般采用將脫氧劑（錳鐵、硅鐵）直接加入鋼液中進(jìn)行脫氧（沉淀脫氧）的方法。脫氧以后，進(jìn)行化學(xué)成分的調(diào)整，然后插鋁進(jìn)行終脫氧。脫氧后，停電，傾爐出鋼。熔煉工藝四.脫氧出鋼42熔煉工藝五.合金鋼的冶煉感應(yīng)電爐不氧化法煉鋼過程中合金元素的氧化燒損較少，適宜于熔煉各種合金鋼，但酸性感應(yīng)電爐不適合熔煉高錳成分的鋼種，是由于熔煉過程中產(chǎn)生大量