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利用物料的感应电热效应而使物料加热或熔化的电炉。感应炉的基本部件是用紫铜管绕制的感应圈。将热电偶从热电偶固定座的小孔中插入炉膛,孔与热电之间间隙用石棉绳堵塞,然后固定。感应圈两端加交流电压,产生交变的电磁场,导电的物料放在感应圈中,因电磁感应在物料中产生涡流,受电阻作用而使电能转变成热能来加热物
工业电炉图片
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利用物料的感应电热效应而使物料加热或熔化的电炉。感应炉的基本部件是用紫铜管绕制的感应圈。将热电偶从热电偶固定座的小孔中插入炉膛,孔与热电之间间隙用石棉绳堵塞,然后固定。感应圈两端加交流电压,产生交变的电磁场,导电的物料放在感应圈中,因电磁感应在物料中产生涡流,受电阻作用而使电能转变成热能来加热物料;所以,也可认为感应电炉是一种直接加热式电阻电炉。
感应电炉的特点是在被加热物料中转变的电热功率(电流分布)很不均匀,表面,中心,称为趋肤效应。为了提高感应加热的电热效率,供电频率要合宜,小型熔炼炉或对物料的表面加热采用高频电,大型熔炼炉或对物料深透加热采用中频或工频电。感应圈是电感量相当大的负载,其功率因数一般很低。即要求具有良好的抗渣、抗脱落、性及较高的耐压强度,然后取得低消耗与高寿数。为了提高功率因数,感应圈一般并联中频或高频电容器,称为谐振电容。感应圈和物料之间的间隙要小,感应圈宜用方形紫铜管制作,管内通水冷却,感应圈的匝间间隙要尽量小,绝缘要好。感应加热装置,主要用于钢、铜、铝和锌等的加热及熔铸,加热快,烧损少,机械化和自动化程度高,适合配置在自动作业线上。
工业上应用的感应熔化炉有坩埚炉(无芯感应炉)和熔沟炉(有芯感应炉),见图2感应炉炉体结构示意。坩埚用耐火材料或钢制成,容量从几公斤到几十吨。其熔炼特点是坩埚中熔体受电动力作用,迫使熔池液面凸起,熔体自液面中心流向四周而引起循环流动。这种现象称为电动效应,可使熔体成分均匀,缺点是炉渣偏向周边,覆盖性差。其熔炼特点是坩埚中熔体受电动力作用,迫使熔池液面凸起,熔体自液面中心流向四周而引起循环流动。与熔沟炉比较,坩埚炉操作灵活,熔炼温度高,但功率因数低,电耗较高。熔沟炉的感应器由铁芯、感应圈和熔沟炉衬组成,熔沟为一条或两条带状环形沟,其中充满与熔池相联通的熔体。在原理上,可以把熔沟炉看作是次级只有一匝线圈而且短路的铁芯变压器。感应电流在熔沟熔体中流动,而实现电热转变。
实验电炉中的作用主要有以下几个方面:
1.保护炉料在加热,融化过程中不受空气中存在的氧气,水蒸气,二氧化碳等气体的氧化;
2.在真空中,溶解在金属中的气体溶解度降低,达到除气的目的;
3.减少炉料中某些杂质的含量;
4.金属表面的氧化膜,氮化物,氢化物等在真空加热时被还原,分解或者挥发,起表面净化作用;
5.金属表面在加工,运输过程中所沾染的油脂在真空加热中自行挥发或者分解为氢,水,二氧化碳等,被真空泵抽走,起脱脂作用;
真空炉常用真空仪表主要有两大类:一是真空测量仪表,也称真空计;二是真空系统供气流量仪表,也称气体流量计。
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