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感應(yīng)電爐

感應(yīng)電爐是目前對(duì)金屬材料加熱效率最高、速度最快，低耗節(jié)能環(huán)保型的感應(yīng)加熱設(shè)備。感應(yīng)電爐，又名高頻加熱機(jī)、高頻感應(yīng)加熱設(shè)備、高頻感應(yīng)加熱裝置、高頻加熱電源、高頻電源、高頻電爐。高頻焊接機(jī)、高周波感應(yīng)加熱機(jī)、高周波感應(yīng)加熱器（焊接器）等，另外還有中頻感應(yīng)加熱設(shè)備、超高頻感應(yīng)加熱設(shè)備等。應(yīng)用范圍十分廣泛。

中文名 感應(yīng)電爐

目錄

1 工作原理

2 實(shí)際用途

3 基本分類

有心感應(yīng)熔煉爐

感應(yīng)熔煉爐

真空感應(yīng)熔煉爐

感應(yīng)淬火設(shè)備

感應(yīng)加熱設(shè)備

工作原理

高頻的高頻大電流流向被繞制成環(huán)狀或其它形狀的加熱線圈（通常是用紫銅管制作）。由此在線圈內(nèi)產(chǎn)生極性瞬間變化的強(qiáng)磁束，將金屬等被加熱物體放置在線圈內(nèi)，磁束就會(huì)貫通整個(gè)被加熱物體，在被加熱物體的內(nèi)部與加熱電流相反的方向，便會(huì)產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的很大渦電流。由于被加熱物體內(nèi)存在著電阻，所以會(huì)產(chǎn)生很多的焦耳熱，使物體自身的溫度迅速上升。達(dá)到對(duì)所有金屬材料加熱的目的。

實(shí)際用途

一、熱處理：各種金屬的局部或整體淬火、退火、回火、透熱；

二、熱 成 型 ：整件鍛打、局部鍛打、熱鐓、熱軋；

三、焊 接：各種金屬制品釬焊、各種刀具刀片、鋸片鋸齒的焊接、鋼管、銅管焊接、同種異種金屬焊接；

四、金屬熔煉：金、銀、銅、鐵、鋁等金屬的(真空)熔煉、鑄造成型及蒸發(fā)鍍膜；

五、高頻加熱機(jī)其它應(yīng)用：半導(dǎo)體單晶生長(zhǎng)、熱配合、瓶口熱封、牙膏皮熱封、粉末涂裝、金屬植入塑料等。

基本分類

感應(yīng)電爐按電源頻率可分為高頻爐、中頻爐和工頻爐三類；按工藝目的可分為熔煉爐、加熱爐、熱處理設(shè)備和焊接設(shè)備等；按其結(jié)構(gòu)形式、傳動(dòng)方式等也可進(jìn)行分類。常用的感應(yīng)電爐習(xí)慣上歸納為有心感應(yīng)熔煉爐、無(wú)心感應(yīng)熔煉爐、真空感應(yīng)熔煉爐、感應(yīng)淬火設(shè)備和感應(yīng)頭熱設(shè)備等。

有心感應(yīng)熔煉爐

有心爐以有穿過(guò)感應(yīng)線圈的鐵心而得名，又因熱源是一環(huán)繞的金屬溝槽，故又稱為槽式爐。有心爐又可分為開(kāi)槽式和閉槽式兩類，開(kāi)槽式已基本被淘汰。該爐型具有加熱速度快，電、熱效率高，功率因數(shù)高，金屬燒損少，熔煉成本低，設(shè)備投資少（為無(wú)心爐的1/2~1/3），操作方便等一系列優(yōu)點(diǎn)。但是，在開(kāi)始使用時(shí)爐內(nèi)要有起熔體，所以起爐和改換金屬品種困難，故只適用于單一品種和大批量金屬的連續(xù)熔煉和保溫。

感應(yīng)熔煉爐

熔煉爐的命名是相對(duì)有心爐而言，其金屬液盛于一坩堝中，故又名坩堝爐。此種爐型主要用于特種鋼、鑄鐵、有色金屬及其合金的熔煉和保溫。無(wú)心爐具有熔煉溫度高、雜質(zhì)污染少，合金成分均勻、勞動(dòng)條件好等許多優(yōu)點(diǎn)。與有心爐相比，無(wú)心爐起爐和改換金屬品種比較容易，使用較靈活，但其電、熱效率遠(yuǎn)比有心爐低。無(wú)心爐由于表面溫度低，不利于要求高溫造渣工藝的熔煉。

熔煉爐有高頻、中頻和工頻之分。

（1）高頻熔煉爐

高頻爐容量一般在50公斤以下，適用于實(shí)驗(yàn)室和小規(guī)模生產(chǎn)中供熔煉特種鋼和特種合金之用。

（2）中頻熔煉爐

中頻熔煉爐的容量和功率都比高頻爐大。主要用于特種鋼、磁性合金和銅合金等的熔煉。這種爐子由于需要昂貴的變頻設(shè)備，所以在一些較大容量的場(chǎng)合已改用工頻無(wú)心爐。但是，和工頻爐相比，中頻爐也有其獨(dú)到之處。如對(duì)于同樣容量的爐子，中頻爐的輸入功率比工頻爐大，所以熔化速度比較快，中頻爐在冷爐起熔時(shí)不需要起爐塊，金屬液可以全部倒出等，所以使用時(shí)比工頻爐靈活方便；另外，中頻熔煉爐溶液對(duì)坩堝沖刷輕些，對(duì)爐襯有利。因此，在發(fā)展了大功率廉價(jià)的中頻電源之后，中頻爐還是大有前途的。

（3）工頻熔煉爐

工頻熔煉爐是幾種熔煉爐中出現(xiàn)最晚而發(fā)展最迅速的。主要用于鑄鐵和鋼，特別是高強(qiáng)度鑄鐵和合金鑄鐵的熔煉以及鑄鐵溶液的升溫、保溫和成分調(diào)整等；另外也用于銅、鋁等有色金屬及其合金的熔煉。爐子容量小采用工頻的不經(jīng)濟(jì)的，以鑄鐵為例，容量小于750公斤時(shí)電效率就顯著下降。

真空感應(yīng)熔煉爐

真空感應(yīng)熔煉爐用來(lái)熔煉耐熱合金、磁性合金、電工合金和高強(qiáng)度鋼等。該爐型的特點(diǎn)是在熔煉過(guò)程中爐溫、真空度和熔煉時(shí)間等的控制比較容易，所以爐料的脫氣可以很充分。另外，合金料的添加量也可以精確控制，所以是熔煉含鋁、鈦等活潑元素的耐熱合金和精密合金的較合適的爐子。

上述感應(yīng)熔煉爐除具有電冶金的一般優(yōu)點(diǎn)，如易于造成必須的氣氛，便于調(diào)節(jié)溫度規(guī)范，減少金屬燒損、保證鑄件質(zhì)量、提高生產(chǎn)率和降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度外，尚因金屬液內(nèi)產(chǎn)生的電磁攪拌作用，能確保合金成分的均勻。

感應(yīng)淬火設(shè)備

感應(yīng)淬火設(shè)備主要由電源、淬火控制設(shè)備（包括感應(yīng)器）和淬火機(jī)床三部分組成。感應(yīng)淬火方法是現(xiàn)代機(jī)器制造工業(yè)中的一種主要的表面淬火方法，具有質(zhì)量好、速度快、氧化少、成本低、勞動(dòng)條件好和易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化等一系列優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)工件的大小和淬硬層的深淺來(lái)確定合適的電源功率和頻率（可以是工頻、中頻和高頻）。感應(yīng)器的形狀和尺寸主要取決于工件外形和淬火工藝的要求。淬火機(jī)床也隨工件的大小、形狀和淬火工藝要求而有多種多樣。對(duì)成批生產(chǎn)的零件，特別是在自動(dòng)化生產(chǎn)線上，多采用專用機(jī)床。一般中、小工廠，由于工件批量多，數(shù)量少，多使用通用淬火機(jī)床。

感應(yīng)加熱設(shè)備

感應(yīng)加熱設(shè)備主要用于金屬材料在鍛造、沖壓、擠壓、軋制等熱加工前的加熱，它使整個(gè)工件里外都達(dá)到工藝要求的溫度。這種設(shè)備主要由電源（一般采用中頻或工頻）、加熱控制設(shè)備、感應(yīng)加熱爐和上、下料機(jī)構(gòu)等組成。同其他各種加熱方法相比，感應(yīng)加熱法有許多優(yōu)點(diǎn)。首先，由于熱量是在被加熱材料的內(nèi)部產(chǎn)生，所以加熱速度可以提得很高，且在相同受熱時(shí)間的條件下，徑向溫差比較小，故被加熱工件不至于有顯著的變形。其次，因?yàn)榧訜崴俣瓤?，所以即使在大氣里面加熱，材料表面的氧化和脫碳也非常少（如鋼坯的鍛造加熱為例，用感?yīng)加熱方法，鋼材的氧化損失可以控制在0.05~0.5%以下，而用燃燒爐加熱，氧化損失一般達(dá)到2.5~3.0%），所以感應(yīng)加熱爐一般不需要?dú)怏w保護(hù)。感應(yīng)加熱爐的主體就只有一個(gè)感應(yīng)器，這種爐子不需要如燃燒爐那樣有復(fù)雜的管路系統(tǒng)，也不需要燃燒爐、電阻爐那樣有厚厚的爐墻，所以能很緊湊地組織在生產(chǎn)線中，甚至組合在其他的加工機(jī)械中。另外，在工作過(guò)程中，這種電爐不會(huì)產(chǎn)生如燃燒爐或保護(hù)氣體電阻爐那種油污或有害氣體，在爐子周圍也沒(méi)有那樣大的輻射熱，因此，勞動(dòng)條件比其他爐子好得多。