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電磁感應爐和傳統電阻爐有什麽區別?

電流通過導體產生焦耳熱作為熱源的電爐。根據電加熱方式,電阻爐分為直接加熱和間接加熱。在直熱式電阻爐中,電流直接通過材料。由於電加熱功率集中在材料本身,材料受熱快,適用於需要快速加熱的工藝,如鍛造毛坯的加熱。這種電阻爐可以把材料加熱到很高的溫度,比如碳素材料的石墨化電爐,可以把材料加熱到2500□以上。直熱式電阻爐可制成真空電阻加熱爐或保護氣體電阻加熱爐,常用於粉末冶金中燒結鎢、鉭、鈮等制品。用此爐加熱時要註意:①為了使物料受熱均勻,物料各部分的導電截面和電導率要壹致;(2)由於材料本身的電阻相當小,為了達到所需的電加熱功率,工作電流相當大,所以輸電電極與材料的接觸比較好,避免產生電弧,燒壞材料,輸電母線的電阻小,減少電路損耗;(3)供給交流電時,應合理配置短網,避免感抗過大和功率因數過低。

大多數電阻爐都是間接加熱電阻爐,裝有專門用來實現電-熱轉換的電阻,稱為電熱體,將熱能傳遞給爐內的物料(圖1間接加熱電阻爐)。這種電爐的外殼由鋼板制成,爐膛襯有耐火材料,並填充有材料。最常用的電加熱器是鐵鉻鋁電加熱器、鎳鉻電加熱器、碳化矽棒和二矽化鉬棒。根據需要,爐內氣氛可以是普通氣氛、保護氣氛或真空。壹般電源電壓為220伏或380伏,必要時提供可調電壓的中間變壓器。小爐(< 10 kW)單相供電,大爐三相供電。對於品種單壹、批量大的物料,應采用連續爐加熱。爐溫在700□以下的電阻爐大多都配有鼓風機,以加強爐內傳熱,保證加熱均勻。熔化易熔金屬(鉛、鉛鉍合金、鋁、鎂及其合金等)的電阻爐。)可制成坩堝爐;或者做成有熔池的反射爐,在爐頂安裝電加熱器。電渣爐是利用熔渣實現電熱轉變的電阻爐(見電渣重熔)。

感應爐利用材料的感應電熱效應加熱或熔化材料的電爐。感應爐的基本部件是用銅管繞制的感應線圈。AC電壓被施加到感應線圈的兩端以產生交變電磁場。將導電材料置於感應線圈中,由於電磁感應在材料中產生渦流,通過電阻轉化為熱能加熱材料。因此,感應加熱也可以認為是壹種直接加熱的電阻加熱。

感應電熱的特點是在被加熱的物質中轉化的電熱功率(電流分布)很不均勻,表面最大,中心最小,這就是所謂的集膚效應。為了提高感應加熱的電加熱效率,電源頻率要合適。小型熔煉爐采用高頻電對物料進行表面加熱,大型熔煉爐采用中頻或工頻電對物料進行深層加熱。感應線圈是電感相當大的負載,功率因數壹般很低。為了提高功率因數,感應線圈壹般並聯電容器,稱為補償電容器。感應線圈和材料之間的間隙應該很小。感應線圈要用方銅管,管子要用水冷卻。感應線圈的匝間間隙應盡可能小,絕緣應良好。感應加熱裝置主要用於熔化和鑄造鋼、銅、鋁、鋅等。具有加熱速度快、燒損少、機械化和自動化程度高的優點,適合自動化生產線。

工業上使用的感應熔煉爐包括坩堝爐(無芯感應爐)和槽型爐(有芯感應爐),如圖2所示。坩堝由耐火材料或鋼制成,容量從幾公斤到幾十噸不等。其熔煉特點是坩堝內的熔體受到電動力學作用,迫使熔池液面上升,熔體從液面中心向四周流動,造成環流。這種現象稱為電動力效應,可以使熔體成分均勻,但缺點是熔渣偏向外圍,覆蓋性差。與槽式爐相比,坩堝爐操作靈活,熔化溫度高,但功率因數低,電耗高。槽式熔煉爐的感應器由鐵芯、感應線圈和槽襯組成,槽為壹個或兩個帶狀環形槽,槽內裝有與熔池相通的熔體。槽式熔煉爐原則上可以看作是壹個二次短路只有壹匝線圈的鐵芯變壓器。感應電流在熔體通道的熔體中流動,實現電熱轉變。

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