感應(yīng)加熱爐跟電源設(shè)備的工作原理（二）

1.2、感應(yīng)加熱的負(fù)載特性

   把感應(yīng)電爐的線圈看成是原繞組，負(fù)載看成是付繞組，就成了缺乏鐵芯的變壓器。電工原理把這種結(jié)構(gòu)稱(chēng)為“空心變壓器”，它與真實(shí)變壓器的不同之處在于漏磁通是不可忽略的因素。

等效電路圖中：Ls1---繞組漏電感；Lm---激磁電感；Ls2---負(fù)載漏電感；R1----繞組電阻；R2----負(fù)載等效電阻。

   有別于變壓器的是：由于感應(yīng)線圈產(chǎn)生的磁通并不完全穿過(guò)負(fù)載，負(fù)載電流i產(chǎn)生的磁通也并不完全穿過(guò)感應(yīng)線圈，因而漏磁通所表現(xiàn)出的漏電感Is1和Ls2是不可忽略的。此外，由于磁通路徑是空氣和導(dǎo)磁系數(shù)很小的金屬，需要較大的激磁電流才能產(chǎn)生所需的磁通，所以激磁電感Lm較小。

   在等效電路圖2中，Ls1和Ls2是和電阻R1、R2串聯(lián)，而Lm是并聯(lián)連接的，故等效電路表現(xiàn)出較大的電感特性。于是，在分析感應(yīng)電爐特性時(shí)，可把感應(yīng)電爐看成一個(gè)較大電感L和較小電阻R串聯(lián)的電路，這個(gè)電感和電阻是感應(yīng)線圈和爐料綜合表現(xiàn)出的負(fù)載特性i。

圖3所示的感應(yīng)爐簡(jiǎn)化電路圖中，電感L的感抗X值要比等效電阻R大很多，一般感應(yīng)爐的X/R在4～12范圍內(nèi)，多數(shù)情況下在6～10范圍內(nèi)。X/R是衡量電感電阻串聯(lián)電路特性的重要參數(shù)，稱(chēng)為電路的Q值。

   由于電路的電感成分很大，必須經(jīng)電容補(bǔ)償后才能正常運(yùn)行。電容補(bǔ)償?shù)穆?lián)接方式有并聯(lián)補(bǔ)償和串聯(lián)補(bǔ)償兩種方式，故采用并聯(lián)補(bǔ)償方式運(yùn)行的逆變器稱(chēng)為并聯(lián)逆變器而采用串聯(lián)補(bǔ)償方式運(yùn)行的逆變器稱(chēng)為串聯(lián)逆變器。

   經(jīng)電容補(bǔ)償后的負(fù)載電路成為典型的RLC串聯(lián)電路，其振蕩條件為R＜2*，基本補(bǔ)償條件下，即R＜2X。感應(yīng)線圈經(jīng)電容補(bǔ)償后的負(fù)載電路是一個(gè)高Q值的振蕩電路，故感應(yīng)加熱用的逆變器（無(wú)論并聯(lián)逆變器或串聯(lián)逆變器）又通稱(chēng)為負(fù)載振蕩型逆變器。

   感應(yīng)加熱的負(fù)載特性除振蕩性外，還有頻率適應(yīng)性。即特定的感應(yīng)加熱負(fù)載在一定的頻率范圍內(nèi)才能獲得較高的加熱效率。

   感應(yīng)加熱負(fù)載對(duì)頻率的適應(yīng)范圍取決于感應(yīng)體尺寸大小。這是因?yàn)樾〕叽绲呢?fù)載與感應(yīng)線圈尺寸的差別較大，在較低頻率下工作需較大的工作磁通，因而漏磁通較大；通俗地講感應(yīng)器耦合較松，由感應(yīng)線圈傳遞到負(fù)載的能量相對(duì)較少，因此效率較低。當(dāng)負(fù)載和感因器結(jié)構(gòu)（直徑、高度、爐襯厚度、材料電阻系數(shù)、導(dǎo)磁系數(shù)等）確定后，隨著運(yùn)行頻率升高，感應(yīng)器的電效率上升，此頻率/效率特性是一條飽和曲線，在一定頻率以上，感應(yīng)器電效率不再增加。然而，頻率偏高后，電容補(bǔ)償量和傳輸損耗都隨之增加。所以，能夠獲得較高感應(yīng)器電效率的一段不太高的頻率范圍稱(chēng)為感應(yīng)加熱的最i佳頻率。

泉州水木機(jī)電設(shè)備有限公司是卓越的節(jié)能降耗解決方案提供商，產(chǎn)品及解決方案廣泛應(yīng)用于冶金、化工、模具制造、金屬壓鑄、塑膠機(jī)械、餐飲服務(wù)、食品加工等幾乎所有需要加熱的行業(yè)。主要生產(chǎn)、銷(xiāo)售：感應(yīng)加熱設(shè)備.電磁感應(yīng)加熱熔鋁電爐，電磁感應(yīng)加熱熔銅電爐。有需要可以聯(lián)系圖中號(hào)碼，歡迎大家來(lái)電咨詢(xún)！

感應(yīng)電爐熔煉的特性

目前，由于國(guó)家對(duì)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的要求不斷提高，大多數(shù)小型沖天爐逐漸被中頻感應(yīng)電爐所取代。與沖天爐熔煉相比較，電爐熔煉具有設(shè)備操作簡(jiǎn)便、鐵液供應(yīng)柔性好的特點(diǎn)，但沒(méi)有顯著的冶金反應(yīng)熔煉，而是大量廢鋼、合金以及增碳劑等材料的重熔過(guò)程，生產(chǎn)的鑄件也稱(chēng)為合成鑄鐵。電爐熔煉的工藝特點(diǎn)影響了鐵液的性質(zhì)，同時(shí)也帶來(lái)一些鑄件質(zhì)量問(wèn)題，如果生產(chǎn)過(guò)程中控制不當(dāng)，往往會(huì)出現(xiàn)鑄鐵顯微組織不合格、加工性能惡化的現(xiàn)象。我公司自2012年開(kāi)始使用ABP感應(yīng)電爐生產(chǎn)灰鐵鑄件，主要包括氣缸體、曲軸箱等鑄件，每年生產(chǎn)鑄件重量約為4-6萬(wàn)噸，在生產(chǎn)鑄件的過(guò)程中，經(jīng)過(guò)探索研究感應(yīng)電爐熔煉的冶金一些特性，并不斷優(yōu)化電爐熔煉工藝，較大程度上提升鐵液的生產(chǎn)質(zhì)量和鑄件品質(zhì)。

感應(yīng)電爐熔煉的鐵液過(guò)冷度

電爐熔煉采用了大量的廢鋼和增碳劑的熔化方式，在提高鑄件強(qiáng)度和硬度的同時(shí)，鐵液中的外來(lái)結(jié)晶核心減少，在相同碳當(dāng)量的條件下，電爐熔煉的鐵液在共晶凝固時(shí)的過(guò)冷度比沖天爐鐵液要大，收縮傾向也較大，在灰鑄件厚壁處易產(chǎn)生縮孔和縮松現(xiàn)象，薄壁處易產(chǎn)生白口和硬邊等鑄造缺陷，因此，在鐵水孕育過(guò)程中，為保證鑄件力學(xué)性能，需要提高0.1-0.2%的孕育量。

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熔煉爐清爐時(shí)需要注意的事項(xiàng)

清爐清爐就是將爐內(nèi)殘存的結(jié)渣徹底清除爐外，以減少熔體被非金屬夾雜物污染的機(jī)會(huì)，并保持爐子原來(lái)容積的工藝過(guò)程。根據(jù)生產(chǎn)工藝和設(shè)備的具體情況，可采用不同的清理辦法和周期。

清爐要注意以下幾點(diǎn)：

(1)普通原鋁液連續(xù)生產(chǎn)的爐型，每班進(jìn)行一次清理，5~15爐次進(jìn)行一次徹底清理；

(2)更換合金品種時(shí)，一般進(jìn)行徹底清爐；

(3)清爐時(shí)，為了有效的清理出殘?jiān)?，清爐前應(yīng)均勻向爐內(nèi)撒入清渣劑，并升高溫度至800℃左右，利用扁鏟或機(jī)械扒渣車(chē)對(duì)爐膛結(jié)渣進(jìn)行徹底清理。

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