中频感应熔炼炉的工作原理

５２　繁扣熟　

ＩＮＤＵＳＴＲ　Ｌ　ＩｔＥＡＴＩＮＧ　２０１６年第４５卷第１期　Ｖｏ１．４５　Ｎｏ．１　２Ｏｌ６　

ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２—１６３９．２０１６．０６．０１５　

中频感应熔炼炉节能技术的研究现状　

赵健　

（山东科技大学电气与自动化工程学院，山东青岛２６６５９０）　

摘要：中频感应熔炼技术被广泛的应用于铸造、冶金、轧管等领域，主要用于黑色及有色金属材料的熔炼铸造、加热、热处理、焊接、烧　结等方面。从提高中频电源的效率、提高电炉的效率、中频电源与中频电炉和电力变压器的功率容量匹配以及改进熔炼作业的方式、　

加强生产管理等方面对提高中频感应熔炼炉的节能技术进行了阐述。　关键词：中频电源；中频电炉；生产管理；节能　

中图分类号：ＴＦ７４１．７　文献标志码：Ａ　文章编号：１００２．１６３９（２０１６）０１—００５２—０３　

Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｓｔａｔｕｓ　Ｑｕｏ　ｆｏ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｓａｖｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｆｏｒ　Ｍｅｄｉｕｍ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ　Ｍｅｌｔｉｎｇ　Ｆｕｒｎａｃｅ　

ＺＨＡＯ　Ｊｉａｎ　

（ＣｏＨｅｇ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｑｉｎｇｄａｏ　２６６５９０，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍｅｄｉｕｍ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ　ｍｅｌｔｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｓ　ｗｉｄｅｌｙ　ｕｓｅｄ　ｆｏｒ　ｃａｓｔｉｎｇ，ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ，ｒｏｌｌｉｎｇ　ｔｕｂｅ　ｅｔｃ．ｆｉｅｌｄ　ｍｏｒｅｏｖｅｒ　ｍａｉｎｌｙ　ｉｓ　

ｕｓｅｄ　ｆｏｒ　ｍｅｌｔｉｎｇ　ｃａｓｔｉｎｇ，ｈｅａｔｉｎｇ，ｈｅａｔ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ｗｅｌｄｉｎｇ，ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｅｒｒｏｕｓ　ｍｅｔａｌ　ａｎｄ　ｎｏｎ—ｆｅｒｒｏｕｓ　ｍｅｔａ１．Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅ￣，ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ　

0.5吨真空中频感应熔炼炉炉体系统分析

1、熔炼炉体系统组成

熔炼炉体系统由炉体、炉盖、炉盖升降移动机构组成

2、熔炼炉炉体结构分析

0.5吨真空中频感应熔炼炉炉体内壁为8mm厚的304不锈钢，外壁

及加强筋为Q235碳钢，内外炉壁之间通冷却水的双层立式水冷结构，

炉体内外壁之间有加强筋，足够刚度和强度，抽负压不会变形，安全

可靠。炉壳制造所用材料经过探伤无裂纹、焊接性能好、受热不易变

形、渗气率低，

真空熔室的内壁，都经过仔细打磨喷砂处理，再加真空涂层，表

面光滑，因此只要用简单的机械清洁方法，即可以除去在熔室内因熔

炼过程中气化而产生的金属挥发物和脏物。减少气体吸附，防止氧化

腐蚀。这样既有利于缩短抽气时间，又可获得一个良好的真空极限。在炉体上设置主真空管道接口、进电接口、与锭模室接口、充气

接口、放气阀等法兰接口；炉体内安装感应熔炼炉和倾炉机构等；炉

体外设置炉体室内照明和防污染的局部自动吹气保护设施。

3、熔炼炉炉盖：

炉盖采用内壁及法兰为304不锈钢，外壁为Q235碳钢中间通

冷却水的双层水冷蝶形封头结构形式；炉盖上设置有主加料、测温、

取样及其转塔机构、真空阀门、真空压力表、防尘隔热挡板、测温系

统、观察视镜和局部吹气保护系统、工作台和护栏等组成3.1、熔炼炉炉盖升降移动机构

炉盖升降移动机构由炉盖顶起油缸、手动平移系统等组成，通过

炉盖升降移动机构先利用液压升降系统把炉盖顶起，再通过手动平移

机构把炉盖移开，实现对坩埚装料、炉体内部维护等。

3.1.4熔炼炉观察视镜

观察窗分别观察炉内熔炼状况、浇注状况、加料状况、测温、取

样、捣料等工作及炉内其他状况等。观察窗具有耐热、防污染性能。

炉盖上装有二个视察孔，双层石英隔热玻璃，能观察到炉内的各

个有效位置，同时可供二个人观察炉内熔炼状况、浇注状况、测温、

捣料等工作及炉内其他状况等。观察孔玻璃可以方便的拆卸，以清理

玻璃上的污物，观察窗具有耐热、防污染性能。

我公司真空熔炼炉的观察视窗设计独特，每个圆形的观察视窗上

中频感应熔炼炉

简介：中频感应熔炼炉由中频电源柜，电容柜，炉体三大部分组成。材料利用中频感应电流自身产生高温而熔化。

用途：主要用于熔炼钢、合金钢、特种钢、不锈钢，也可用于铜、铝、铅、锌等有色金属的熔炼铸造。

特点：·设备占地面积小、效率高、耗电少

·炉子周围温度低、烟尘少、作业环境好

·操作工艺简单、熔炼运行可靠

·金属成分均匀，材料好控制

·熔化升温快、炉温容易控制、生产效率高

·炉子利用率高、更换品种方便

真空感应熔炼炉是在真空条件下，利用中频感应加热原理，使金属熔化的真空冶炼成套设备。适用于科研和生产部门对镍基及其特殊钢、精密合金、高温合金、稀土金属、活泼金属、铜及铜合金、储氢材料、钕铁硼、磁性材料等在真空或保护气氛下进行熔炼和浇铸。

主要参数：

名称 单位 参数

容量 kg 5-500

最高工作温度 0C 1700

极限真空度 Pa 6.7X10-2

压升率 Pa/h 6.5

额定中频功率 Kw 50-1000

额定中频频率 Hz 8000-500

中频电压 V 750/375

冷却水耗量 m3/h 0.3-40

冷却水压力 MPa 0.3

主要技术参数：

（一） GWJ系列中频无芯感应熔炼炉：

额定容量（t） 额定功率（KW） 额定频率（Hz） 输入电源 化钢（1600℃） 化铁（1450℃）

耗水量

（KW.h/t） 熔化率（t/h） 电耗（KW.h/t） 熔化率（t/h） 电耗（KW.h/t）

0.15 120

1000 3φ

380V

50Hz/60Hz 0.15 820 0.16 780 5

0.25 200 0.25 800 0.26 770 6

0.35 250 0.35 800 0.37 770 6

0.5 350 0.5 760 0.53 680 8

0.75 500 0.74 615 0.81 585 10

２０１０年第６期　２０１０年　１２月　铸造设备与工艺　Ｆ０ＵＮＤＲＹ　ＥＯＵＩＰＭＥＮＴ　ＡＮＤ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　

・铸造设备・　

重视中频感应炉熔炼的冶金功能　

钱立　

（河北工业大学，天津３００１３０）　

摘要：感应炉是重要的熔炼设备，其工艺过程并非简单的重熔。本文从冶金学的视角，讨论了炉料的装入　与续料、温度掌控、辅料使用等问题，以图引起业界对其冶金功能的重视。　关键词：感应炉；熔炼；重熔；冶金功能　中图分类号：ＴＧ２３２．３　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７４—６６９４（２０１０）０６—０００１—０２　

Ｇｒｅａｔ　Ａｔｔｅｎｔｉｏｎ　ｔｏ　Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｍｉｄ－ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｆｕｒｎａｃｅ　Ｐｒｏｃｅｓｓ　

ＱＩＡＮ　Ｌｉ　

（Ｈｅｂｅｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ　３００１３０，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ　ｆｕｒｎａｃｅ　ｉｓ　ａｎ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｍｅｌｔｉｎｇ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．Ｉｎ　ｔｈｅ　ａｒｔｉｃｌｅ，ｔｈｅ　ｃｈａｒｇｉｎｇ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ，ｕｓｅ　ｏｆ　ａｕｘｉｌｉａｒｙ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ａｎｄ　ｏｔｈｅｒｓ　ｗｅｒｅ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ　ａｓ　ｖｉｅｗｅｄ　ｆｒｏｍ　ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ　ｆｕｒｎａｃｅ，ｍｅｌｔｉｎｇ，ｒｅｍｅｌｔｉｎｇ，ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　

感应炉依靠磁一电一热的转换进行工作，热量发　

自炉料内部，熔清后升温快，调质期短；渣料不发　

热，熔渣温度低；炉型呈坩埚状，相对而言，熔池深　

而熔渣一铁液界面小。因此，中频感应炉的冶金功能　

远不如电孤炉。有人还将它与冲天炉相比，认为冲　

天炉内焦炭～炉气一铁（料）液一熔渣相互作用，物理　

化学过程较为丰富。其实，对于冲天炉内多种物料