感应炉熔炼原理及工艺-

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,材料电磁加工技术,Electromagnetic Processing of Materials-EPM,第三讲,感应炉熔炼的基本原理,及其工艺技术,感应炉工作原理,各类感应炉,无论是有芯感应炉还是无芯感应炉,也不论工频、中三,频、还是高频,其基本电路都是由变频电源、电容器、感应线圈和坩,埚中的金属炉料所组成(图4-1)。,H冒,开关变频电源,电密器,图4-1感应炉的基本电路,感应炉工作原理,(1)感应加热原理,感应加热的原理是依据下述两则电学的基本定律:一是法拉第电磁感应定律,(4-1),式中,E一闭合回路中感应电动势瞬时值,中-醚通数量,Wb,t一时间,s,电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通变化率成正比。,另一条基本定律是焦耳一楞茨定律。该定律又称为电流热效应原理。焦耳一,楞茨定律可写成式(4-3)的形式:,Q= IrT,式中:Q,一焦耳楞茨热,一电流强度,A;,R一导体的电阻,9;t一导体通电的时同,s,感应炉工作原理,当一座无芯感应炉的感应线圈中通有频率为的交变电流时,则,在感应圈所包围的空间和四周产生一个交变磁场,该交变磁场的极性,磁感应强度和交变的频率,随着产生该交变磁场的交变电流而变化,若感应线圈内砌有坩埚并装满金属炉料,则交变磁场的一部分磁,力线将穿过金属炉料,磁力线的交变就相当于金属炉料与磁力线之间,生的切割磁力线的相对运动。因此,在金属炉料中将产生感应电动三,势(E),其大小可用下式确定:,E=4.44fn,(4-3),式中:感应线圈中交变磁场的磁通量,Wb;,f交变电流的频率,Hz;,n一炉料所形成回路的匝数,通常n=1;,