Induction Furnace 感应炉介绍
感应熔炼炉工作原理
感应熔炼炉工作原理
感应熔炼炉是一种利用感应加热原理进行金属熔炼的设备。
其工作原理可以分为以下几个步骤：
1. 线圈产生磁场：感应熔炼炉中的线圈通过电流产生一个交变磁场。
线圈通常由铜或铝制成，绕制在炉体周围。
交流电的频率通常在50Hz至10kHz之间。
2. 金属导体在磁场中感应电流：当金属导体进入感应熔炼炉的磁场中时，由于磁感应线的变化，导体内部将产生感应电流。
这个感应电流是由于磁场变化引起的法拉第电磁感应现象。
3. 电流产生感应热：感应熔炼炉中的感应电流会在金属导体内部产生阻力，从而产生感应热。
这个感应热会将金属导体加热至熔点以上，使其熔化。
4. 熔融金属从底部排出：一旦金属导体熔化，该熔融金属会从熔炼炉的底部排出。
通常，底部设有一个出口或者龙头，以便将熔融金属取出。
总的来说，感应熔炼炉通过线圈产生的交变磁场感应金属导体内部的感应电流，进而产生感应热，使金属熔化。
这种方法具有加热快、效率高的特点，广泛应用于金属材料的熔炼和铸造等领域。
感应炉工作原理
感应炉工作原理感应炉是一种利用电磁感应原理加热金属的设备。
它主要由感应线圈、电源和工作坩埚组成。
感应线圈通过交流电源产生变化的磁场，从而在工作坩埚中感应出涡流，使工件加热。
感应炉工作原理主要包括感应加热原理和感应炉的结构组成。
首先，感应加热原理。
感应加热是利用电磁感应的原理，通过感应线圈产生的交变磁场在导体中感应出涡流，从而使导体发热。
当金属材料置于交变磁场中时，金属内部产生涡流，导致金属材料自身发热。
这种加热方式具有快速、高效、节能的特点，广泛应用于金属材料的加热、熔化和热处理等工艺中。
其次，感应炉的结构组成。
感应炉主要由感应线圈、电源和工作坩埚组成。
感应线圈通常由铜管制成，通过冷却水循环来保持感应线圈的温度。
电源提供交流电源，通过电子器件将电能转换为高频交流电源，供给感应线圈。
工作坩埚是放置金属材料的容器，通常由导电材料制成，以便于感应加热。
感应炉工作原理的关键在于感应线圈产生的交变磁场。
当交变磁场穿过金属材料时，金属内部产生涡流，导致金属材料自身发热。
由于涡流主要集中在金属表面附近，因此感应加热具有表面加热的特点。
这种加热方式不仅能够快速、均匀地加热金属材料，而且可以避免材料表面氧化和变质，提高了加热质量和效率。
感应炉工作原理的优点还包括温度控制精度高、环境污染小、操作简单等特点。
由于感应加热是通过电磁感应产生热量，因此可以实现对金属材料的精准加热，温度控制精度高。
与传统的燃烧加热方式相比，感应加热不产生燃烧产物，减少了环境污染。
此外，感应炉操作简单，无需预热，可实现快速加热和快速冷却，提高了生产效率。
总的来说，感应炉工作原理是利用电磁感应原理加热金属材料。
通过感应线圈产生的交变磁场在金属材料中感应出涡流，使金属材料自身发热。
感应炉具有快速、高效、节能的特点，广泛应用于金属材料的加热、熔化和热处理等工艺中。
感应炉的结构组成主要包括感应线圈、电源和工作坩埚。
感应炉工作原理的优点包括温度控制精度高、环境污染小、操作简单等特点。
《特种冶炼技术》复习资料11
冶金2007-1、2班《特种冶炼技术》复习资料2010.5.14（详细内容参考丁永昌主编的《特种熔炼》和傅杰主编的《特种冶炼》pdf资料，有些问题需要总结！）1.感应电流的分布有何特征？电流在炉料中的分布主要有集肤效应、邻近效应和圆环效应。
2.中频感应炉的电源有几种?三种:中频发电机组、可控硅变频器、三倍频变压器。
3.常用感应炉用坩埚耐火材料有哪些？应用最广的坩埚耐火材料有镁砂，镁铝尖晶石和石英砂3种。
4.制作坩埚的方法有哪些？有3种，炉外成型坩埚、炉内成型坩埚、砌筑式坩埚。
5.感应炉对坩埚材质有哪些性能要求？⑴高的耐火度和高温结构强度。
⑵良好的热稳定性。
⑶物化稳定性好。
⑷导热性能好。
⑸绝缘性能好。
⑹无污染、成本低。
6.为什么真空感应熔炼在特殊钢与合金的生产中占有重要的位置，有何独特优点？有哪些不足之处？（需自己总结）为了保证材料在使用条件下具有稳定和可靠的性能，为了保证不同炉号熔炼的同品种材料，在相同的热加工和热处理制度下能达到相同的性能，在熔炼过程中要求将各合金成分控制在尽可能窄的范围内。
对于不活泼的元素如镍、铬、钴、钨、钼等元素来说，实现这一点没有太大的困难。
但是对于如铝、钛、锆、硼和稀土等活泼元素则相当困难。
若在大气中熔炼，由于炉气中氧势高，氮的分压力大，要精确控制这类活泼元素的含量甚至是不可能的。
为此，只有将熔炼置于与大气隔绝的环境中进行。
在钢和合金的生产中，真空感应炉熔炼就是一种最常用的与大气隔绝的熔炼方法。
真空感应炉在高温合金生产中具有重要的地位，一方面它是生产为真空电弧重熔及电渣重熔所需自耗电极的重要冶炼设备;一方面则主要用来生产精密铸件，真空感应炉是用来生产铸造高温合金(制备母合金及熔铸精密铸件)的主要设备。
1）真空感应炉熔炼法有以下特点：⑴能精确控制产品成分的含量。
⑵产品的气体含量低、纯洁度高。
⑶对原材料的适应性强、灵活性大。
⑷可在真空条件下浇注成锭，也可浇注成复杂形状的铸件，从而较好地解决已精炼钢液在成型过程中被再污染的问题。
感应电炉简单介绍
优点与局限性
优点
感应电炉具有加热速度快、效率高、能源利用率高、温度控 制精确等优点，适用于大规模、高效率的金属加工和制造领 域。
局限性
感应电炉通常需要使用专业的金属工件，对于非金属材料和 复合材料的加热效果不佳。此外，感应电炉的设备成本和维 护成本较高，需要专业的操作人员和技术支持。
感应电炉的主要类型
新型材料的应用
未来感应电炉将采用新型的耐高 温、耐腐蚀材料，以提高设备的
可靠性和使用寿命。
高效能源利用技术
进一步优化能源利用技术，提高能 源的利用率，降低能耗和排放。
智能化控制技术
研究和发展智能化控制技术，实现 感应电炉的自动化和智能化操作， 提高生产效率和产品质量。
05 感应电炉的维护与安全操作
闭式感应电炉
炉膛与外界隔绝，主要用 于真空熔炼和保护气氛熔 炼，可防止金属氧化。
分体式感应电炉
炉体与电源分离，便于移 动和维护，常用于实验室 和小型熔炼。
03 感应电炉的应用领域
冶金工业
熔炼金属
感应电炉主要用于熔炼各种金属 材料，如钢、铁、铝、铜等，用 于制备各种金属制品或合金。
金属热处理
感应电炉也可用于对金属材料进 行热处理，如淬火、回火等，以 提高金属材料的机械性能和耐腐 蚀性。
感应电炉简单介绍
目录
• 感应电炉的基本原理 • 感应电炉的主要类型 • 感应电炉的应用领域 • 感应电炉的发展趋势与未来展望 • 感应电炉的维护与安全操作
01 感应电炉的基本原理
工作原理
01
感应电炉通过电磁感应原理，将电能转化为热能，从而 实现加热。
02
当交流电通过感应线圈时，会产生变化的磁场，这个磁 场与放置在炉内的金属工件发生相互作用，产生涡流， 使金属工件自身发热。
感应炉的工作原理
感应炉的工作原理
感应炉（induction cooker）是一种利用电磁感应原理加热的家用炊具。
它没有明火，通过在底部的线圈中产生交变磁场，使放置在上面的铁制炊具产生感应电流，从而加热食物。
感应炉的工作原理可归纳为以下几个步骤：
1. 电流引入：当感应炉接通电源后，电流首先通过电源线进入线圈中。
2. 产生磁场：电流在线圈中流动时，会形成交变电磁场。
3. 铁制炊具放置：将铁制炊具放置在炉面上，与线圈相接触。
4. 感应电流产生：由于铁是导电材料，在交变磁场的作用下，铁制炊具中会产生感应电流。
5. 感应电流导致加热：感应电流通过炊具中产生的电阻导致了能量损耗，转化为热量，从而使炊具加热。
6. 食物加热：通过热传导，炊具将热量传递给放置在上面的食物，实现加热效果。
需要注意的是，感应炉只能加热导电材料，如铁制、铸铁制或带铁质底部的锅具。
其他非铁质材料，如铝制、不锈钢等，无法进行加热。
同时，感应炉的加热效率较高，因为炊具中的感应电流直接导致加热，没有燃烧产生的热能损耗。
此外，感应炉在加热过程中不会产生明火，辐射热量较少，使用较为安全。
感应炉原理
感应炉原理感应炉是一种利用感应加热原理进行加热的设备，它通过感应加热线圈中的电磁感应效应来实现对金属材料的加热。
感应炉原理的核心是法拉第电磁感应定律，即变化磁场会在导体中产生感应电流，从而产生焦耳热来加热导体。
下面我们将详细介绍感应炉的原理和工作过程。
感应炉主要由感应线圈、电源、水冷装置和工件等组成。
当感应炉工作时，感应线圈通电产生交变磁场，金属工件置于感应线圈中，由于金属导体在变化磁场中会产生感应电流，从而产生焦耳热进行加热。
感应炉原理的关键在于感应线圈中的交变磁场能够有效地感应导体中的感应电流，从而实现对金属材料的快速加热。
感应炉原理的核心是法拉第电磁感应定律，即变化磁场会在导体中产生感应电流。
在感应炉中，感应线圈中的交变磁场会不断地改变方向和大小，从而在金属工件中产生交变电流，这些电流会在金属工件内部产生阻尼，转化为热能，使金属工件迅速升温。
因此，感应炉原理实际上是利用电磁感应效应来实现对金属材料的加热。
感应炉原理的工作过程是一个复杂的物理过程，但可以简单概括为，感应线圈通电产生交变磁场，金属工件中产生感应电流，感应电流在金属工件中产生焦耳热，从而实现对金属材料的加热。
感应炉原理的独特之处在于其快速加热、能耗低、环保等优点，因此在金属加热领域得到了广泛的应用。
总之，感应炉原理是利用电磁感应效应来实现对金属材料的加热，其核心是法拉第电磁感应定律。
感应炉原理的工作过程是一个复杂的物理过程，但可以简单概括为，感应线圈通电产生交变磁场，金属工件中产生感应电流，感应电流在金属工件中产生焦耳热，从而实现对金属材料的加热。
感应炉原理的独特之处在于其快速加热、能耗低、环保等优点，因此在金属加热领域得到了广泛的应用。
感应炉的原理虽然复杂，但其应用却十分广泛，为金属加热领域带来了革命性的变革。
HW2000B说明书
HW2000B型高频红外碳硫分析仪HW2000B IR Carbon/Sulfur Determinator with highfrequency induction combustion furnace使用说明书无锡英之诚高速分析仪器有限公司WUXI YING-ZHI-CHENG HIGH-SPEED ANALYZER CO.,LTD苏制02000240目录概述 (3)第一章主要技术指标 (3)第二章仪器组成及工作原理 (3)第一节仪器的组成 (3)第二节基本工作原理 (4)第三节整机工作原理 (7)第三章仪器的结构与安装 (7)第一节仪器的结构 (7)第二节仪器的安装 (9)第四章调试 (10)第一节开机前的准备工作 (10)第二节影响最终结果的几项参数的具体说明 (11)第三节调试步骤 (12)第五章操作与显示 (13)第一节开机至正常运行的操作步骤 (13)第二节屏幕显示及相关内容的介绍 (14)第三节有关重量的操作 (16)第四节分析过程的操作与显示 (16)第五节有关曲线显示的操作 (17)第六节结果库和统计 (19)第七节通道参数和系数或空白校正 (19)第八节线性库和断点库的显示与修改 (22)第九节有关打印的操作 (24)第十节库数据的磁盘存取 (24)第十一节密码的修改 (24)第十二节开关诊断和监测显示 (24)第六章日常使用与维护保养 (25)第七章常见故障分析与维修 (27)第一节高频感应燃烧炉 (27)第二节红外检测装置 (27)概述HW2000B型高频红外碳硫分析仪，能快速、准确地测定钢、铁、合金、有色金属、水泥、矿石、玻璃及其它材料中碳、硫两元素的质量分数。
这套设备是集光、机、电、计算机、分析技术等于一体的高新技术产品。
具有测量范围宽、分析结果准确可靠等特点。
由于采用了计算机技术，仪器的智能化、屏幕显示的图、文及数据的采集、处理等都达到了目前国内先进水平。
是诸多行业测定碳、硫两元素理想的分析设备。
APT_热成型介绍
Volkswagen
Professor Horst Cerjak, 19.12.2005
9
Institute Tools & Forming
Prototype原型: Two steps induction furnace两ѫ感应加热炉
Surface inductor 表面感应器
+150 - 200 K
Professor Horst Cerjak, 19.12.2005
6
Institute Tools & Forming
Influencing variables during press hardening 热成形过程的影响变量
Professor Horst Cerjak, 19.12.2005
13
Institute Tools & Forming
Tooling technologies模具技术
Requirements:要求
In order to guarantee a complete martensite formation: Cooling rate at least 27 K/s 为了能保证完整的马氏体形成：冷却率至少27 K/s Homogeneous temperature distribution constant component properties均匀温度分布 Long tool-life (dimensional accuracy, cracks)模具寿命长（尺寸精度，开裂） Predetermined cycle time预先决定的循环时间
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三相交流电整流成单 相直流电，储存到电 容器中
恒定的直流电输 入到逆变电路
电炉的线圈和电容 器串联方式连接
感应电炉主要组成
感应电炉的主要组成
• 高压柜 • 变压器 • 感应电源柜 • 输出铜排 • 水冷电缆 • 电炉 • 水冷系统 • 液压系统 • 耐火材料
高压柜
变压器
自动浇铸机
• 1、把液态金属自动浇铸到造型线 • 2、减少人工 • 3、提供部分液态金属的储存 • 4、减少废品
2种自动浇铸机
• 气压式
• 漏斗式
气压式带塞杆浇铸机
气压式带塞杆浇铸机
漏斗式带塞杆浇铸机
漏斗式浇铸机
塞杆机构和自动控制系统
•
--变压器容量小（同功率比较）
• 节省运行电费—变压器容量占用费 • •
革命性创举
• 双供电--实现连续铁水供应 • 用电效率最大化，理论上100%
方便实现双供电
三供电
铸造工厂的需求
• 减小劳动强度 • 环境清洁 • 安全 • 自动化控制
加料车加料
炉衬推出机构
辅助机械扒渣
机器人辅助（扒渣、测温）
电源柜
电源柜主要组成
• 开关
整流
电源柜主要组成
• 滤波电容 逆变电路
谐振电容
输出铜排
•
水冷电缆
电炉
电炉截面图
电炉截面图
电炉俯视图
水冷系统
液压系统
耐火材料
应达电炉的主要特点
• 1、功率因数高，始终大于0.95
• 节省投资--不需要补偿装置
感应电炉简介
Furnace Group 2012-Jan-13
感应电炉基本原理
• 金属在交变的磁场中产生感应电流 • 涡流在金属中发热 • 把固态金属熔化成液态金属
INDUCTOTHERM 金属在交变的磁场中产生感应电流
交流电 .
源输入
到线圈 X
线圈中的电流
磁场在每半个周期反向一次
感应电流的特性
• 1、趋肤效应 • 2、临近效应
INDUCTOTHERM
当电炉有功率时， 在每个金属块的表 面产生感应电流
多个金属块之间会 产生第二种电流回 路
相邻2个金属块之间 的电阻比较大
感应电流
相邻2个金属块之间的黄色发热点 是感应电流发热之外，额外的发热源 ，可以加速金属的熔化
INDUCTOTHERM