直流水平磁芯式感应加热炉

感应加热炉

在电炉中，如果热量是由金属的感应加热产生的，则称为感应加热炉。感应加热炉的容量范围从不到 1 公斤到 100 吨，用于熔化各种金属，如铁、铜、铝等。

直流磁芯式感应炉

下图显示了直流水平磁芯式感应加热炉的示意图。

它基于变压器原理工作，其中待加热的负载形成一个单匝短路次级绕组，并通过铁芯与初级绕组磁耦合。炉体有一个圆形部分，其中包含以环形形式熔化的负载。

当环内没有熔融金属时，次级绕组将开路，从而切断次级电流。因此，要启动直流磁芯式感应炉，必须将熔融金属倒入环中。

在这种情况下，初级和次级绕组之间的磁耦合非常差，导致漏感高，功率因数低。因此，为了抵消高漏感的影响，在初级侧使用约 10 Hz 的低频。

注意事项

下面列出了一些关于直流磁芯式感应炉的重要事项：

• 使用直流磁芯式感应炉，金属熔化速度快且清洁，并且可以精确控制负载的温度和合金元素。

• 直流磁芯式感应炉具有熔体的固有搅拌作用，确保最终产品的更大均匀性。

• 如果电流密度超过约 500 A/cm2，则围绕熔体流动的电流将与交变磁场相互作用，并在金属横截面上施加一个收缩力，这可能会将其挤压到一定程度，导致次级电路完全中断。这被称为**箍缩效应**。箍缩效应导致气泡和空洞的形成。当次级电流中断时，收缩力消失，金属可能会像空气一样流动。箍缩效应取决于加热过程中使用的频率和功率。

• 直流磁芯式感应炉不适用于间歇服务。

直流磁芯式感应炉的缺点

直流磁芯式感应炉的主要缺点如下：

• 在直流磁芯式感应炉中，初级绕组和次级绕组之间的磁耦合较差，导致漏感较高，因此功率因数较低。

• 用于盛放负载的坩埚形状奇特，从冶金角度来看并不方便。

• 由于直流磁芯式感应炉需要低初级频率，因为正常的电源频率会导致负载的湍流。因此，它需要电机发电机组或变频器，这增加了加热成本。

• 在直流磁芯式感应加热的情况下，存在箍缩效应，即气泡和空洞的形成。

• 如果直流磁芯式感应炉的次级回路未闭合，则无法工作。因此，为了启动炉子，需要在磁芯周围形成一个完整的负载环。此外，为了启动炉子，可以在坩埚中放置一个铁环或石墨衬里。

由于上述缺点，直流磁芯式感应炉如今已过时。

Manish Kumar Saini

更新于： 2022-03-16

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