电炉知识大汇总!

电炉电炉 电炉是把炉内的电能转化为热量对工件加热的加热炉， 同燃料炉比较，电炉 的优点有炉内气氛容易控制，甚至可抽成真空；物料加热快，加热温度高，温 度容易控制。 优点优点 电炉是把炉内的电能转化为热量对工件加热的加热炉， 同燃料炉燃料炉比较，电炉 的优点有炉内气氛容易控制，甚至可抽成真空；物料加热快，加热温度高，温 度容易控制；生产过程较易实现机械化和自动化；劳动卫生条件好；热效率高； 产品质量好； 且更加环保对与日趋严重的环境问题是一个很好的产品等。冶金工 业上电炉主要用于钢铁、铁合金、有色金属等的熔炼、加热和热处理。19 世纪 末出现了工业规模的电炉，20 世纪 50 年代以来，由于对高级冶金产品需求的增 长和电费随电力工业的发展而下降，电炉在冶金炉设备中的比额逐年上升。电炉电炉 可分为电阻炉、感应炉、电弧炉、等离子炉、电子束炉等。可分为电阻炉、感应炉、电弧炉、等离子炉、电子束炉等。 种类介绍种类介绍 电阻炉电阻炉 以电流通过导体所产生的焦耳热为热源的电炉。 按电热产生方式，电阻炉分 为直接加热和间接加热两种。在直接加热电阻炉中，电流直接通过物料，因电热 功率集中在物料本身，所以物料加热很快，适用于要求快速加热的工艺，例如锻 造坯料的加热。 这种电阻炉可以把物料加热到很高的温度，例如碳素材料石墨化 电炉，能把物料加热到超过 2500℃。直接加热电阻炉可作成真空电阻加热炉或 通保护气体电阻加热炉，在粉末冶金中，常用于烧结钨、钽、铌等制品。采用这 种炉子加热时应注意 ①为使物料加热均匀，要求物料各部位的导电截面和电导率一致； 工业电阻炉 ②由于物料自身电阻相当小，为达到所需的电热功率，工作电流相当大，因 此送电电极和物料接触要好，以免起电弧烧损物料，而且送电母线的电阻要小， 以减少电路损失；大部分电阻炉是间接加热电阻炉，其中装有专门用来实现电- 热转变的电阻体，称为电热体，由它把热能传给炉中物料。 这种电炉炉壳用钢板制成，炉膛砌衬耐火材料如陶瓷纤维，内放物料。 最常用的电热体是铁铬铝电热体、镍铬电热体、碳化硅棒和二硅化钼棒，硅 碳棒、二硼化锆陶瓷复合发热体。根据需要，炉内气氛可以是普通气氛、保护气 氛或真空。一般电源电压 220 伏或 380 伏，必要时配置可调节电压的中间变压 器。小型炉（10 千瓦）单相供电，大型炉三相供电。对于品种单一、批料量大 的物料，宜采用连续式炉加热。炉温低于 700□ 的电阻炉，多数装置鼓风机，以 强化炉内传热，保证均匀加热。用于熔化易熔金属（铅、铅铋合金、铝和镁及其 合金等）的电阻炉，可做成坩埚炉；或做成有熔池的反射炉，在炉顶上装设电热 体。电渣炉是由溶渣实现电热转变的电阻炉（见电渣重熔）。 感应炉感应炉 感应炉的简介感应炉的简介利用物料的感应电热效应而使物料加热或熔化的电炉。 感应炉 的基本部件是用紫铜管绕制的感应圈。感应圈两端加交流电压，产生交变的电磁 场，导电的物料放在感应圈中，因电磁感应在物料中产生涡流，受电阻作用而使 电能转变成热能来加热物料；所以， 也可认为感应电热是一种直接加热式电阻电 热。 感应电热的特点是在被加热物料中转变的电热功率（电流分布）很不均匀， 表面最大，中心最小，称为趋肤效应。为了提高感应加热的电热效率，供电频率 要合宜， 小型熔炼炉或对物料的表面加热采用高频电，大型熔炼炉或对物料深透 加热采用中频或工频电。感应圈是电感量相当大的负载，其功率因数一般很低。 为了提高功率因数，感应圈一般并联中频或高频电容器，称为谐振电容。感应圈 和物料之间的间隙要小，感应圈宜用方形紫铜管制作，管内通水冷却，感应圈的 匝间间隙要尽量小，绝缘要好。感应加热装置，主要用于钢、铜、铝和锌等的加 热及熔铸， 加热快， 烧损少， 机械化和自动化程度高， 适合配置在自动作业线上。 感应炉系列加热炉特点感应炉系列加热炉特点 加热速度快、生产效率高、氧化脱炭少、节省材料与锻模成本 由于中频感应加热的原理为电磁感应， 其热量在工件内自身产生，普通工人 用中频电炉上班后十分钟即可进行锻造任务的连续工作， 不需烧炉专业工人提前 进行烧炉和封炉工作。 不必担心由于停电或设备故障引起的煤炉已加热坯料的浪 费现象。由于该加热方式升温速度快，所以氧化极少，每吨锻件和烧煤炉相比至 少节约钢材原材料 20-50 千克，其材料利用率可达 95。由于该加热方式加热 均匀，芯表温差极小，所以在锻造方面还大大的增加了锻模的寿命，锻件表面的 粗糙度也小于 50um。 工作环境优越、提高工人劳动环境和公司形象、无污染、低耗能 感应加热炉与煤炉相比， 工人不会再受炎炎烈日下煤炉的烘烤与烟熏，更可 达到环保部门的各项指标要求， 同时树立公司外在形象与锻造业未来的发展趋势。 感应加热是电加热炉中最节能的加热方式由室温加热到 1100℃的吨锻件耗电量 小于 360 度。 加热均匀，芯表温差极小，温控精度高 感应加热炉具有体积小，重量轻、效率高、热加工质量优及有利环境等优点 正迅速淘汰燃煤炉、燃气炉、燃油炉及普通电阻炉，是新一代的金属加热设备。 工业上应用的感应熔化炉有坩埚炉 （无芯感应炉） 和熔沟炉 （有芯感应炉） ， 见图 2 感应炉炉体结构示意。 坩埚用耐火材料或钢制成， 容量从几公斤到几十吨。 其熔炼特点是坩埚中熔体受电动力作用，迫使熔池液面凸起，熔体自液面中心流 向四周而引起循环流动。这种现象称为电动效应，可使熔体成分均匀，缺点是炉 渣偏向周边，覆盖性差。与熔沟炉比较，坩埚炉操作灵活，熔炼温度高，但功率 因数低，电耗较高。熔沟炉的感应器由铁芯、感应圈和熔沟炉衬组成，熔沟为一 条或两条带状环形沟，其中充满与熔池相联通的熔体。在原理上，可以把熔沟炉 看作是次级只有一匝线圈而且短路的铁芯变压器。感应电流在熔沟熔体中流动， 而实现电热转变。 生产中，每炉金属熔炼完毕后，不能把熔池放空，不然容易干枯，一定要保 留一部分熔体作为下一炉的起熔体。 熔沟温度比熔池高， 又承受熔体流动的冲刷， 所以熔沟炉衬容易损坏， 为便于维修， 现代炉子的感应器制成便于更换的装配件。 熔沟炉的容量从几百公斤到百余吨。熔沟炉供工频电，由于有用硅钢片制作的铁 芯作磁通路，电效率和功率因数都很高。熔沟炉主要用于铸铁、铜、锌、黄铜等 的熔化，还可作为混熔沪，用来贮存和加热熔体。 电弧炉 利用电弧热效应熔炼金属和其他物料的电炉（图 3 电弧炉类型）。按加热方 式分为三种类型①间接加热电弧炉。电弧在两电极之间产生，不接触物料，靠 热辐射加热物料。这种炉子噪声大，效率低，渐被淘汰。②直接加热电弧炉。电 弧在电极与物料之间产生，直接加热物料； 炼钢三相电弧炉是最常用的直接加热 电弧炉（见电弧炉炼钢）。③埋弧电炉，亦称还原电炉或矿热电炉。电极一端埋 入料层， 在料层内形成电弧并利用料层自身的电阻发热加热物料；常用于冶炼铁 合金（见铁合金电炉） 真空电弧炉真空电弧炉 是在抽真空的炉体中用电弧直接加热熔炼金属的电炉。 炉内气体稀薄，主要 靠被熔金属的蒸气发生电弧，为使电弧稳定，一般供直流电。按照熔炼特点，分 为金属重熔炉和浇铸炉。按照熔炼过程中电极是否消耗（熔化），分为自耗炉和 非自耗炉，工业上应用的大多数是自耗炉。真空电弧炉用于熔