中频电炉常识.docx

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1、中频电炉成套范围中频电炉成套范围主要包括如下几个局部：1、电源及电气局部：电源设备包括高压或低压开关柜、中频电源中频发电机组或可控硅变频器、电源转换开关、补偿电容器以及中频掌握柜炉前配电操作台等，大型中频炉的电气局部还包括坩埚漏炉报警系统。2、炉体局部：中、小型中频炉均配两台炉体。一台生产使用，另一台备用。炉体包括炉盖、感应器、坩埚、炉体支架等。3、传动装置：传动装置包括炉盖的移动和炉体的倾动与复位等机械或液压装置等。4、水冷系统：水冷部位有：中频电源发电机组和可控硅变频装置，其中可控硅变频装置用冷却水需经软化处理、感应器、电容器以及汇流排，软电缆等。为节约用水，通常承受循环冷却的方法。冷却水

2、循环系统包括水泵、冷却塔、水箱等。感应圈的组成感应圈的组成：(1) 感应圈(又称线阂、感应导线)：是感应器的主要局部，淬火的成效在很大程度上打算于感应 圈的构造尺寸。流过它的交变电流所产生的交变磁场使工件外表产生涡流，从而得到加热。(2) 输电汇流板：靠它把电流输向感应圈。(3) 接线座(又称连接板)：起连接汇流板与淬火变压器的作用。(4) 冷却感应器和被加热工件的淬火供水装置；在某些状况下，感应器上还装有导滋体、磁屏 蔽装置，定位卡具及防止 感应器变形的强固装置等。中频炉的主电路及其电源中频炉的电源有三种：1.中频发电机组，2.可控硅静止变频器，3.倍频器 (1.2 适用于中小型中频炉，3

3、用于大型炉)一 中频发电机组组成的主电路 该回路中包括感应器、电容器、中频发电机组和高低压开关等。 中频发电机组由发电机和电动机两局部组成。 其中电动机的工作电压分为高压6000V 或 10000V和低压380V 两种形式。高压用于大容量炉子，低压用于小容量炉子。电动机均为鼠 笼型异步电动机。发电机由电动机拖动并产生中频电流供给感应炉。中频发电机组分卧式和立式两种。 中频发电机组的输出电流的频率不随负载而变化，它具有过载力量强，运 行牢靠，安装修理便利等优点，但与静止变频器相比，它有噪音大，振动 大，用料多，体积笨重以及电效率低百分之 8085等缺点。二 可控硅静止变频器 电路中由变压器将三相

4、工频电源降压后，供给变频器，在变频器内首先经 三相桥式半控全波整流后，再经电抗器滤波，获得直流电源，该直流电源经 单相桥式逆变器变为频率可变的中频电源，供给感应炉。A. 整流：通过三相桥式全波整流线路，将三相沟通电 380V整流为直流电B. 滤波：经电抗器滤波后获得一个波形平稳的直流电源，供给逆变器。C. 逆变：滤波后的直流电，由单相桥式逆变线路，利用可控硅的轮番导通和关断，使直流电变成频率可调的中频电流。可控硅静止变频器与中频发电机组相比较优越， 但尚存在对制造元件的质量要求很高带来的问题。例如：逆变器中并联使用的可控硅元件的关断参数，必需尽量接近， 此外，需要较高的修理技术。电炉常用加热元

5、件电炉加热元件的设计应考虑如下一些状况，使用过小直径的导线由于氧化导致很快损坏而停炉更换，用大直径的加热元件虽可得到较长的工作寿命，但一次性消耗的原材料较多，相比之下使用较大直径的线材来制作加热元件，虽用材较多，但总的来讲是比较合理的。使用带材来做电加热元件可以大节约材料，但使用寿命较短，所以设计电加热器时，应针对各种使用条件来选择合理的参数，使电热器既合理的消耗原材料，同时具有较长的牢靠使用寿命。对 700以上的工业电炉，为了保证牢靠工作及较长的使用寿命，一般不承受小于 毫米的线材做加热元件，但太大直径的线材在绕制加工时有肯定困难， 一般 常用 4-6 的线材来绕制螺旋形加热器，用 5-9

6、的线材来制造之字形加热器，用及更大的带材来制造之字形加热器。对较小功率的电炉，为了使发热器直径不致太小，所以电炉功率小于千瓦时用单相 ，功率小于千瓦时用单相、或使用降压变压器加热元件本身都不允许超过规定的允许使用温度，假设超过此温度，氧化速度即快速增加而导致很 快损坏，所以元件都应在适宜的温度下工作，发热元件与炉内介质的温度之间有一个温差，这个温差按发热元件的材料特性及炉内加热工艺要求等而不同。常用电加热元件材料的使用温度推举使用温度Cr20Ni801050使用 用连续使用 连续使100011501100Cr15Ni6095090010501000Cr30Ni70110010501200115

7、0Cr25Ni208508001000950Cr27Ni70Al31100100012501200Cr13Al4750650900800Cr25Al51050100012001150Cr23Al6Mo1100105012501200Cr27Al51150110013001250Cr27Al7Mo21200115013501300电加热器材料连续使连续最高允许使用温度用感应炉的感应电源感应炉的电源有高频、中频和工频之分，我国工频为 50Hz、中频为 50Hz-10kHz， 高于 10kHz 为高频。1. 高频电源-可用很多方法获得高频电流。如用火花高频发电器、电子管高频装置及高频炉即电子管高频振

8、荡器等。 但由于火花高频发生器能量输出不稳定。而电子管变频装置调整格外。所以它们虽然有自己的优点如火花式简洁、电子管变频装置效率较高，但一般都很少使 用，只有高频炉得到快速进展， 在工业领域里得到越来越广泛的应用。2. 中频电源-中频感应加热装置多承受 1-8kHz 的中频电源来加 热工件，适用于加热深度大于 3mm,直径为 20-500mm 工件的感应加热，一般可用于钢或铸铁件的外表淬火，也可用于回火、正火、和金属熔炼。中频装 置的频率巳有 1000、2500、4000、8000Hx 等数种，其中应用最广的是 2500 和 8000Hx 两种，其功率有数十千瓦到数百千瓦。中频感应加热装置的中

9、频电源有中频发电机组式和晶闸管变频装置等两种。其特性如下：1中频发电机组式-它是由三相沟通电动机和单相中频电机组合成的。沟通电动机把 50Hz 的沟通电能转变为机械能，再由中频发电机把机械以再次转换成中频沟通电能。2晶闸管变频装置中频电源-晶闸管 变频中频电源是一种将直流电或某一频率的沟通电变成所需频率的沟通电源。其中把直流电变成沟通电的中频电源又称为逆变器。通常，中频负载是感应线圈，它具 有较大的电感，除了能吸有功功率外，还要吸取无功功率。有功功率是晶闸管变频中频电源供给的，无功功率则须用中频电容器来补偿。此时，电容器可以与感应线 圈接成串联，也可以接成并联，组成逆变器。目前，并联逆变器应用

10、较多。3. 工频电源-工频电源的主要优点是不用变频设备，其供电线路也特别要求，所以目前大多数大型感应熔炼炉和大工件的感应透热装置都承受工频电源。容量较大的单相工频电炉应承受三相功率平衡装置-它电由平衡电抗器和平衡电容器组成的。与电炉接成三角形。扫瞄字体：大中小正火与退火的区分正火和退火主要有四个区分：(1) 正火的温度较高,退火的温度较低. (2)正火的冷却速度比退火的冷却速度快.(3) 使用效果不同，在渗碳处理以后，正火能消退网 状渗碳体，退火则不能. 对含碳量在 o25X 以下的钢， 正火后可提高硬度，改善切削加工性能，退火却做不到。(4) 正火的周期短，操作便利；退火的周期长，操作较麻烦

11、(指需要掌握肯定的冷却速度)。承受二次淬火工艺的缘由在热处理操作中有时承受二次淬火工艺，即第一次用较高温度的淬火，然后承受较低温度的淬火、回火。这样的工艺，主要用于渗碳钢的淬火处理。由于 渗碳后的零件往往在外表的高碳区存在有网状渗碳体，这种网状渗碳体常用两种方法来消退高温正火和高温淬火。高温正火常用在有效尺寸小的零件；对有效尺 寸大的零件，正火往往显得冷速缓慢 ，消退不了网状渗碳体。因此就必需承受快速的淬火冷却促使网状渗碳体消退。但一次淬火还不够，会消灭晶粒粗大的现象，由于必需再一次淬火，以消退高温淬火 后消灭的粗大的马氏体针。其次次淬火是正常状态的淬火，目的是为了细化组织，获得正常的马氏体或隐晶马氏体。在运用二次淬火工艺时，不少人担忧简洁消灭裂纹，然而，在实际生产中， 运用二次淬火工艺一般是很少消灭裂纹的。由于第一次淬火往往是渗碳后的直接淬 火，温度较高，奥氏体的稳定性较强，所以淬火后的剩余奥氏体也较多；同时又因高温淬火消灭的位错现象较多，这时的组织虽然晶粒粗大但塑性较好，所以很少出 现裂纹。故在二次淬火时，只要加热温度适宜，而保温时间不要过长， 这样就能细化晶粒，并可能消灭隐品马氏体，获得较好的机械性能。