高效变频多输出中频感应加热

合金熔液搅拌电炉

技 术 方 案

方案提供：洛阳松导感应加热科技有限公司

单位地址：河南省洛阳市洛新工业园区

项目技术负责人：康忠波  15038554363 

      项目负责人 ：王延召 13015583380    

  E-mail:1390003299@qq.com

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一、原理、

当在感应器线圈内通入低频电流时，就会产生一个行波电磁场，这个磁场穿过炉底，作用与合金熔液，在合金溶液中产生感应电动势和电流，感应电流又和磁场作用产生电磁推力，因为该推力沿行波磁场方向作用并且具有水平分量和垂直分量，可使合金熔液作倾斜向上或者相下流动，起到搅拌的作用，这种现象被称为电磁搅拌。其重要目的是混合金属溶液，以产生更好的均质合金。

搅拌的总量决定于炉子的大小，加入金属溶液的功率，电磁场的频率以及炉内金属熔的种类和质量。搅拌的缺点是它会使炉的耐火炉衬，因搅动金属熔液碰撞在炉壁上而渐渐地出现磨损。渐渐磨损的结果就要求定期更换炉衬。 当炉衬已被磨损到其规定的最小厚度时， 为了防止炉衬失效， 应迅速更换。

优点为具有对被熔化溶液有搅拌作用,使溶液更均勻混合。可使熔体上下部的温度均匀，搅拌过程不破坏氧化层，可减少熔体的吸氢及吸氧，确保熔体质量，实现复杂合金的成分均匀化。电磁搅拌是靠电磁力对金属熔液非接触的搅拌，不存在搅拌过程中对熔体的污染。

二、功能的实现原理：采用2组或者4组线圈实现全部功能，具体如图， 中间两组线圈为低频向上搅拌和向下搅拌，通过改变中频电源的功率来改变线圈电流的大小即调整搅拌强度，改变线圈的电流的相位即可实现正反磁场的变换来改变搅拌方向，整体线圈搅拌（上翻搅拌、下翻搅拌），搅拌强度、搅拌时间，搅拌方向工作时间、都可以在PLC程序中设定，上下两组线圈为高频共振线圈，频率范围：1000～2000Hz之间可调，优点是可同时上下实现共振。

三、概述： 电磁搅拌熔炼炉（简称：多种流动方式），采用半桥串联逆变中频电源。电炉无论是冷态，热态，加半炉料或加满料时，半桥串联逆变器都能够输出额定功率，功率因数恒定为0.98。具有速度熔化，能耗低，运行稳定可靠等特点。可在有效减少设备投资的情况下，灵活机动生产，不增加用电成本，并且保证功率因数始终保持在0.98以上；熔合金炉与熔铁炉不同 , 合金为非磁性材料 , 在整个熔炼过程中 , 磁场极易发散 ,感应器的线圈采用多分区线圈， (正反绕) , 形成多级磁场，在大容量坩埚内合金液上下部温度较大，通过分层电磁搅拌达是达到到温度均匀的主要手段。可使熔体上下部的温度均匀，大型熔炼炉均采用多区电磁搅拌。搅拌过程不破坏氧化层，可减少熔体的吸氢及吸氧，确保熔体质量，同时可减少烧损，线圈还要考虑中间接缝处的漏磁问题 ，其次 , 感应器匝间距离保持在 8～12mm  。

我们通过控制熔体在中频炉内的流动方向，实现合金成分的均匀化、弥散化分布，有效提高铸态下材料的性能，大大降低了材料后期热处理面临的压力，降低能耗及生产成本。

该设备采用分组输出的模式，控制炉体内液体流动的方向和力度，实现复杂合金的成分均匀化。针对有色金属行业，其均匀化作用尤为明显。