高频感应炉

高频炉

高频感应炉简称高频炉。高频炉在国外已广为应用，近年来国内发展亦很快。除仿制产品外，完全国产化的高频炉已进入市场，并取得了较好的应用效果。

基本信息

高频感应炉熔化率高，熔化过程中可保持功率在最佳频段运行，极大限度地消除了新打炉衬对熔化速度的不良影响；熔炼钢水质量高，铸件成品率高；功率因数高，整机运行期间，功率因数可达97%以上，而且对电网不会产生干扰。

高频炉的突出优点是对样品的适应性强，尤其是对管式炉，电弧炉难于燃烧的特种材料，例如不锈钢、高铬、高锰钢、电热合金、中间合金、纯金属（Ni、Co、Cu等），铁合金中的硅铁、铬铁，矿石、炉渣、烧结矿、油页岩、石墨、碳化钨、稀土材料及各种非金属原材料等，均有较好的燃烧效果。

高频炉燃烧性能稳定，操作方便，自动化程度高，如与红外分析仪相配套。将会取得准确可靠的碳硫分析结果。1989年，高频燃烧——红外吸收法，已列为ISO标准（ISO9556-89、ISO4935-89），可见其这一方法的高度可靠性和技术上的领先性。

应用

所用电源的频率在10000Hz以上，最高达1MHz。高频感应炉需要变频设备。高频感应炉的容量因受电源功率的限制，一般在100kg以下。高频感应炉主要用于实验室进行科学研究。高频电源设备可以配置淬火设备，用于热处理部门进行机械零件的表面淬火。

组成

感应炉的构造见右图，用铜管单层卷制成感应线圈，而在水冷感应线圈内有耐火材料打结的坩埚用以容纳熔炼金属。感应炉通常由4部分组成：电源、炉体(主要是感应圈以及感应圈内用耐火材料制备的坩埚)、电容器组(用来提高功率因数)、控制和操作系统。

技术

高频感应炉的加热方式是通过电子管振荡电路产生高频电磁场，然后加到样品之上，对样品进行感应，产生涡电流（涡流），从而产生焦耳热，使样品迅速升温熔化，所以称为高频感应炉。

感应加热的原理是：将工件放到感应器内，感应器一般是输入中频或高频交流电 (1000-300000Hz或更高)的空心铜管。产生交变磁场在工件中产生出同频率的感应电流，这种感应电流在工件的分布是不均匀的，在表面强，而在内部很弱，到心部接近于0，利用这个集肤效应，可使工件表面迅速加热，在几秒钟内表面温度上升到800-1000℃，而心部温度升高很小。

优点

1.采用IGBT模块，节能省电；比电子管式省电30%，比可控硅中频省电20%；

2.性能稳定：保护措施齐全，无后顾之忧；

3.加热速度快：感应加热，无氧化层，变形小；

4.体积小：采用分体式结构，重量轻，移动安装都方便；

5.环保：没有污染、噪声和粉尘；

6.适应性强：能加热各种各样的工件；

7.温度及加热时间可精确控制，加工质量高。

钨助熔剂

高频感应炉对添加剂的要求

高频感应炉对添加剂的要求如下：

（1）选用添加剂最好是导电导磁材料，在燃烧过程中最好是放热反应，它与样品氧化物熔融时形成互溶的流体。挥发物不吸附CO2和SO2。

（2）添加剂中碳、硫含量要低，w（C）<0.001%、w（S）<0.0005%。碳、硫空白值越小越好。

（3）添加剂于样品氧化熔融时，对坩埚无腐蚀作用，以免在燃烧过程中坩埚开裂、渗漏。

（4）添加剂的粒度最好控制在0.84～0.42mm之间。孔隙度15%左右，这样可防止氧气流吹散飞溅，又能使添加剂快速氧化燃烧。

（5）钨系列助剂，如：纯钨粒、钨+锡、钨+锡+纯铁、钨+纯铁等是高频感应炉常用添加剂。

钨粒添加剂

钨粒添加剂的特点如下：

（1）钨是最难熔化的金属，它的熔点为3380℃，电弧温度才能将钨熔化。由此，电灯泡中常用钨丝。它能用作添加剂，是因为钨容易氧化。

（2）钨的氧化，钨粒在温度高于650℃时通氧就开始氧化并发出大量的热。

W+3/2 O2=WO3，△H=-840.11 KJ/mol

此反应在高温状态具有发热值高、反应速度快，生产疏松状态的WQ3。

（3）三氧化钨，属酸性氧化物。它的生成有利于CO2和SO2的释放，其熔点1473℃，且熔化热低，沸点大于1750℃。WO3有一个重要特性，是温度在900℃以上有显著的升华，有部分WO3挥发。由于WO3的逸出，增加了碳硫的扩散速度，使试样中碳、硫充分氧化，挥发的WO3在700～800℃又转化为固相，覆盖在管道中尚存的Fe2O3，阻止了SO2催化转为SO3，防止了管道对硫的吸附。从而保证了碳、硫分析结果的可靠性，另外钨空白值低，可用于低碳、低硫的测定。因此，钨粒添加剂在高频炉燃烧中得到广泛应用。

全国各地天气预报查询

上海市

云南省

云南省

云南省

云南省

云南省