6
2.2、无心感应熔炼炉
• （1）工频无心炉 ：工频无心炉是几种无心炉中出现最晚而发展最迅速的。主要用于铸 铁和钢，特别是高强度铸铁和合金铸铁的熔炼以及铸铁溶液的升温、保温和成分调整 等；另外也用于铜、铝等有色金属及其合金的熔炼。炉子容量小采用工频的不经济的， 以铸铁为例，容量小于750公斤时电效率就显著下降。
• 其次，因为加热速度快，所以即使在大气里面加热，材料表面的氧化和脱碳也非 常少（如钢坯的锻造加热为例，用感应加热方法，钢材的氧化损失可以控制在 0.05~0.5%以下，而用燃烧炉加热，氧化损失一般达到2.5~3.0%），所以感应加 热炉一般不需要气体保护。
• 感应加热炉的主体就只有一个感应器，这种炉子不需要如燃烧炉那样有复杂的管 路系统，也不需要燃烧炉、电阻炉那样有厚厚的炉墙，所以能很紧凑地组织在生 产线中，甚至组合在其他的加工机械中。另外，在工作过程中，这种电炉不会产 生如燃烧炉或保护气体电阻炉那种油污或有害气体，在炉子周围也没有那样大的 辐射热，因此，劳动条件比其他炉子好得多。
• 备注：工频：50HZ（或60HZ）；中频：1-10KHZ；超音频：30-200KHZ；高频：大 于200KHZ。习惯上，把10KHZ以上的频率统称为高频。
• 感应加热按频率分：工频：50HZ；中频：2.5-8KHZ；超音频：20-40KHZ；高频： 200-300KHZ。
• 频率与淬火的关系：中频：2.5-8KHZ；超音频：20-40KHZ；高频：200-300KHZ。频 率越高，淬火硬度越高，淬硬层越小，淬硬梯度越大。
3
二、常见感应电炉分类
• 按电源频率分类：高频炉、中频炉和工频炉 • 按工艺目分类：熔炼炉、加热炉、热处理设备和焊接设备
等 • 按其结构形式、传动方式等也可进行分类。 • 常用的感应电炉习惯上归纳为有心感应熔炼炉、无心感应
熔炼炉、真空感应熔炼炉、感应淬火设备和感应头热设备 等。
4
2.1、有心感应熔炼炉
• 上述感应熔炼炉除具有电冶金的一般优点，如易于造成必 须的气氛，便于调节温度规范，减少金属烧损、保证铸件 质量、提高生产率和降低工人的劳动强度外，尚因金属液 内产生的电磁搅拌作用，能确保合感应淬火设备主要由电源、淬火控制设备（包括感应器） 和淬火机床三部分组成。感应淬火方法是现代机器制造工 业中的一种主要的表面淬火方法，具有质量好、速度快、 氧化少、成本低、劳动条件好和易于实现机械化、自动化 等一系列优点。根据工件的大小和淬硬层的深浅来确定合 适的电源功率和频率（可以是工频、中频和高频）。感应 器的形状和尺寸主要取决于工件外形和淬火工艺的要求。 淬火机床也随工件的大小、形状和淬火工艺要求而有多种 多样。对成批生产的零件，特别是在自动化生产线上，多 采用专用机床。一般中、小工厂，由于工件批量多，数量 少，多使用通用淬火机床。
• 有心炉以有穿过感应线圈的铁心而得名，又因热源是一环 绕的金属沟槽，故又称为槽式炉。有心炉又可分为开槽式 和闭槽式两类，开槽式已基本被淘汰，现在的有心炉多为 闭槽式。有心炉主要用于铜、铝、锌等有色金属及其合金 的熔炼和保温以及用于铸铁保温等。该炉型具有加热速度 快，电、热效率高，功率因数高，金属烧损少，熔炼成本 低，设备投资少(为无心炉的1/2~1/3)，操作方便等一系列 优点。但是，在开始使用时炉内要有起熔体，所以起炉和 改换金属品种困难，故只适用于单一品种和大批量金属的 连续熔炼和保温。
• （2）中频熔炼炉：中频熔炼炉的容量和功率都比高频炉大。主要用于特种钢、磁性合 金和铜合金等的熔炼。这种炉子由于需要昂贵的变频设备，所以在一些较大容量的场 合已改用工频无心炉。但是，和工频炉相比，中频炉也有其独到之处。如对于同样容 量的炉子，中频炉的输入功率比工频炉大，所以熔化速度比较快，中频炉在冷炉起熔 时不需要起炉块，金属液可以全部倒出等，所以使用时比工频炉灵活方便；另外，中 频熔炼炉溶液对坩埚冲刷轻些，对炉衬有利。因此，在发展了大功率廉价的中频电源 之后，中频炉还是大有前途的。
5
2.2、无心感应熔炼炉
• 无心炉的命名是相对有心炉而言，其金属液盛于一坩埚中，故又名坩 埚炉。此种炉型主要用于特种钢、铸铁、有色金属及其合金的熔炼和 保温。无心炉具有熔炼温度高、杂质污染少，合金成分均匀、劳动条 件好等许多优点。与有心炉相比，无心炉起炉和改换金属品种比较容 易，使用较灵活，但其电、热效率远比有心炉低。无心炉由于表面温 度低，不利于要求高温造渣工艺的熔炼。无心炉有高频、中频和工频 之分。
• （3）高频熔炼炉：高频炉容量一般在50公斤以下，适用于实验室和小规模生产中供熔 炼特种钢和特种合金之用。
7
2.3、真空感应熔炼炉
• 真空感应熔炼炉用来熔炼耐热合金、磁性合金、电工合金 和高强度钢等。该炉型的特点是在熔炼过程中炉温、真空 度和熔炼时间等的控制比较容易，所以炉料的脱气可以很 充分。另外，合金料的添加量也可以精确控制，所以是熔 炼含铝、钛等活泼元素的耐热合金和精密合金的较合适的 炉子。
感应电炉分类及使用特点
1
目录
• 1、感应电炉工作原理 • 2、感应电炉分类 • 3、工频、中频、高频用途上的主要区别 • 4、工频感应炉和中频感应炉的主要区别 • 5、中频感应熔炼炉工作频率的选择
2
一、感应电炉工作原理
• 高频的大电流流向被绕制成环状或其它形状的加热线圈 （通常是用紫铜管制作）。由此在线圈内产生极性瞬间变 化的强磁束，将金属等被加热物体放置在线圈内，磁束就 会贯通整个被加热物体，在被加热物体的内部与加热电流 相反的方向，便会产生相对应的很大涡电流。由于被加热 物体内存在着电阻，所以会产生很多的焦耳热，使物体自 身的温度迅速上升。达到对所有金属材料加热的目的。
9
2.5、感应透热（加热）设备
• 感应透热（加热）设备主要用于金属材料在锻造、冲压、挤压、轧制等热加工前 的加热，它使整个工件里外都达到工艺要求的温度。这种设备主要由电源（一般 采用中频或工频）、加热控制设备、感应加热炉和上、下料机构等组成。同其他 各种加热方法相比，感应加热法有许多优点。
• 首先，由于热量是在被加热材料的内部产生，所以加热速度可以提得很高，且在 相同受热时间的条件下，径向温差比较小，故被加热工件不至于有显著的变形。