我們常見的中頻電爐的成套裝置,是把三相工頻交流電,整流后變成直流電,再把直流電變?yōu)榭烧{(diào)節(jié)的中頻電流,供給由電容和感應(yīng)線圈里流過的中頻交變電流,在感應(yīng)圈中產(chǎn)生高密度的磁力線,并切割感應(yīng)圈里盛放的金屬材料,在金屬材料中產(chǎn)生很大的渦流。這種渦流同樣具有中頻電流的一些性質(zhì),即,金屬自身的自由電子在有電阻的金屬體里流動(dòng)要產(chǎn)生熱量。例如,把一根金屬圓柱體放在有交變中頻電流的感應(yīng)圈里,金屬圓柱體沒有與感應(yīng)線圈直接接觸,通電線圈本身溫度已很低,可是圓柱體表面被加熱到發(fā)紅,甚至熔化,而且這種發(fā)紅和熔化的速度只要調(diào)節(jié)頻率大小和電流的強(qiáng)弱就能實(shí)現(xiàn)。如果圓柱體放在線圈中心,那么圓柱體周邊的溫度是一樣的,圓柱體加熱和熔化也沒有產(chǎn)生有害氣體、強(qiáng)光污染環(huán)境。正因?yàn)橹蓄l感應(yīng)電爐有以上的優(yōu)點(diǎn),在各種行業(yè)得到了廣泛推廣使用。
例如,在軋輥行業(yè):3年前多數(shù)軋輥廠使用沖天焦炭爐冶煉鐵水,沖天爐出來的鐵水成分無法調(diào)節(jié),溫度難控制,澆鑄成的軋輥質(zhì)量差,成品率低、效益差。而且這種沖天爐的鐵水溫度無法升到1600℃,因此也不能生產(chǎn)高檔的鋼軋輥,使我國(guó)高檔軋輥都依賴進(jìn)口。在這一二年中,我國(guó)主要軋輥生產(chǎn)廠相繼采用了中頻感應(yīng)電爐冶煉鐵水、合金鋼水生產(chǎn)軋輥,使我國(guó)軋輥生產(chǎn)水平上了一個(gè)大臺(tái)階,取得了明顯的效益。 在
鑄造行業(yè),由于國(guó)外的中頻電爐價(jià)格昂貴,使國(guó)內(nèi)很多用戶望而卻步,只能購(gòu)買工頻電爐來冶煉鐵水、鋼水。由于工頻50周頻率太低,因此第一爐啟動(dòng)后,功率補(bǔ)償困難,只能慢慢地補(bǔ)償,要過幾小時(shí)才能滿功率輸出,浪費(fèi)了時(shí)間,降低了效率。鐵水冶煉好后不能把鐵水全倒光,還需留一部分鐵水在爐子里,否則第二次無法啟動(dòng)冶煉。由于頻率低,鐵水在爐內(nèi)翻滾太厲害,把渣和夾雜物都攪拌在液體中,影響鋼水質(zhì)量。使用這種設(shè)備用戶有苦難言,因此最近把工頻爐改造成中頻電爐的單位越來越多。
某一鑄造廠把一套3噸工頻爐改為中頻爐后,使用得心應(yīng)手,效益明顯提高,因此工頻爐逐步被冶煉行業(yè)所淘汰,由中頻感應(yīng)爐替代為大勢(shì)所趨。 在冶煉行業(yè)早期電弧爐使用也很多,這種設(shè)備是電極通過碳棒相互短路產(chǎn)生短路大電流再產(chǎn)生高溫來熔化鐵水或鋼水。這種設(shè)備不足之處是,在產(chǎn)生高溫同時(shí)會(huì)產(chǎn)生刺眼的弧光,刺傷操作工的眼睛,同時(shí)產(chǎn)生有害的粉末氣體,污染環(huán)境,在產(chǎn)生1000℃以上高溫的同時(shí),把鋼水中的寶貴元素也燒損,使鋼水和元素的有效收得率下降,增加了成本,同時(shí)燒損爐壁。特別是小噸位電爐爐襯壽命很低,國(guó)家經(jīng)貿(mào)委有關(guān)部門已明確規(guī)定不能使用10噸以下電弧爐,因此這些使用單位紛紛用中頻電爐來取代電弧爐,以提高企業(yè)效益。