[实用新型]内热环式有心感应电炉

说明书

本实用新型是区别于其它感应熔炼炉的一种内热环式有心感应电炉。

目前，在感应熔炼技术中，主要采用的是有心感应电炉和无心感应电炉，有心感应电炉与无心感应电炉比较，具有功率因数高，效率高的优点，但是由于在使用中必须在炉内留有总容量的三分之一至二分之一的熔体，致使在间歇生产过程中，起熔体的重新熔化所消耗的能量为单炉所需能量的30－50％，因此大大缩小了它的使用范围。这种炉型仅适用于单一品种的大批量连续生产，而不适用于间歇性生产和多品种金属的熔炼。又由于坩锅的温度系数与被熔金属的温度系数不同，甚至差别很大，起熔体在凝固和溶解过程中产生的强大的内应力对坩锅有不可忽视的破坏性；熔沟内起熔体断裂时有发生，给再次起炉带来很多麻烦，同时运行中也有断沟现象。

对无心感应电炉，有心感应电炉的设计、计算、原理等以下著作已有详尽论述。

《感应加热技术应用及其设备设计经验》西安电炉研究所，机械工业出版社，1974年；

《感应电炉的设计、计算》、《电炉》，西安电炉研究所二室，1976年第一期；

《铁坩锅无心工频感应电炉设计、制造、使用》杨明义，机械工业出版社，1978年。

《工频和中频感应炉》潘天明，1983年。

本实用新型的目的是发扬其他熔炉的长处，克服其缺点而提供的一种熔炼炉。它具有起炉快，效率高的特点，不仅适用于大批量连续生产，也适用于间歇生产和多品种金属的熔炼的内热环式有心感应电炉。

本实用新型的目的是这样实现的：

内热环式有心感应炉是由炉体、炉盖、炉架、倾炉机构，感应器，电源及其控制系统组成。说明书附图1、2展示出炉体的基本结构，它是由感应线圈1，感应器铁心2，感应器内热环3（钢环，铸铁环或石磨环），炉缸4、隔热材料5等组成。

将欲熔炼金属或合金炉料装入炉缸4中，操作电源的控制系统，使感应线圈1得电，铁心2中的电磁能被内热环3吸收转化为热能并传递给炉料，炉料升温熔化充满熔沟。熔化后的炉料除继续接受由感应器内热环传出的热能继续升温外，自身产生环流将铁心传来的电磁能转化为热能而升温，在电磁搅拌及喷流作用下，炉缸内的炉料不断升温熔化，熔化后的炉料进入熔沟升温，升温后的炉料由熔沟喷射至炉缸，此过程不断循环，便能在设计规定的时间内达到熔炼指标和效果。

内热环式有心感应电炉与以往有心感应电炉比较具有以下优点及积极效果：

在使用中不必象以往有心炉那样在炉内留有起熔体，间歇性生产可以将被熔金属（炉料）用完或倾光，消除起熔体在物态变化过程中对坩锅的破坏作用；重新加料起炉方便，熔化速度快，适用于多品种及其合金的熔炼。例如：轴承合金，锌及其合金，铝及其合金、镁合金，铜及其合金等；内热环在熔炼过程中具有疏通熔沟功能，尤其是用于熔铝、熔锌的电炉不会发生氧化物堵塞熔沟的情况，电炉运行中无断沟情况发生。

内热环式有心感应炉与铁坩锅无心感应炉比较有如下优点：

由于无心炉内铁坩锅的集肤效应，坩锅外表面温度高于内表面温度，坩锅向外侧（感应线圈侧）传递热的能力大于向内侧（炉料侧），坩锅外表面温度高于炉料温度，热损失程度较高，内热环式有心感应电炉在低温熔炼时，由于炉体用非磁性材料的不锈钢焊制，而内热环用钢环或铸铁环，铁磁材料的内环交链磁通远多于内桶，内热环吸收电磁能的能力远远大于内桶（附图1、2）和炉缸外壁，内桶和炉缸外壁的温度较内环低，因此内桶（6）向铁心（2）以及炉缸外壁向外传递热能的能力相对较差，热损失程度较低；无心感应炉坩锅外侧的隔热层的厚度受到炉的电效率、功率因数等参数制约，若隔热层太厚，则功率因数会更小，电效率低，隔热层太薄，热损失增加，热效率下降；内热环式有心感应炉外侧的隔热层厚度不受电效率、功率因数等参数限制，可以制得较无心炉厚得多，因而热损失较无心炉小；相同容量、相同功率、相同冷却方式，无心炉感应线圈直径是内热环式有心炉线圈直径的2－3倍，两者用铜量差别较大；在间歇性，单炉次使用中，由于铁坩锅的重量相当于被熔金属的1／3－1／2，而内热环式有心炉的内热环与炉缸的重量相当于被熔金属重量的1／5左右，坩锅吸收的热能差别较大，所以内热环式有心炉较铁坩锅无心炉有较高的热效率。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

图1是本实用新型炉体结构主视图。

图2是本实用新型炉体结构俯视图。

图3是感应器内热环主视图。

图4是感应器内热环俯视图。

图中1、感应器线圈，2、感应器铁心，3、感应器内热环，4、炉缸，5、隔热材料，6、感应器内桶。