铜止水板无铁芯感应电炉
铜止水板无铁芯感应电炉的炉体主要由耐火材料坩埚即炉衬及环绕其周围的感应器组成,它相当于一台变压器。感应器相当于变压器的一次线圈,坩埚内金属炉料相当于短路的二次线圈。电流通过感应器产生交变磁场,在金属炉料中产生感应电动势,因其短路便在炉料中产生强大电流,结果使金属炉料被加热和熔化。

按照使用电流频率不同,可将铜止水板无铁芯感应电炉分为
①工频无铁芯感应电炉。直接使用频率50Hz的工频电源;
②中频无铁芯感应电炉。使用频率高于50Hz,但低于10000Hz；
③高频无铁芯感应电炉。使用频率高于10000Hz；
铜止水板无铁芯感应电炉与有铁芯感应电炉相比,无铁芯感应电炉有以下优点。
①功率密度和熔化效率比较高,起熔方便。
②铜液可以倒空,变换合金品种方便。
③搅拌能力强,有利于熔体化学成分的均匀性。
④尤其适合熔炼细碎炉料,如机加工产生的各种车屑、锯屑、铣屑等。
⑤不需要起熔体,停、开炉比较方便,适于间断性作业。

铜止水板无铁芯感应电炉主要由炉体及其倾动、电源及控制系统,以及液压系统、水冷却系统等几个部分组成。炉体及其倾动系统包括:固定支架、炉体框架、感应器、磁轭、炉衬(坩埚)、炉盖,以及炉体倾动液压缸、输电母线、冷却水输送管等。

传统的中、高频无铁芯感应电炉的电源设备,通常是发电机组。现代的中频无铁芯感应电炉中,已经普遍采用了SCR并联逆变中频电源和1GBT串联逆变中频电源技术
IGBT串联逆变中频电源具有许多优点,主要有
①功率因数始终保持最佳;
②比较高的过载保护,安全可靠;
③恒功率输出

中、高频无铁芯感应电炉电气设备中,包括了相当数量的补偿电容器,以提高功率因数。

传统的感应器匝间绝缘是用云母或玻璃丝布包扎后,涂以绝缘漆。当匝数不多,即匝间距离较大时,有的可利用空气间隙绝缘。现代的线圈有的外层采用静电喷涂热固化工艺,在线圈外表面涂上一层特殊的绝缘材料,其耐压大于500V与传统的涂绝缘漆相比,新的绝缘材料与线圈结合比较牢固,并且不怕潮湿.

铜止水板大型无铁芯感应电炉的感应器线圈,通常由焊接在其外圆周的数列支持螺栓,并通过螺栓和线圈外侧的硬木质或其他类似材料制成的绝缘支撑条固定。

感应线圈的外表面上,有的还设有若干个用于安装测温探头,以对感应线圈的工作温度进行连续监测。感应器线圈通常用水冷却,以排出线圈自身以及通过炉衬传导出的热量。在感应器线圈的上部和下部,都应当另外设有几匝与感应器线圈尺寸相近似的不锈钢质的水冷圈,以使炉衬材料在轴向方向上的受热均匀。

磁轭通常由0.3mm左右的高磁导率冷轧取向硅钢片叠制而成,主要起磁屏蔽作用,改善炉子的电效率和功率因数。磁轭同时具有支撑和固定感应器的作用,因此应该采用仿形结构,当其紧贴感应线圈外侧时,可以最大限度地约束线圈向外散发的磁场,减少外磁路磁阻。比较大的磁轭,应该考虑通水冷却。

炉衬,即坩埚,略呈圆锥形,上口直径大于平均直径。熔炼作业时,熔体金属上表面不应超过水冷线圈上的平面。除通过炉嘴向外倾倒铜液方式以外,无铁芯中频感应电炉中的铜液也可以通过炉体倾转枢轴中心的出铜管道向外注铜,即熔体金属通过枢轴中心的出铜管道直接注入铸造机的中间包中,这样可以避免熔体飞溅,同时有利于减少熔体吸气的机会。