感應電爐分類
來源：全球五金網(wǎng) 2010-11-4
感應電爐按電源頻率可分為高頻爐、中頻爐和工頻爐三類；按工藝目的可分為熔煉爐、加熱爐、熱處理設備和焊接設備等；按其結(jié)構形式、傳動方式等也可進行分類。常用的感應電爐習慣上歸納為有心感應熔煉爐、無心感應熔煉爐、真空感應熔煉爐、感應淬火設備和感應頭熱設備等。
1．有心感應熔煉爐
有心爐以有穿過感應線圈的鐵心而得名，又因熱源是一環(huán)繞的金屬溝槽，故又稱為槽式爐。有心爐又可分為開槽式和閉槽式兩類，開槽式已基本被淘汰，現(xiàn)在的有心爐多為閉槽式。有心爐主要用于銅、鋁、鋅等有色金屬及其合金的熔煉和保溫以及用于鑄鐵保溫等。該爐型具有加熱速度快，電、熱效率高，功率因數(shù)高，金屬燒損少，熔煉成本低，設備投資少(為無心爐的1/2~1/3)，操作方便等一系列優(yōu)點。但是，在開始使用時爐內(nèi)要有起熔體，所以起爐和改換金屬品種困難，故只適用于單一品種和大批量金屬的連續(xù)熔煉和保溫。
2．無心感應熔煉爐
無心爐的命名是相對有心爐而言，其金屬液盛于一坩堝中，故又名坩堝爐。此種爐型主要用于特種鋼、鑄鐵、有色金屬及其合金的熔煉和保溫。無心爐具有熔煉溫度高、雜質(zhì)污染少，合金成分均勻、勞動條件好等許多優(yōu)點。與有心爐相比，無心爐起爐和改換金屬品種比較容易，使用較靈活，但其電、熱效率遠比有心爐低。無心爐由于表面溫度低，不利于要求高溫造渣工藝的熔煉。無心爐有高頻、中頻和工頻之分。
(1)高頻無心爐
高頻無心爐容量一般在50公斤以下，適用于實驗室和小規(guī)模生產(chǎn)中供熔煉特種鋼和特種合金之用。
(2)中頻無心爐
中頻無心爐的容量和功率都比高頻爐大。主要用于特種鋼、磁性合金和銅合金等的熔煉。這種爐子由于需要昂貴的變頻設備，所以在一些較大容量的場合已改用工頻無心爐。但是，和工頻爐相比，中頻爐也有其獨到之處。如對于同樣容量的爐子，中頻爐的輸入功率
比工頻爐大，所以熔化速度比較快，中頻爐在冷爐起熔時不需要起爐塊，金屬液可以全部倒出等，所以使用時比工頻爐靈活方便；另外，中頻熔煉爐溶液對坩堝沖刷輕些，對爐襯有利。因此，在發(fā)展了大功率廉價的中頻電源之后，中頻爐還是大有前途的。
(3)工頻無心爐
工頻無心爐是幾種無心爐中出現(xiàn)最晚而發(fā)展最迅速的。主要用于鑄鐵和鋼，特別是高強度鑄鐵和合金鑄鐵的熔煉以及鑄鐵溶液的升溫、保溫和成分調(diào)整等；另外也用于銅、鋁等有色金屬及其合金的熔煉。爐子容量小采用工頻的不經(jīng)濟的，以鑄鐵為例，容量小于750公斤時電效率就顯著下降。
3．真空感應熔煉爐
真空感應熔煉爐用來熔煉耐熱合金、磁性合金、電工合金和高強度鋼等。該爐型的特點是在熔煉過程中爐溫、真空度和熔煉時間等的控制比較容易，所以爐料的脫氣可以很充分。另外，合金料的添加量也可以精確控制，所以是熔煉含鋁、鈦等活潑元素的耐熱合金和精密合金的較合適的爐子。
上述感應熔煉爐除具有電冶金的一般優(yōu)點，如易于造成必須的氣氛，便于調(diào)節(jié)溫度規(guī)范，減少金屬燒損、保證鑄件質(zhì)量、提高生產(chǎn)率和降低工人的勞動強度外，尚因金屬液內(nèi)產(chǎn)生的電磁攪拌作用，能確保合金成分的均勻。
4．感應淬火設備
感應淬火設備主要由電源、淬火控制設備(包括感應器)和淬火機床三部分組成。感應淬火方法是現(xiàn)代機器制造工業(yè)中的一種主要的表面淬火方法，具有質(zhì)量好、速度快、氧化少、成本低、勞動條件好和易于實現(xiàn)機械化、自動化等一系列優(yōu)點。根據(jù)工件的大小和淬硬層的深淺來確定合適的電源功率和頻率(可以是工頻、中頻和高頻)。感應器的形狀和尺寸主要取決于工件外形和淬火工藝的要求。淬火機床也隨工件的大小、形狀和淬火工藝要求而有多種多樣。對成批生產(chǎn)的零件，特別是在自動化生產(chǎn)線上，多采用專用機床。一般中、小工廠，由于工件批量多，數(shù)量少，多使用通用淬火機床。
5．感應透熱設備
感應透熱設備主要用于金屬材料在鍛造、沖壓、擠壓、軋制等熱加工前的加熱，它使整個
工件里外都達到工藝要求的溫度。這種設備主要由電源(一般采用中頻或工頻)、透熱控制設備、感應加熱爐和上、下料機構等組成。同其他各種加熱方法相比，感應加熱法有許多優(yōu)點。首先，由于熱量是在被加熱材料的內(nèi)部產(chǎn)生，所以加熱速度可以提得很高，且在相同受熱時間的條件下，徑向溫差比較小，故被加熱工件不至于有顯著的變形。其次，因為加熱速度快，所以即使在大氣里面加熱，材料表面的氧化和脫碳也非常少(如鋼坯的鍛造加熱為例，用感應加熱方法，鋼材的氧化損失可以控制在0.05~0.5%以下，而用燃燒爐加熱，氧化損失一般達到2.5~3.0%)，所以感應加熱爐一般不需要氣體保護。
感應加熱爐的主體就只有一個感應器，這種爐子不需要如燃燒爐那樣有復雜的管路系統(tǒng)，也不需要燃燒爐、電阻爐那樣有厚厚的爐墻，所以能很緊湊地組織在生產(chǎn)線中，甚至組合在其他的加工機械中。另外，在工作過程中，這種電爐不會產(chǎn)生如燃燒爐或保護氣體電阻爐那種油污或有害氣體，在爐子周圍也沒有那樣大的輻射熱，因此，勞動條件比其他爐子好得多。由于這些原因，所以感應透熱方法近來得到了很大的發(fā)展。
氬氧脫碳
AOD爐
AOD（argon-oxygen decarburization） ：不銹鋼生產(chǎn)的“利器”
AOD精煉法是氬氧脫碳法（argon oxygen decarburization）的簡稱。在精煉不銹鋼時，它是在標準大氣壓力下向鋼水吹氧的同時，吹入惰性氣體（Ar，N2），通過降低CO分壓，達到假真空的效果，從而使碳含量降到很低的水平，并且抑制鋼中鉻的氧化。
早在1954年，克里夫斯基就提出了用混合氣體降低CO分壓來脫碳的思想，直到1968年才在喬斯林不銹鋼公司（現(xiàn)名為史萊特不銹鋼公司）研制成功世界上第一臺AOD爐。到目前為止，AOD爐在不銹鋼的生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用。據(jù)統(tǒng)計，2000年世界上80%的不銹鋼都
是用AOD爐生產(chǎn)的。
AOD精煉法的優(yōu)點包括：其精煉鉻回收率高，適合生產(chǎn)低碳和超低碳不銹鋼，易于將特殊鋼中S含量控制在0.005%以下；對于原材料要求較低，可以利用廉價的高碳鉻鐵，可以使用100%返回廢鋼生產(chǎn)不銹鋼；在高碳區(qū)吹煉速度快，反應的動力學條件優(yōu)越；設備簡單、操作方便、基礎建設投資低和經(jīng)濟效益顯著等。
經(jīng)過多年的研究和開發(fā)，AOD工藝目前應用較廣泛，其中美國和日本應用較多。最大的AOD爐在美國Armco公司，爐容為175噸。
太原鋼鐵（集團）有限公司是目前中國最大的不銹鋼生產(chǎn)企業(yè)，也是國內(nèi)最早研究開發(fā)AOD精煉技術生產(chǎn)不銹鋼的企業(yè)。1973年，他們開始進行AOD爐小型試驗研究，并于1983年9月建成投產(chǎn)了中國第一座工業(yè)化AOD爐（18噸）。為進一步擴大生產(chǎn)能力和提高質(zhì)量，1999年太鋼對18噸AOD爐進行了改造，先后建成40噸AOD爐3座，生產(chǎn)能力由原來的16萬噸/年提高到40萬噸/年；2004年又實施了第二次改造，爐容擴大至45噸，并引進奧鋼聯(lián)的智能精煉控制系統(tǒng)，提高了冶煉控制精度，同時增大了頂吹氧槍以提高供氧強度，縮短了冶煉時間。經(jīng)過兩次改造，太鋼AOD爐裝備水平已經(jīng)達到國際先進水平。
VOD爐的功能有哪些？
VOD爐的功能主要有：
（1）真空脫碳保鉻，深脫碳，真空碳脫氧；
（2）脫氣功能，在一定的周期內(nèi)確保[H]≤1.5ppm，[O]≤20ppm，部分去除鋼中的氮；
（3）能精確調(diào)整鋼水成分；
（4）去夾雜及夾雜形態(tài)變性處理。
（5）可以大部分去除鋼中的低熔點有害元素Pb、Sn、As、Sb等，有效去除率可以達到50~90%
