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中頻熔煉爐功率和頻率的關系與選擇
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中頻熔煉爐功率和頻率的關系與選擇
中頻熔煉爐工作時, 感應線圈的磁場和流經熔化金屬的電流兩者共同作用下, 形成了作用于熔體頂部表面的力。因張力與重力方向相反, 故在其頂部形成如圖1 所示的“駝峰”。駝峰高度h 用式(1)計算。
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電磁攪拌形成h= (1)的駝峰狀態式中 P ——電磁感應圈上的功率
d——金屬熔液的直徑
H ——感應爐內金屬熔液的高度
G——爐內金屬的總重量
P——爐內金屬電阻率
f ——感應線圈頻率


中頻爐中液態金屬的駝峰高度與電磁攪拌能力成線性關系。由式(1)可見, 駝峰高度h 與加在感應圈上的功率 P 成正比, 與其頻率 f 的平方根成反比。所以, 欲提高感應爐的電磁攪拌能力, 不能只靠功率密度來達到; 而在一定功率下選擇恰當的, 亦可得到相同的電磁攪拌效果。駝峰高度h 與金屬熔液直徑d 之比稱之為攪拌率, 故可用 hd 之判斷感應爐的熔煉質量。當熔化鐵、鋼、銅及鋁時,數值依次是 01125~ 01250、01070~ 01125、01050~ 01150 及01100~ 01500 時, 熔煉效果**。圖 2 為 2t 中頻爐的攪拌率與功率在不同頻率下的線性關系曲線。在熔煉鐵時, 頻率 200Hz、功率1250kW 所產生的攪拌效果, 與頻率 600Hz、功率 2000kW 時攪拌效果相同; 但當同樣采用功率1250kW , 頻率600Hz 時的攪拌效果要遠比用200Hz時小。熔煉鐵、鋼及不銹鋼時, 所用**感應線圈頻率分別是200Hz、600Hz 及1000Hz。
目前, 國內所生產的中頻爐, 其電源頻率均為1000Hz, 對于熔煉鐵和鋼來說, 攪拌能力較差。當爐料為冷料時, 下部爐料先熔化成鐵液, 造成局部電阻減小, 而功率往這部分集中致使鐵液過熱; 如采用提高功率的方法加大攪拌能力時, 過熱現象會更為嚴重。在訂購國外設備時, 切勿忽視頻率參數的選擇, 以防商家通過減少電容器容量和感應圈圈數的方法提高頻率, 以降低設備制造成本。