中频炉原理教案

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1、中频炉原理教案铸造车间2012-3-13中频炉原理教案一、中频1.电流：电子移动形成电流。符号：I单位：A特点：a.负电性。电极有正负电子集聚于负极电子流动方向与电流方向相反b.方向性。电子定向移动形成电流c.产热：Q=Ir2tr-电阻t-时间I越大、r越大、t越大产热Q越大因此，在材料固定的情况下即电阻不变。中频炉提高温度的方法：增加电流、增加加热时间。d.产磁。电流能产生磁场，交变磁场同样能感应生成电流。电磁铁原理1.频率：1秒电流变换方向的次数电流分为直流电（一个方向，没有频率）和交流电（两个方向，有频率）。2.中频家用电频率50Hz。也叫工频。频率在150—10000Hz的电称为中频

2、。频率越高，加热速度越快，加热深度越浅。一、中频炉加热原理1.中频线圈中的交流电在坩埚中产生一个交变磁场。（产磁特点）2.交变磁场使铁料感应产生电流。3.电流通过铁料（电阻）时产生热量，将铁熔化。（产热特点）二、变频原理将工频交流电转变成中频交流电。整流器电抗平波逆变器交流电→直流电→恒定直流电→中频电流三、感应炉熔炼原理1.感应炉熔炼特点a.无接触加热使钢水更洁净，不会因热源带来杂质。b.冷渣限制了冷渣的一些物理化学反应，是渣的化学性质相对稳定。a.电磁搅拌优点：①均匀金属液温度②使金属液匀质③改善物化反应的动力条件。加快相界面间物化反应速度，有益于扩散脱氧和分金属夹杂的上浮。缺点：①对炉

3、衬有冲刷作用，影响坩埚使用寿命。②产生驼峰现象，渣很难全面覆盖金属液，增加大气对金属液的污染，导致氧化严重。一、中频感应炉熔炼工艺1.中频炉铁水配料原则：由于合金元素补加相对容易,尽量使原始配料成分等于或略低于目标成分，以便在首次化验后进行补加合金的调整。若铁水某项成分超出目标，进行调整时需加入大量的铁料（废钢、生铁或回炉料）进行稀释，将增加铁水总量，同时使其它元素也发生较大变化，带来连锁反应。所以无论是配料、调整都不益超出铁水成分上限。超出铁水成分目标值，调整时将非常困难。2.铁水温度控制原则：只要能满足机械性能和浇注温度，就尽量降低铁水出炉温度，以保证耐火材料寿命。铁水在保温不出炉时，铁

4、水温度保持在1350℃±5℃。3.加料顺序为：废铁（增碳剂）－生铁－回炉料4.熔化炉料加入2／3高度以上时，可送功率进行熔化，边熔化加炉料，在铁料完全熔化前应将整炉料加完。熔化时要随时观察炉料的熔化情况，要随时注意是否有炉料“搭棚”现象。5.脱氧 a.氧的危害   氧在钢液凝固时将逐渐从钢液中析出，形成夹杂物或气泡，严重影响钢的性能，其具体表现是：   1)严重降低钢的力学性能，尤其是塑性和韧性。   2)大量气泡的产生影响浇注的正常进行，将会破坏锭或坯的合理结构，严重影响钢锭质量，甚至造成废品。   3)钢中的氧能加剧硫的热脆危害。b.脱氧的原理炼钢过程中脱氧的原理是：利用对氧的亲和力比F

5、e大的元素，如Mn、Si、Al等，把钢液中的氧夺走，形成不残留在钢液中的脱氧产物如Mn0、SiO2、Al2O3等并上浮到渣中。能用来对钢液脱氧的元素或合金叫脱氧剂。d.常用的脱氧剂   (1)Mn 它的脱氧能力较低，但几乎所有的钢都用Mn来脱氧，因为它可以增加Si和A1的脱氧作用。此外(MnO)可以与其他的脱氧产物如SiO2等形成低熔点化合物，有利于从钢液中排出。冶炼沸腾钢时，只用锰脱氧。   (2)Si Si是一种较强的脱氧元素，它是镇静钢中不可缺少的脱氧元素之一。Si的脱氧能力高于Mn。   Si的脱氧能力受温度影响而发生变化，温度越高，Si的脱氧能力越弱。   Si的脱氧产物SiO2熔

6、点高(1700度)，不易从钢液中上浮排出，所以应与Mn一起使用。   (3)A1 A1是钢中常用的而且是非常强的脱氧元素，它是镇静钢中不可缺少的脱氧元素之一。   A1的脱氧产物Al2O3熔点很高(2050℃)，形成很细小的固体颗粒，Al2O3颗粒表面与钢液间界面张力大，易于上浮，所以常用来做终脱氧剂。   目前炼钢生产中常用的块状脱氧剂有：锰铁、硅铁、铝、硅锰合金等。   使用块状脱氧剂时，一般用复合脱氧剂最好，因为复合脱氧剂的脱氧能力以及脱氧产物的上浮能力都很强。若无复合脱氧剂而单独使用各脱氧剂时，应注意脱氧剂的加入顺序，一般情况是先弱后强，即先用锰铁脱氧，再用硅铁脱氧，最后用铝脱氧。因

7、为先加锰铁后形成的Mn0可提高Si、Al的脱氧效果，同时也有利于几种脱氧产物形成低熔点化合物，从而有利于脱氧产物的上浮。e.脱氧方法   钢液的脱氧方法有三种：沉淀脱氧法、炉渣脱氧法和真空脱氧法。   沉淀脱氧法   沉淀脱氧法又叫强制脱氧法或直接脱氧法。它是把块状脱氧剂，如锰铁、硅铁和铝饼等加入钢液内，直接使钢液脱氧。其反应式可表示为：[FeO]+[Me]=[Fe]+[MeO][MeO]=(MeO)式中 M