中频电炉成套范围
中频电炉成套范围主要包括如下几个部分:
1、电源及电气部分:电源设备包括高压或低压开关柜、中频电源(中频发电机组或可控硅变频器)、电源转换开关、补偿电容器以及中频控制柜(炉前配电操作台)等,大型中频炉的电气部分还包括坩埚漏炉报警系统。 2、炉体部分:中、小型中频炉均配两台炉体。一台生产使用,另一台备用。炉体包括炉盖、感应器、坩埚、炉体支架等。
3、传动装置:传动装置包括炉盖的移动和炉体的倾动与复位等机械或液压装置等。 4、水冷系统:水冷部位有:中频电源(发电机组和可控硅变频装置,其中可控硅变频装置用冷却水需经软化处理)、感应器、电容器以及汇流排,软电缆等。为节约用水,通常采用循环冷却的方法。冷却水循环系统包括水泵、冷却塔、水箱等。
超顺磁性 感应圈的组成
感应圈的组成:
(1)感应圈(又称线阂、感应导线):是感应器的主要部分,淬火的成效在很大程度上决定于感应圈的结构尺寸。流过它的交变电流所产生的交变磁场使工件表面产生涡流,从而得到加热。
(2)输电汇流板:靠它把电流输向感应圈。
(3)接线座(又称连接板):起连接汇流板与淬火变压器的作用。
(4)冷却感应器和被加热工件的淬火供水装置;在某些情况下,感应器上还装有导滋体、磁屏蔽装置,定位卡具及防止 感应器变形的强固装置等。
中频炉的主电路及其电源
中频炉的电源有三种:1.中频发电机组,2.可控硅静止变频器,3.倍频器 (1.2适用于中小型中频炉,3用于大型炉 )
包边带
一. 中频发电机组组成的主电路 该回路中包括感应器、电容器、中频发电机组和高(低)压开关等。 中频发电机组由发电机和电动机两部分组成。 其中电动机的工作电压分为高压(6000V或10000V)和低压(380V) 两种形式。高压用于大容量炉子,低压用于小容量炉子。电动机均为鼠 笼型异步电动机。发电机由电动机拖动并产生中频电流供给感应炉。
中频发电机组分卧式和立式两种。 中频发电机组的输出电流的频率不随负载而变化,它具有过载能力强,运 行可靠,安装维修方便等优点,但与静止变频器相比,它有噪音大,振动 大,用料多,体积笨重以及电效率低(百分之80-85)等缺点。
二. 可控硅静止变频器 电路中由变压器将三相工频电源降压后,供给变频器,在变频器内首先经 三相桥式半控全波整流后,再经电抗器滤波,获得直流电源,该直流电源经 单相桥式逆变器变为频率可变的中频电源,供给感应炉。 A. 整流:通过三相桥式全波整流线路,将三相交流电(380V)整流为直流电 B. 滤波:经电抗器滤波后获得一个波形平稳的直流电源,供给逆变器。 C. 逆变:滤波后的直流电,由单相桥式逆变线路,利用可控硅的轮番导通和关断,使直流电变成频率可调的中频电流。可控硅静止变频器与中频发电机组相比较优越, 但尚存在对制造元件的质量要求很高带来的问题。例如:逆变器中并联使用的可控硅元件的关断参数,必须尽量接近,此外,需要较高的维修技术。 heff 电炉常用加热元件
电炉加热元件的设计应考虑如下一些情况,使用过小直径的导线由于氧化导致很快损坏而停炉更换,用大直径的加热元件虽可得到较长的工作寿命,但一次性消耗的原材料较多,相比之下使用较大直径的线材来制作加热元件,虽用材较多,但总的来讲是比较合理的。
滑水鞋使用带材来做电加热元件可以大节约材料,但使用寿命较短,所以设计电加热器时,应针对各种使用条件来选择合理的参数,使电热器既合理的消耗原材料,同时具有较长的可靠使用寿命。
对700℃以上的工业电炉,为了保证可靠工作及较长的使用寿命,一般不采用小于Φ4毫米的线材做加热元件,但太大直径的线材在绕制加工时有一定困难,一般 常用Φ4--Φ6的线材来绕制螺旋形加热器,用Φ5--Φ9的线材来制造之字形加热器,用2×20及更大的带材来制造之字形加热器。
对较小功率的电炉,为了使发热器直径不致太小,所以电炉功率小于25千瓦时用单相 3
80V,功率小于10千瓦时用单相220V、或使用降压变压器加热元件本身都不允许超过规定的允许使用温度,若超过此温度,氧化速度即迅速增加而导致很 快损坏,所以元件都应在合适的温度下工作,发热元件与炉内介质的温度之间有一个温差,这个温差按发热元件的材料特性及炉内加热工艺要求等而不同。
常用电加热元件材料的使用温度
电加热器材料 | 推荐使用温度℃ | 最高允许使用温度℃ |
连续使用 | 间断使用 | 连续使用 | 间断使用 |
Cr20Ni80 | 1050 | 1000 | 1150 | 1100 |
Cr15Ni60 | 950 | 900 | 1050 | 1000 |
Cr30Ni70 | 1100 | 1050 | 1200 | 1150 |
Cr25Ni20 | 850 | 800 | 1000 | 950 |
Cr27Ni70Al3 | 1100 | 1000 | 1250 | 1200 |
Cr13Al4 | 750 | 650 | 900 | 800 |
Cr25Al5 | 牺牲阳极块 1050 | 1000 | 1200 | 1150 |
Cr23Al6Mo | 1100 | 1050 | 1250 | 1200 |
Cr27Al5 | 1150 | 1100 | 1300 | 1250 |
Cr27Al7Mo2 | 1200 | 1150 | 1350 | 1300 |
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感应炉的感应电源
感应炉的电源有高频、中频和工频之分,我国工频为50Hz、中频为50Hz--10kHz,高于10kHz为高频。
1.高频电源--可用很多方法获得高频电流。如用火花高频发电器、电子管高频装置及高频炉(即电子管高频振荡器)等。 但由于火花高频发生器能量输出不稳定。而电子管变频装置调整十分。所以它们虽然有自己的优点(如火花式简单、电子管变频装置效率较高),但一般都很少使 用,只有高频炉得到迅速发展,在工业领域里得到越来越广泛的应用。
2.中频电源--中频感应加热装置多采用1--8kHz的中频电源来加 热工件,适用于加热深度大于3mm,直径为20--500mm工件的感应加热,一般可用于钢或铸铁件的表面淬火,也可用于回火、正火、和金属熔炼。中频装 置的频率巳有1000、2500、4000、8000Hx等数种,其中应用最广的是2500和8000Hx两种,其功率有数十千瓦到数百千瓦。
中频感应加热装置的中频电源有中频发电机组式和晶闸管变频装置等两种。其特性如下:1)中频发电机组式--它是由三相交流电动机和单相中频电机组合成的。交流电动机把50Hz的交流电能转变为机械能,再由中频发电机把机械以再次转换成中频交流电能。
2)晶闸管变频装置中频电源--晶闸管 变频中频电源是一种将直流电或某一频率的交流电变成所需频率的交流电源。其中把直流电变成交流电的中频电源又称为逆变器。通常,中频负载是感应线圈,它具 有较大的电感,除了能吸有功功率外,还要吸取无功功率。有功功率是晶闸管变频中频电源供给的,无功功率则须用中频电容器来补偿。此时,电容器可以与感应线 圈接成串联,也可以接成并联,组成逆变器。目前,并联逆变器应用较多。
3.工频电源--工频电源的主要优点是不用变频设备,其供电线路也特殊要求,所以目前大多数大型感应熔炼炉和大工件的感应透热装置都采用工频电源。
容量较大的单相工频电炉应采用三相功率平衡装置--它电由平衡电抗器和平衡电容器组成的。与电炉接成三角形。
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正火与退火的区别
正火和退火主要有四个区别:
(1)正火的温度较高,退火的温度较低.
(2)正火的冷却速度比退火的冷却速度快.
(3)使用效果不同,在渗碳处理以后,正火能消除网 状渗碳体,退火则不能.对含碳量在o.25X以下的钢, 正火后可提高硬度,改善切削加工性能,退火却做不到。
(4)正火的周期短,操作方便;退火的周期长,操作较麻烦(指需要控制一定的冷却速度)。
采用二次淬火工艺的原因
在热处理操作中有时采用二次淬火工艺,即第一次用较高温度的淬火,然后采用较低温度
的淬火、回火。这样的工艺,主要用于渗碳钢的淬火处理。由于 渗碳后的零件往往在表面的高碳区存在有网状渗碳体,这种网状渗碳体常用两种方法来消除——高温正火和高温淬火。高温正火常用在有效尺寸小的零件;对有效尺 寸大的零件,正火往往显得冷速缓慢 ,消除不了网状渗碳体。因此就必须采用快速的淬火冷却促使网状渗碳体消除。但一次淬火还不够,会出现晶粒粗大的现象,因为必须再一次淬火,以消除高温淬火 后出现的粗大的马氏体针。第二次淬火是正常状态的淬火,目的是为了细化组织,获得正常的马氏体或隐晶马氏体。