中頻感應加熱從室溫到熔化的兩個階段分析

  中頻爐在加熱時金屬爐料依靠由電磁感應現(xiàn)象所產(chǎn)生的感應電流來進行自身的加熱。在金屬爐料吸收磁場能量并使其轉化為熱能進行自身加熱的過程中，金屬爐料本身的物理性能，如磁導率、電阻率等的變化對加熱速度有著顯著的影響。

  中頻爐在加熱金屬吸收功率的變化又影響到金屬爐料的升溫速度。在生產(chǎn)實際中都希望金屬爐料能盡快地被加熱熔化。這就要求金屬爐料吸收的功率越大越好。因此，研究這些物理量在加熱時的變化與金屬爐料吸收功率之間的關系對中頻電爐的供電操作具有現(xiàn)實意義。中頻感應加熱從室溫到熔化可分為兩個階段，現(xiàn)分述如下：

1、居里點以下的加熱階段

  材料按其磁導率與溫度的關系分為導磁性材料和非導磁性材料兩種。非導磁性材料的磁導率不隨溫度變化，從室溫到熔化溫度mu=1，如奧氏體鋼、銅、鋁等。導磁性材料的磁導率隨溫度升高而變化，當溫度由室溫升至居里點時，mu值由大變小；溫度高于居里點直至熔化溫度，則mu=1，如碳素鋼、低合金鋼等。mu值等于1的溫度稱為居里點。一般導磁性鋼材的居里點隨金相組織、化學成分不同而異，通常在720~780℃之間。

在居里點以下加熱時，金屬爐料的mu值由大變小，而軟化點值隨溫度升高而增大。因此電流透入深度也不斷增加，加之金屬爐料之間的接觸情況的改善，金屬爐料吸收的功率逐漸增大。這時供電的功率可依次增大。但是，在此階段由于金屬料之間接觸不良造成系統(tǒng)阻抗較大，加上rho值的影響，限制了加熱效率的增加。因此，只有通過調節(jié)感應線圈匝數(shù)和減少系統(tǒng)阻抗的方法才能增加中頻加熱效率。

2、居里點以上的加熱階段

  當溫度超過居里點以后，盡管mu=1，但rho值會繼續(xù)增大。當溫度達到850~900℃時，各種材料的rho值大體相等，rho=10-4Ocm。繼續(xù)升溫時，rho和mu值對吸收功率的影響不明顯。由于電流透入深度的增加，金屬爐料間開始焊合接觸更加良好，系統(tǒng)的阻抗下降，加熱功率可以逐步加大。此時金屬爐料的升溫速度加快。當金屬爐料開始熔化時，供電參數(shù)進入最佳狀態(tài)直到熔化完畢。

 總之，通過中頻感應加熱從室溫到熔化的兩個階段分析，弄清了金屬爐料在加熱過程中物理性能的變化情況，這對于了解爐料熔化特點對掌握供電制度是非常重要的。

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