工业感应熔炼炉包括坩埚炉(无芯感应炉)和槽式炉(有芯感应炉) ， 如图2所示 。坩埚由耐火材料或钢制成 ， 容量从几公斤到几十吨不等 。其熔炼特点是坩埚内的熔体受到电动力学作用 ， 迫使熔池液面上升 ， 熔体从液面中心向四周流动 ， 产生循环 。这种现象称为电动力效应 ， 可以使熔体成分均匀 ， 但缺点是熔渣偏向外围 ， 覆盖性差 。与槽式炉相比 ， 坩埚炉操作灵活 ， 熔化温度高 ， 但功率因数低 ， 电耗高 。槽式熔炼炉的感应器由铁芯、感应线圈和槽衬组成 。所述槽为一个或两个带状环形槽 ， 槽内装有与熔池相通的熔体 。槽式熔炼炉原则上可以看作是一个二次短路只有一匝线圈的铁芯变压器 。感应电流在熔体通道中流动 ， 实现电热转换 。
在生产中 ， 每一炉金属冶炼完成后 ， 熔池不能排空空 ， 否则容易干涸 ， 必须预留一部分熔体作为下一炉的初始熔体 。熔池的温度高于熔池的温度 ， 同时受到熔体流动的侵蚀 ， 熔池内衬容易损坏 。为了便于维修 ， 现代炉子的感应器被制成易于更换的部件 。槽式熔炼炉的容量从几百公斤到一百多吨不等 。工频电源由熔化池炉提供 。由于采用硅钢片制成的铁芯作为磁路 ， 电气效率和功率因数都很高 。槽式熔炼炉主要用于熔炼铸铁、铜、锌、黄铜等 。它也可以用作混合熔炉来储存和加热熔体 。
电弧炉
利用电弧的热效应熔化金属和其他材料的电炉(图3电弧炉类型) 。按加热方式可分为三种:①间接加热电弧炉 。两个电极之间产生电弧 ， 通过热辐射加热材料 ， 不接触 。这种炉子噪音大 ， 效率低 ， 正逐渐被淘汰 。②直热式电弧炉 。在电极和材料之间产生电弧 ， 直接加热材料；三相电弧炉是最常用的直接加热电弧炉(见电弧炉炼钢) 。③矿热炉 ， 又称还原炉或矿热炉 。电极的一端埋入材料层中 ， 在材料层中形成电弧 ， 利用材料层本身的电阻加热材料；常用于冶炼铁合金(见铁合金电炉)
真空电弧炉
它是在真实的空空炉体中 ， 用电弧直接加热熔化金属的电炉 。炉内气体稀薄 ， 电弧主要由熔融金属的蒸气产生 。为了稳定电弧 ， 通常提供直流电 。按熔炼特点分为金属重熔炉和铸造炉 。根据电极在冶炼过程中是否被消耗(熔化)分为自耗炉和非自耗炉 ， 工业上多为自耗炉 。True 空 EAF用于冶炼特殊钢、活性和难熔金属 ， 如钛、钼和铌(参见True 空冶金学) 。
电弧电加热可以认为是电弧电阻电加热 。电弧的稳定性(耐电弧性)是炉子正常生产的必要条件 。交流电弧炉通常使用工频电 。为了稳定电弧 ， 炉子的供电回路中应该有适当的电感 ， 但电感的存在会降低功率因数和电气效率 。降低电流频率是交流电弧炉的发展方向 。电弧电阻的电阻相当小 。为了获得必要的热量 ， 炉子需要相当大的工作电流 ， 所以炉子短网的电阻要尽可能小 ， 避免电路损耗过大 。对于三相电弧炉 ， 三相阻抗应接近相同 ， 以免三相负载不平衡 。
等离子加热炉

文章插图
由工作气体电离时产生的等离子体加热或熔化的电炉 。产生等离子体的装置通常称为等离子枪 ， 包括电弧等离子枪和高频感应等离子枪 。工作气体被引入等离子枪 ， 该等离子枪装备有用于产生电弧或高频(5-20 MHz)电场的装置 。工作气体被作用后电离 ， 产生由电子、正离子和气体原子分子混合物组成的等离子体 。等离子体从等离子枪的喷嘴喷出后 ， 形成高速高温的等离子弧火焰 ， 温度远高于一般电弧 。最常用的工作气体是氩气 ， 它是一种单原子气体 ， 容易电离 ， 是一种惰性气体 ， 可以保护材料 。工作温度可高达20000□;用于冶炼特殊钢、钛及钛合金、超导材料等 。炉型包括水冷铜结晶器、中型阴极炉、感应加热等离子炉和耐火炉衬等离子炉(见等离子冶金) 。

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