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鋁合金熔煉爐是如何將電能轉化為熱能的?

發布時間:2019-08-05 瀏覽量:81+

鋁合金熔煉爐是一種高溫熔煉爐,它通過高溫把金屬熔煉成液體,除了可以熔煉鋁、鋁合金以外,還可以對金銀銅鐵不銹鋼等進行熔煉。


現在藍碩工業爐廠家的鋁合金熔煉爐是一種感應加熱電爐,它使用IGBT電源來進行熔煉鍛造,這種將電能轉化為熱能來進行加熱金屬爐料的熔煉爐最大的特點就是節能環保,它不像傳統用燒煤來熔煉的爐子有那么大的煙塵污染,現在使用IGBT電源的鋁合金熔煉爐,它的爐子周圍溫度低、煙塵少、作業環境好;加熱溫度均勻、燒損少、金屬成分均勻;鑄件質量好、熔化升溫快、爐溫易控制、生產效高; 同時有很好的電磁攪拌作用,用利于熔煉金屬溫度及組織的均勻,有利于浮渣,減少雜質。


既然鋁合金熔煉爐這么好用,那鋁合金熔煉爐所使用的IGBT電源是如何將電能轉化為熱能并進行加熱金屬爐料的呢?


1、交變電流產生交變磁場
當交變頻率的電流通過螺旋形的感應線圈時,在線圈所包圍的空間和四周就產生了磁場。該磁場的極性和強度隨交變電流的頻率而變化,因此是一個交變磁場。交變磁場的磁力線一部分穿透金屬爐料,還有一部分穿透爐襯材料。該交變磁場的極性、強度、磁通量變化率,亦即磁場的方向和磁力線的數量與稀密程度等決定于通過感應線圈的電流強度、頻率和線圈的匝數和幾何尺寸。


2、交變磁場產生感應電流
磁場的一部分磁力線穿透金屬爐料,當磁力線的極性和強度產生周期性的交替變化時,磁力線被金屬爐料所切割,就相當于導體作切割磁力線的運動,從而在金屬爐料之間所構成的閉合回路內就產生了感應電動勢E,其大小可用下式表示:
E=4.44fφ(V)
感應電流式中 φ——交變磁場的磁通量,Wb;f——交變電流的頻率,Hz。

在感應電動勢E的作用下,金屬爐料中產生了感應電流。感應電流I的大小服從歐姆定律,其大小用下式表示:
感應電流式中 R——金屬爐料的有效電阻,Ω。


3、感應電流轉化為熱能
金屬爐料內產生的感應電流在流動過程中要克服一定的電阻,從而由電能轉化為熱能。利用這種熱能使金屬爐料加熱并熔化。感應電流產生熱量的多少服從焦耳-楞次定律。


可以看出,整個中頻爐加熱過程失意哥能量轉化的過程。首先將電能轉化為磁場能,然后由磁場能轉為電能,最有由電能轉化為熱能使金屬加熱。從這一點可以看出,中頻爐的加熱方法不同于電弧爐、等離子爐、電阻爐等加熱方法。運用能量形式的多次轉化,不可避免地會有損失,因此叫熱效率較低。這就要求從電氣線路上采取措施加以補償,以減少損失,提高效率,從而使中頻率設備更加節能。

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