必威感应炉熔炼的原理及工艺PPT57页（2）电磁搅拌作用 当炉料中流过感应电流时，必然会受到电磁力的作用。使金属炉料产生 定向运动，即“电磁搅拌”作用，它的作用如下： 1）均匀金属液的温度； 2）使金属液均质； 3）改善了物化反应的动力学条件。

　　对于无芯感应炉，通常按照电源频率可以将感应炉分为三种类型:工 频炉（频率50或60Hz），直接通过变压器与电网相连，主要用于熔炼铸 铁；中频炉（频率150Hz～10000Hz），所用电源为中频发电机组、三 倍频器或可控硅静止变频器；高频炉（频率10KHz～300KHz），所用电 源为高频电子管振荡器，主要用于小型试验室研究

　　（1）电磁感应加热。由于加热方式不同，感应炉没有电弧加热所必须的 石墨电极，也没有电弧下的局部过热区，从而杜绝了电极增碳的可能。感 应炉可以熔炼电弧炉很难熔炼的含碳量极低的钢和合金，为获得气体含量 低的产品创造了有利条件。

　　（2）熔池中存在着一定强度的电磁搅拌。电磁感应所导致的金属搅拌促 进成分与温度均匀，钢中夹杂合并、长大和上浮。感应炉熔炼过程中合金 元素的烧损少，所以预测成分较为准确，有利于成分控制和缩短熔炼时间。

　　（8）耐火材料消耗较电弧炉高，坩埚寿命短。 对坩埚耐火材料的要 求高，所以每吨钢的耐火材料费用也较电弧炉高。

　　炼钢的基本任务：四脱二去，脱碳、磷、硫、氧，去气和非金属夹杂，合 金钢合金化。 感应炉不具备脱碳、磷、硫的条件，其原材料必须使用返回料，或符合脱 碳磷硫条件的金属料。熔化后进行脱氧、合金化，配以炉外精炼调整成分。

　　氧在钢液中以两种状态存在。一种是溶解态的氧，以[O]表示，氧的溶解度 随温度升高而增大。另一种是氧在钢液中以夹杂物形态存在，当钢液中存在 脱氧元素时，溶解在钢液中的氧就会与之结合而生成氧化物夹杂。钢液中氧 的来源主要有3个方面，熔炼和浇注过程大气中氧的侵入、原材料带入、耐 火材料中的氧进入。

　　金属炉料在感应磁场作用下，产生 涡流，靠电阻热实现加热、熔化、 精炼（无直接加热），温度易控制， 元素挥发、氧化损失很小，合金回 收率高

　　式中，a(FeO)—渣中氧化铁的活度，即渣的氧化性 分配系数K随温度的升高而增大， (FeO)一定，随温度升高，[O]含量升高。

　　（1）氧在液体钢中溶解度较大，而固体钢中很小（如凝固后的奥氏体钢中 氧的溶解度只有0.002%-0.003%） 危害：氧以氧化物夹杂形式存在于钢中必威，使钢的塑性韧性下降必威。 （2）氧在钢液中的溶解度随温度的降低而减小。 危害：当钢液在钢锭模内凝固时，选分结晶导致较纯的金属先结晶凝固， 把杂质推向未凝固的钢液，使钢液中[C][O]发生偏析而聚集，引起碳的再氧 化，生成CO气体，使钢锭内部产生气泡，严重时造成钢锭冒涨甚至不能浇 注，直接影响镇静钢的钢锭质量。 （3）钢锭中氧使硫的危害作用增加。 危害：FeO与FeS可以生成940℃低熔点共晶，造成钢锭轧制产生热脆。

　　（4）输入功率调节方便。 感应炉熔炼过程中，可方便地调节输入功 率。 因此可以较精确地控制熔池温度，在炉内保温，还可以分几次出 钢，为一炉熔炼几种不同成分的产品创造条件。

　　（5）同一电源可向几个不同容量的炉座供电(但是不能同时)，所以在 冶炼的容量方面，感应炉的灵活性较电弧炉大。

　　（6）热效率高。 感应炉的加热方式以及比表面积小，散热少，故感 应炉的热效率较电弧炉高。但是，感应炉的电效率较电弧炉低，所以 两种电炉的总效率相差不多。

　　高温电弧的钢液热源直 熔渣是靠金属液的热量熔化，渣温 接与熔渣接触，熔渣温 比钢液温度低，属于冷渣，其流动 度与钢液温度相差无几 性、反应能力均比电弧炉熔渣差

　　利用氧化期脱C、P，利 一般情况下，不具备脱C、P的功能， 用还原期还原渣脱S， 原料条件苛刻 原料条件可放宽

　　（3）熔池的比表面积小。 这对减少金属熔池中易氧化元素的损失和减少 吸气是有利的，所以感应炉为熔炼高合金钢和合金，特别是含钛、铝或硼 等元素的品种，创造了较为良好的条件。但是容易形成流动性差必威，反应力 低，不利于渣钢界面冶金反应的进行的“冷渣”。为此，感应炉熔炼对原 材料的要求较为严格。

　　2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．。

　　感应炉熔炼的原理及工艺 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。

　　而感应电流又取决于感应电动势的大小，即穿过炉料的磁通量的大小和 交变电流的频率。而感应电流的大小取决于金属炉料料块的大小、炉料 的导电性质以及装料的密实程度，不同炉料要求频率不同。

　　由上式可知，若要使炉料中产生较大的感应电势，从理论上可以采用增 加磁通量、频率以及匝数的方法，但是，由于感应线圈通电后所产生的 磁力线通过空气（指无芯感应炉），而空气有很大的磁阻，所以就 使磁通量较小，增加磁通量有困难，而炉料的匝数一般来说总等于l，故 为了提高感应电势，多用增加频率的方法。