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中频无芯感应熔铝炉的设计与应用
1 中频无芯感应熔铝炉的特点
2.1 铝的氧化程度及烧损小
铝是一种比较活泼的金属,在加热至其浇铸时,温度大约在700℃左右(纯铝的熔点为660℃),此刻铝很容易与空气中的氧气反应,生成Al2O3即产生燃烧现象,生成的Al2O3粉末作为炉渣被清除掉,这就是铝的损耗。
在电磁力的作用下,气液较终会翻腾,铝液的烧损程度,即氧化程度与气液的翻滚程度有关,翻腾越剧烈,铝液与空气接触的面积越大,氧化越严重,即烧损越大,反之越小。
2 中频熔铝炉的技术难点及解决要领
2. 1 感应器的布置及选材
感应器布置应分五部分,即上部短路环、上部水冷线圈、工作线圈、下部水冷线圈及下部短路环,如图2所示。磁轭布置于上、下短路环之间,磁场走向如图2所示。工作线圈不宜太高,偏下布置为好,工作线圈的铜管壁厚不应小于4mm,因为铝炉自然功率因数低,铜管电流密度非常大。
2. 2 漏磁问题
熔铝炉与熔铁炉不同,铝为非磁性材料,在整个熔炼过程中,磁场较易发散,故磁轭布置要合理。首先,磁轭面积必须足够大,尽可能长,才能保证感应器轴向及径向磁场有足够的通边。如果感应器是两段线圈(并联反绕),则要考虑中间接缝处的漏磁问题。其次,感应器匝间距离不宜过大,以8～ 12mm为宜。
2. 3 炉衬问题
中频铝炉,由于频率高,铝液震动频率高,加之铝自身特性,其穿透性特强,所以炉衬是非常关键的,应选用铝炉专项使用炉衬。一般好的炉衬可使用300以上炉次。
2. 4 电源稳定性问题
铝熔化时,产生的涡流很大,熔化初期,由于炉料无规格分布,致使电源遭受强大冲击,很容易烧可控硅,所以制做电源时,要对其耐冲击性加强考虑。
3 总结
目前,中频熔铝炉正朝大功率,大吨位,环保型方向发展, 2004年3月,国内目前功率非常大(2000kw)、吨位非常大(5吨)、且带有除尘装置的5吨中频熔铝炉在华北铝业集团顺利投产,它标志着我国自行设计及制造的大功率、大容量熔铝炉将从
此掀开新的一页。而随着中频技术的进一步发展与成熟、新型材料的研发以及制造技术提高,中频熔铝炉的各个技术难点将逐渐被克服。
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