等离子感应炉概述

实际是在普通感应炉上设置一个等离子发生器(即等离子枪)并加上炉盖，实现惰性气氛下高温熔渣精炼，将感应炉和等离子电弧炉的优点结合起来。

等离子感应炉(plasma induction furnace)是新出现的一种新的冶炼设备。利用稳定的等离子电弧的超高温和惰性气氛与感应器加热及电磁搅拌作用相配合所组成的一种等离子熔炼装置，简称PIF。

在1969年，日本大同持殊钢公司研制了世界上第一台0．5t的等离子感应炉，并进行了低合金钢、不锈钢、镍基合金和高锰电子合金的熔炼试验。1975年该公司又建成了一台2t的PIF。80年代初加拿大多伦多大学建成了一台实验型PIF，用于试验研究。1983年中国在东北大学建成一台150kg的等离子感应炉用于科研工作。

PIF的设备构造如图1所示。炉子主要由感应加热和等离子加热两大部分组成。感应加热部分与普通感应炉相似，炉衬用镁砂打结而成，为了保持炉内气氛设有炉盖，炉盖上设有窥视孔和加料孔，等离子枪从炉盖中心孔插入。由于采用直流转移弧等离子枪，在炉底设有阳极以构成导电回路。底阳极可用石墨棒，其顶端还有一层MgO-C质的导电材料；也可用水冷金属电极。炉子的功率设计要根据容量而定并且要考虑感应加热功率与等离子加热功率的相互匹配，有利于炉内金属液的合理流动，改善冶金过程的动力学条件，促进金属液成分和温度均匀化。

由于在感应炉上附加了等离子热源，从而提高了炉子的熔化率和热效率，并有效地解决了感应炉造渣精炼的困难，加上采用氩气，造成了一一种既有强烈的电磁搅拌和惰性或可控气氛，又有高度活泼的熔渣等有利的冶金条件，保证了熔炼金属的高质量。实践表明：PIF可冶炼硫含量为0．005%的钢水；不锈钢的碳含量可降至0．005%；钢中氢含量可达(1．3～2．2)×10一；氧含量最低可达11×10；夹杂物的含量与真空感应熔炼的水平相当。PIF可以代替由真空感应炉(VIF)生产的许多钢种。现已生产的钢种主要有超低碳不锈钢、高8铁素体不锈钢、电磁材料和非铁合金等。

PIF属于初炼炉可代替VIF。两者相比，PIF对原材料的苛刻要求程度、熔渣精炼、脱硫、易挥发元素(例如Mn)的控制、金属收得率等方面较VIF优越。但气体的去除和微量有害杂质(Pb、Zn、Bi等)的蒸发的反应速度不如VIF。在设备上，VIF需要庞大的真空设备，而PIF则需要复杂和昂贵的整流设备和等离子发生器。 2100433B

感应炉是利用物料的感应电热效应而使物料加热或熔化的电炉。感应炉的主要部件有感应器、炉体、电源、电容和控制系统等。

感应炉的主要部件有感应器、炉体、电源、电容和控制系统等。

在感应炉中的交变电磁场作用下，物料内部产生涡流从而达到加热或着熔化的效果。在这种交变磁场的搅拌作用下，炉中材质的成分和温度均较均匀，锻造加热温度可达1250℃，熔炼温度可达1650℃。

感应炉除能在大气中加热或熔炼外，还能在真空和氩、氖等保护气氛中加热或熔炼，以满足特殊质量的要求。感应炉在透热或熔炼软磁合金、高阻合金、铂族合金、耐热、耐蚀、耐磨合金以及纯金属方面具有突出的优点。感应炉通常分为感应加热炉和熔炼炉。

利用感应线圈产生的感应电流加热物料的一种电炉。若加热金属物料，则将其放在耐火材料制作的坩埚中。若加热非金属材料，则将物料放在石墨坩埚中。增加交流电频率时，感应电流频率则相应提高，产生的热量增多。感应电炉加热迅速，温度高，操作控制方便，物料在加热过程中受污染少，能保证产品质量。主要用于熔炼特种高温材料，也可作为由熔体生长单晶的加热和控制设备。

熔炼炉分为有芯感应炉和无芯感应炉两类。

有芯感应炉有铁芯穿过感应器，用工频电源供电，主要用于各种铸铁、黄铜、青铜、锌等金属的熔炼和保温，电效率达90%以上，能利用废炉料，熔炼成本低，最大炉容达270吨 。

无芯感应炉无铁芯穿过感应器，分为工频感应炉、三倍频感应炉、发电机组中频感应炉、可控硅中频感应炉、高频感应炉。

感应炉配套设备

中频感应炉的成套设备包括：电源及电气控制部分，炉体部分，传动装置及水冷系统。

感应炉工作原理

当交变电流通过感应圈时，在线圈周围产生交变磁场，炉内导电材料在交变磁场作用下产生感应电势．在炉料表面一定深度形成电流（涡流），炉料靠涡流加热熔化。

感应炉

感应炉采用的交流电源有工频 (50或60赫)﹑中频(60～10000赫)和高频(高於10000赫)3种。感应炉的主要部件有感应器﹑炉体﹑电源﹑电容和控制系统等。

简史 1899年瑞典研制出第一台有芯感应炉。20世纪初﹐德国﹑瑞典﹑义大利开始试制中频电炉﹐1927年出现了中频感应炉。从此感应炉的数量和容量开始增加。无芯工频感应炉出现较晚﹐但在第二次世界大战后得到迅速发展。1966年瑞士研制出可控硅中频感应炉。这种炉子的电效率高﹐容易实现自动控制。

特点 在感应炉中的交变磁场作用下﹐金属内部产生涡流而发热熔化。在这种磁场的搅拌作用下﹐炉中的液态金属的成分和温度均较均匀﹐熔炼温度可达1650℃。感应炉除能在大气中熔炼外﹐还能在真空和氩﹑氦等保护气氛中熔炼﹐以满足特殊质量的要求。感应炉在溶炼软磁合金﹑高阻合金﹑铂族合金﹑耐热﹑耐蚀﹑耐磨合金以及纯金属方面具有突出的优点。

类别和应用 感应炉通常分为有芯感应炉和无芯感应炉两类。有芯感应炉有铁芯穿过感应器﹐如同一个带铁芯的变压器﹐用工频电源供电。有芯感应炉主要用於各种铸铁﹑黄铜﹑青铜﹑锌等金属的连续熔炼和保温﹐电效率达90%以上﹐能利用废炉料﹐溶炼成本低﹐最大炉容达270吨。