電爐有多少種，看後驚呆了！

電爐是把爐內的電能轉化為熱量對工件加熱的加熱爐，同燃料爐比較，電爐的優點有：爐內氣氛容易控制，甚至可抽成真空；物料加熱快，加熱溫度高，溫度容易控制。

優點

電爐是把爐內的電能轉化為熱量對工件加熱的加熱爐，同燃料爐比較，電爐的優點有：爐內氣氛容易控制，甚至可抽成真空；物料加熱快，加熱溫度高，溫度容易控制；生產過程較易實現機械化和自動化；勞動衛生條件好；熱效率高；產品質量好；且更加環保對與日趨嚴重的環境問題是一個很好的產品等。冶金工業上電爐主要用於鋼鐵、鐵合金、有色金屬等的熔煉、加熱和熱處理。19世紀末出現了工業規模的電爐，20世紀50年代以來，由於對高級冶金產品需求的增長和電費隨電力工業的發展而下降，電爐在冶金爐設備中的比額逐年上升。電爐可分為電阻爐、感應爐、電弧爐、等離子爐、電子束爐等。

種類介紹

電阻爐

以電流通過導體所產生的焦耳熱為熱源的電爐。按電熱產生方式，電阻爐分為直接加熱和間接加熱兩種。在直接加熱電阻爐中，電流直接通過物料，因電熱功率集中在物料本身，所以物料加熱很快，適用於要求快速加熱的工藝，例如鍛造坯料的加熱。這種電阻爐可以把物料加熱到很高的溫度，例如碳素材料石墨化電爐，能把物料加熱到超過2500℃。直接加熱電阻爐可作成真空電阻加熱爐或通保護氣體電阻加熱爐，在粉末冶金中，常用於燒結鎢、鉭、鈮等製品。採用這種爐子加熱時應注意：

為使物料加熱均勻，要求物料各部位的導電截面和電導率一致；

由於物料自身電阻相當小，為達到所需的電熱功率，工作電流相當大，因此送電電極和物料接觸要好，以免起電弧燒損物料，而且送電母線的電阻要小，以減少電路損失；大部分電阻爐是間接加熱電阻爐，其中裝有專門用來實現電-熱轉變的電阻體，稱為電熱體，由它把熱能傳給爐中物料。

這種電爐爐殼用鋼板製成，爐膛砌襯耐火材料如陶瓷纖維，內放物料。

最常用的電熱體是鐵鉻鋁電熱體、鎳鉻電熱體、碳化硅棒和二硅化鉬棒，硅碳棒、二硼化鋯陶瓷複合發熱體。根據需要，爐內氣氛可以是普通氣氛、保護氣氛或真空。一般電源電壓220伏或380伏，必要時配置可調節電壓的中間變壓器。小型爐（

感應爐

感應爐的簡介利用物料的感應電熱效應而使物料加熱或熔化的電爐。感應爐的基本部件是用紫銅管繞制的感應圈。感應圈兩端加交流電壓，產生交變的電磁場，導電的物料放在感應圈中，因電磁感應在物料中產生渦流，受電阻作用而使電能轉變成熱能來加熱物料；所以，也可認為感應電熱是一種直接加熱式電阻電熱。

感應電熱的特點是在被加熱物料中轉變的電熱功率（電流分布）很不均勻，表面最大，中心最小，稱為趨膚效應。為了提高感應加熱的電熱效率，供電頻率要合宜，小型熔煉爐或對物料的表面加熱採用高頻電，大型熔煉爐或對物料深透加熱採用中頻或工頻電。感應圈是電感量相當大的負載，其功率因數一般很低。為了提高功率因數，感應圈一般並聯中頻或高頻電容器，稱為諧振電容。感應圈和物料之間的間隙要小，感應圈宜用方形紫銅管製作，管內通水冷卻，感應圈的匝間間隙要盡量小，絕緣要好。感應加熱裝置，主要用於鋼、銅、鋁和鋅等的加熱及熔鑄，加熱快，燒損少，機械化和自動化程度高，適合配置在自動作業線上。

感應爐系列加熱爐特點：

（1）加熱速度快、生產效率高、氧化脫炭少、節省材料與鍛模成本。

由於中頻感應加熱的原理為電磁感應，其熱量在工件內自身產生，普通工人用中頻電爐上班後十分鐘即可進行鍛造任務的連續工作，不需燒爐專業工人提前進行燒爐和封爐工作。不必擔心由於停電或設備故障引起的煤爐已加熱坯料的浪費現象。由於該加熱方式升溫速度快，所以氧化極少，每噸鍛件和燒煤爐相比至少節約鋼材原材料20-50千克，其材料利用率可達95%。由於該加熱方式加熱均勻，芯表溫差極小，所以在鍛造方面還大大的增加了鍛模的壽命，鍛件表面的粗糙度也小於50um。

（2）工作環境優越、提高工人勞動環境和公司形象、無污染、低耗能。

感應加熱爐與煤爐相比，工人不會再受炎炎烈日下煤爐的烘烤與煙熏，更可達到環保部門的各項指標要求，同時樹立公司外在形象與鍛造業未來的發展趨勢。感應加熱是電加熱爐中最節能的加熱方式由室溫加熱到1100℃的噸鍛件耗電量小於360度。

（3）加熱均勻，芯表溫差極小，溫控精度高。

感應加熱爐具有體積小，重量輕、效率高、熱加工質量優及有利環境等優點正迅速淘汰燃煤爐、燃氣爐、燃油爐及普通電阻爐，是新一代的金屬加熱設備。

工業上應用的感應熔化爐有坩堝爐（無芯感應爐）和熔溝爐（有芯感應爐）。坩堝用耐火材料或鋼製成，容量從幾公斤到幾十噸。其熔煉特點是坩堝中熔體受電動力作用，迫使熔池液面凸起，熔體自液面中心流向四周而引起循環流動。這種現象稱為電動效應，可使熔體成分均勻，缺點是爐渣偏向周邊，覆蓋性差。與熔溝爐比較，坩堝爐操作靈活，熔煉溫度高，但功率因數低，電耗較高。熔溝爐的感應器由鐵芯、感應圈和熔溝爐襯組成，熔溝為一條或兩條帶狀環形溝，其中充滿與熔池相聯通的熔體。在原理上，可以把熔溝爐看作是次級只有一匝線圈而且短路的鐵芯變壓器。感應電流在熔溝熔體中流動，而實現電熱轉變。

生產中，每爐金屬熔煉完畢後，不能把熔池放空，不然容易乾枯，一定要保留一部分熔體作為下一爐的起熔體。熔溝溫度比熔池高，又承受熔體流動的沖刷，所以熔溝爐襯容易損壞，為便於維修，現代爐子的感應器製成便於更換的裝配件。熔溝爐的容量從幾百公斤到百餘噸。熔溝爐供工頻電，由於有用硅鋼片製作的鐵芯作磁通路，電效率和功率因數都很高。熔溝爐主要用於鑄鐵、銅、鋅、黃銅等的熔化，還可作為混熔滬，用來貯存和加熱熔體。

電弧爐

利用電弧熱效應熔煉金屬和其他物料的電爐（圖3電弧爐類型）。按加熱方式分為三種類型：間接加熱電弧爐。電弧在兩電極之間產生，不接觸物料，靠熱輻射加熱物料。這種爐子雜訊大，效率低，漸被淘汰。直接加熱電弧爐。電弧在電極與物料之間產生，直接加熱物料；鍊鋼三相電弧爐是最常用的直接加熱電弧爐（見電弧爐鍊鋼）。埋弧電爐，亦稱還原電爐或礦熱電爐。電極一端埋入料層，在料層內形成電弧並利用料層自身的電阻發熱加熱物料；常用於冶煉鐵合金（見鐵合金電爐）

真空電弧爐

是在抽真空的爐體中用電弧直接加熱熔煉金屬的電爐。爐內氣體稀薄，主要靠被熔金屬的蒸氣發生電弧，為使電弧穩定，一般供直流電。按照熔煉特點，分為金屬重熔爐和澆鑄爐。按照熔煉過程中電極是否消耗（熔化），分為自耗爐和非自耗爐，工業上應用的大多數是自耗爐。真空電弧爐用於熔煉特殊鋼、活潑的和難熔的金屬如鈦、鉬、鈮（見真空冶金）。

電弧電熱可以認為是弧阻電熱。電弧（弧阻）穩定是爐子正常生產的必要條件。交流電弧爐通常採用工頻電，為使電弧穩定，爐子供電電路中要有適當的感抗，但是存在感抗會降低功率因數和電效率。降低電流頻率是發展交流電弧爐的途徑。弧阻阻值相當小，為獲得必要的熱量，爐子需要相當大的工作電流，因此爐子短網的電阻要盡量小，以免電路損耗過大。對於三相電弧爐，要使三相的阻抗接近一致，以免三相負荷不平衡。

等離子爐

利用工作氣體被電離時產生的等離子體來進行加熱或熔煉的電爐。產生等離子體的裝置，通常叫作等離子槍，有電弧等離子槍和高頻感應等離子槍兩類。把工作氣體通入等離子槍中，槍中有產生電弧或高頻（5～20兆赫）電場的裝置，工作氣體受作用後電離，生成由電子、正離子以及氣體原子和分子混合組成的等離子體。等離子體從等離子槍噴口噴出後，形成高速高溫的等離子弧焰，溫度比一般電弧高得多。最常用的工作氣體是氬，它是單原子氣體，容易電離，而且是惰性氣體，可以保護物料。工作溫度可高達20000；用於熔煉特殊鋼、鈦和鈦合金、超導材料等。爐型有配置水冷銅結晶器爐、中空陰極式爐、配置感應加熱的等離子爐、有耐火材料爐襯的等離子爐等（見等離子冶金）。

電子束爐

用高速電子轟擊物料使之加熱熔化的電爐（圖4電子束爐示意）。在真空爐殼內，用通低壓電的燈絲加熱陰極，使之發射電子，電子束受加速陽極的高壓電場的作用而加速運動，轟擊位於陽極的金屬物料，使電能轉變成熱能。因為電子束可經電磁聚焦裝置高度密集，所以可在物料受轟擊的部位產生很高的溫度。電子束爐用於熔煉特殊鋼、難熔和活潑金屬。

工業上用的電爐分類為兩類：周期式作業爐和連續式作業爐。

周期式作業爐分為：箱式爐、密封箱式爐，井式爐，鐘罩爐，台車爐，傾倒式滾筒爐。

連續式作業爐分為：窯車式爐，推桿式爐，輥底爐，振底爐，轉底爐，步進式爐，牽引式爐，連續式滾筒爐，傳送帶式爐等。其中傳送帶式爐可分為：有網帶式爐、衝壓鏈板式爐、鑄鏈板式爐等...

電熱爐

電熱爐可使用金屬發熱體或非金屬發熱體來產生熱源，其構造簡單，用途十分廣泛是它的主要特色，可廣泛應用於退火、正常化、淬火、回火、滲碳及滲碳氮化等。主要的金屬發熱體包括Ni-Cr電熱線（最常見，最高用至1200℃）、Mo-Si合金及W、Mo等純金屬；非金屬發熱體包括SiC（最常見，最高可加熱至1600℃）、LaCrO3及石墨棒（真空或保護氣氛下可加熱至2000℃）。

優點：

1）與燃料爐相比容易得到高溫。

2）可從材料內部加熱使其升溫。

3）便於在可控氣氛爐和真空爐中使用。

4）電爐沒有燃料爐的排煙熱損失，所以熱效率高。

5）容易控制溫度，便於遙控、細調。

6）能進行快速加熱。

7）操作性能好，不污染環境。

缺點：

1）需要增加配電設備費用。

2）電力成本高。

3）電阻加熱溫度超過1000℃時，耐火材料有可能導電，需要注意絕緣問題。

· 發展 ·

2010年，中國製造業佔全球製造業產出的19.8%，略高於美國的19.4%，居世界第一。中國製造業的快速發展帶動了中國烘爐、熔爐和電爐製造行業的發展。據國家統計局數據統計，2010年全國烘爐、熔爐及電爐製造行業規模以上企業增加至308家，實現工業總產值162.88億元，同比增長30.79%;實現銷售收入163.87億元，同比增長32.63%;實現利潤總額10.43億元，同比增長79.17%。

汽車、拖拉機工業70%-80%的零部件需要進行熱處理加工，工具、刃具和軸承產品則100%需要進行熱處理，一些民用輕工金屬製品的使用壽命，絕大部分也依靠熱處理得到提高。同時，緊固件行業、軸承行業、鏈條行業、工具行業、汽車、拖拉機、摩托車零部件行業都是靠熱處理質量的提高來提升競爭實力，隨著中國工業的不斷發展，近十年內我國每年將新增40-50萬噸熱加工量，另外國內很大部分烘爐、熔爐和電爐設備的陳舊、落後，將趨向淘汰更新，我國對熱加工設備的需求十分強勁，我國烘爐、熔爐及電爐的發展前景看好。

資料來源：熱處理生態圈

END

（暫不邀請非鑄造企業技術人員，請諒解！）

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