浅析中频感应加热炉中电磁搅拌的基本原理与特点

利用中频感应加热炉感应加热金属时，中频电源经交-直-交变频后很大的电流经感应线圈产生很强的磁场，并由此产生很强的电磁力，被熔化的金属受到电磁力的作用产生强烈搅拌。

根据电流通过两导体产生的邻近效应，感应中电流与熔化金属中的感应电流方向相反，线圈与铁液之间有斥力，线圈受到向外推力，熔化金属则受到坩埚中心的径向作用力，如下图所示。

熔化金属之间可以看成是很多同方向平行载流导线，相互间有压缩力，力的方向如上图所示。铁液受斥力和压缩力合成作用，结果使熔化金属产生如上图所示的旋转运动，这种运动称为电磁搅拌。

根据相应的计算公式可得出，搅拌力与输入功率成正比，与频率的平方根成反比，中频感应加热炉中感应搅拌的结果，是金属液面会产生“驼峰”。“驼峰”的高度与频率成反比，感应器接线方式不同，可产生不同的搅拌效果，如下图所示。

上图中(a)为两段四区搅拌，两段四区的搅拌其缺点是密度悬殊的合金会产生偏析，若整体搅拌就能克服这一缺点。图中(b)、(c)改变了感应器的接线方法，接成两相供电(两相相位差90℃)或接成三相交流供电以产生移动磁场，使坩埚内熔化金属得到整体的两区搅拌。