工頻有鐵芯感應(yīng)電爐主要由感應(yīng)體、上爐體、傾動(dòng)裝置、電源和控制系統(tǒng)等部分組成。
感應(yīng)體工作原理與降壓變壓器相似，一次線圈和二次線圈都繞在同一磁導(dǎo)體即鐵芯上，感應(yīng)體耐火材料溝槽中的環(huán)狀金屬熔溝，相當(dāng)于短路的二次線圈。作為短路的熔溝中的金屬導(dǎo)體，在感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)作用下產(chǎn)生電流或稱渦流。渦流產(chǎn)生的磁通量，總是力圖阻止感應(yīng)線圈內(nèi)磁通量發(fā)生變化。施予線圈的交變電流不停止，熔溝金屬中產(chǎn)生的渦流也不會(huì)停止。渦流在具有一定電阻的熔溝金屬中的流動(dòng)會(huì)產(chǎn)生熱量，因此金屬被加熱以至熔化。
感應(yīng)電爐最大特點(diǎn)是爐內(nèi)熔體具有較強(qiáng)的自攪拌作用。
電流通過導(dǎo)體時(shí)，圍繞導(dǎo)體將產(chǎn)生磁場(chǎng)。一次線圈和二次線圈即熔溝金屬中的磁力線之間的相互排斥作用的結(jié)果，是在熔溝金屬中產(chǎn)生一種電磁力，即原動(dòng)力。熔溝中金屬除本身重力以外，同時(shí)受到上述原動(dòng)力作用，兩作用力之和為動(dòng)力方向。熔溝中金屬只有在喉口部有兩個(gè)通往熔池通道，因此熔溝金屬中產(chǎn)生斥力的部位應(yīng)該在最底部。此斥力沿環(huán)溝高度的不均勻性，形成了金屬在熔溝中運(yùn)動(dòng)的一種動(dòng)力。
熔溝中金屬承受的第二種動(dòng)力來自于壓縮效應(yīng)。熔溝中金屬可以看作是若干個(gè)同一方向?qū)щ婓w，平行即同方向電流的導(dǎo)線之間具有彼此相吸的力，即熔溝中金屬在環(huán)溝內(nèi)承受由外緣向環(huán)溝斷面中心方向的壓縮應(yīng)力。同時(shí)，環(huán)溝垂直段內(nèi)的熔體金屬有靜壓力與此壓縮重力抗?fàn)�。�?dāng)壓縮應(yīng)力大于靜壓力時(shí)，熔溝中金屬熔體會(huì)發(fā)生噴流現(xiàn)象。
第三種效應(yīng)是渦流。渦流效應(yīng)，是由于環(huán)溝中金屬和熔池中金屬電流密度不相等而產(chǎn)生的。熔溝斷面比較小，熔池?cái)嗝姹容^大。截面小的熔溝內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度大，電磁力大，熔體受到的壓縮力大，在熔溝出口，即與熔池交匯處發(fā)生熔體向上涌動(dòng)的現(xiàn)象。
上述電磁力效應(yīng)、壓縮效應(yīng)和渦流效應(yīng)，構(gòu)成了熔溝中金屬和熔池中金屬熱能傳遞的一種綜合動(dòng)力。其實(shí)，構(gòu)成爐內(nèi)熔體熱傳遞的還有一種自然動(dòng)力，即熔體自身的熱對(duì)流作用。熔溝底部的熔體溫度高而密度小，而熔池中的熔體溫度低卻密度大，密度小的高溫熔體可以自然地向熔池中流動(dòng)。
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