李韵豪

第七讲 铝及铝合金感应熔炼电炉的设计与感应器参数的计算

编者按：本刊从2020年第1期开始连续12期连载李韵豪撰写的《铸造工业的感应加热》系列讲座，主要涉及目前铸造工业应用最多的中频无心感应电炉，介绍各类铸铁、钢，以及有色金属中铝、铜及其合金感应熔炼炉和保温炉的选型，电炉的设计以及感应器参数的计算；金属坩埚、石墨坩埚的设计以及感应器参数的计算；专题讨论感应电炉的供电系统及变频电源主电路的计算、谐波治理和功率因数提高问题；各类无心感应电炉的耐火材料、筑炉工艺、感应电炉循环水系统的设计；感应电炉的环境因素、电气电磁安全防护、环境保护问题等，内容浓缩了作者几十年的宝贵从业经验，对铸造工厂感应电炉熔炼设备的规划、选型、操作、维修和管理，提供非常实用的参考与借鉴，敬请关注。

应达（中国） 供图

1 概述

1.1 铝及铝合金

铝在地壳中蕴藏量很大，约占地壳总质量的7.45%，而铁只占4.20%，铝的蕴藏量比所有有色金属蕴藏总量还多。与铜、铁、钢相比，铝算是年轻的金属材料，作为化学元素被发现距今只有195年的历史，形成工业生产规模也不过百年。20世纪50年代中期，铝及铝合金的产量就超过了铜及铜合金，至今铝及铝合金在所有金属结构材料中的占有率仍在不断增加。铝及铝合金的世界年铸造量仅次于铸铁，并居有色金属年产量的首位（据美国铸造协会《Modern Casting》杂志2018年全球铸铁产量普查）。

1.2 铝及铝合金熔炼的目的

根据加入合金元素种类、质量分数以及加工工艺不同，铝合金分为铸造铝合金、变形铝合金和粉未冶金铝合金。……