工频电炉和中频电炉的区别
中频炉、中频电炉的优势特点
中频炉、中频电炉的优势特点中频炉是一种将工频50HZ交流电转变为中频（300HZ以上至1000HZ）的电源装置，把三相工频交流电，整流后变成直流电，再把直流电变为可调节的中频电流，供给由电容和感应线圈里流过的中频交变电流，在感应圈中产生高密度的磁力线，并切割感应圈里盛放的金属材料，在金属材料中产生很大的涡流。
由于中频感应加热的原理为电磁感应，其热量在工件内自身产生，普通工人用中频电炉上班后十分钟即可进行锻造任务的连续工作，不需烧炉专业工人提前进行烧炉和封炉工作。
由于该加热方式升温速度快，所以氧化极少，中频加热锻件的氧化烧损仅为0.5%，煤气炉加热的氧化烧损为2%，燃煤炉达到3%，中频加热工艺节材，每吨锻件和烧煤炉相比至少节约钢材原材料20-50千克。
中频炉加热速度快、中频炉生产效率高、中频炉氧化脱炭少、中频炉延长模具寿命、中频炉工作环境优越、中频炉提高工人劳动环境和公司形象、中频炉无污染、中频炉低耗能、中频炉熔炼速度快、中频炉节电效果好、烧损少、能耗低、中频炉自搅拌功能、熔炼温度及金属成分均匀、中频炉电加热作业环境好、中频炉启动性能好，空炉、满炉均可达到100%启动。
中频炉的节约特点●加热速度快、生产效率高、氧化脱炭少、节省材料与成本、延长模具寿命由于中频感应加热的原理为电磁感应，其热量在工件内自身产生，普通工人用中频电炉上班后十分钟即可进行锻造任务的连续工作，不需烧炉专业工人提前进行烧炉和封炉工作。
由于该加热方式升温速度快，所以氧化极少，中频加热锻件的氧化烧损仅为0.5%，煤气炉加热的氧化烧损为2%，燃煤炉达到3%，中频加热工艺节材，每吨锻件和烧煤炉相比至少节约钢材原材料20-50千克。
其材料利用率可达95%。
由于该加热方式加热均匀，芯表温差极小，所以在锻造方面还大大的增加了锻模的寿命，锻件表面的粗糙度也小于50um工艺节能，中频加热比重油加热节能31.5%～ 54.3%，比煤气加热节能5%～40%。
如何选用电炉
如何选用电炉随着固态中频电源技术的快速发展，其变换效率已逐步提高到目前的96~97%，它的操作安全性已完全能满足生产的需要，而它的投资成本却逐年下降到已低于工频电源，再考虑到它在使用上的众多优点，使得它自上世纪的80年代后期起在欧、美等发达国家得到广泛应用，基本上替代了传统的工频感应电炉。
自90年代中期起，随着我国电子技术的飞速发展，大功率的国产固态中频电源也已得到成功的开发、生产和应用。
因此，传统的工频感应电炉在我国已逐渐从销售市场上消失，铸造车间内现有的工频感应电炉也在技术改造中逐步被中频感应电炉替代。
由于中频电源的成本低、控制方便、占地小、可以与计算机控制管理系统连接等优势(见下表1)，甚至连使用工业频率(50Hz)的有心感应电炉的传统的工频电源自90年代中期起在国外也开始被固态中频电源替代(输出50~200Hz)。
国内第一台配置固态中频电源的有心感应电炉(50Hz)也已经于去年问世，该电炉还配置有计算机熔化过程自动控制管理系统，对炉况、炉衬烧结、功率输入及熔化温度可实行全自动控制和检测。
中频与工频无心感应电炉的性能比较(以铸铁为例)表1序号比较指标中频感应电炉工频感应电炉评论1功率密度600~1400kW/t300kW/t每吨炉容的配置功率密度允许值随频率变化，见表22熔化作业方法批料熔化法残液熔化法见注13对加入料块要求要求小要求高4熔化单耗500~550kWh/t540~580kWh/t由于中频炉的功率密度大，热损失小，熔化时间短，其总效率较高5功率调节范围0~100%无级调节有级调节工频炉的功率调节还涉及三相平衡的调节，较复杂6功率自动调节可以困难7熔液的搅拌效应可调大且固定中频炉的搅拌效应大小随频率变化而逆向变化8电源占用空间比率30~40%100%9电源维修量较小较大10故障诊断及保护功能完全，强部分有11与计算机连网可能性可以困难中频炉可与计算机熔化过程自动控制管理系统连接12总投资比率~90%100%不同频率下电炉的功率密度允许值(铸铁和钢)表2频率(Hz)100050025012550电炉容量(t)0.2~1.50.6~61.1~182.5~608~100功率密度(kW/t)1345945670475300由表2可见，电炉的工作频率愈高，其允许功率密度值愈高。
高频感应加热和中频感应加热有什么区别
感应加热分为：低频感应加热，中频感应加热，超音频感应加热，高频感应加热和超高频感应加热。
其中，中频感应加热方式多用于较大工件，大直径轴类，大直径厚壁管材，大模数齿轮等工件的加热、退火、回火、调质和表面淬火及较小直径的棒材红冲、煅压等。
高频感应加热方式多用于小型工件的深层加热、红冲、煅压、退火、回火、调质，表面淬火，中等直径的管材加热和焊接、热装配，小齿轮淬火等。
高频感应加热和中频感应加热的具体区别是：
1）高频适用于淬火或焊接，频率高，从外面加热到里面，应用于表面热处理设备。
2）中频适用于锻造透热用，频率低，从里面往外加热的，透热的更均匀。
3）选择中频加热或者高频加热方式应根据产品设计要求，温度控制是由合理的工艺参数决定，不存在那个更好，关键是能否满足产品要求。
中频：频率范围一般在1kHz至20kHz左右，典型值是8kHz左右。
加热厚度约3-10mm。
多用于较大工件，大直径轴类，大直径厚壁管材，大模数齿轮等工件的加热、退火、回火、调质和表面淬火及较小直径的棒材红冲、锻压等。
高频：频率范围为一般40kHz至200kHz左右，常用40kHz至80kHz。
加热深度或厚度约1-2mm。
多用于小型工件的深层加热、钎焊、红冲、锻压、退火、回火、调质，表面淬火，中等直径的管材加热和焊接、热装配，小齿轮淬火等。
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中频电炉设备优势__中频电炉性能特点
中频电炉设备优势__中频电炉性能特点现在越来越多进入感应加热设备行业，越来越多品牌进入中国市场，专注于研发各种系列的感应加热设备和研究行业应用的加热解决方案，为全球用户提供的产品，并将感应技术的优势带给了全的制造商和服务企业。
随着工业的发展,感应加热热处理技术不断改进,应用范围也不断扩大。
今天，我们一起来了解一下中频电炉设备有哪些优势以及中频电炉的性能特点有哪些。
【中频电炉设备优势】中频电炉是一种将工频50HZ交流电转变为中频（300HZ以上至1000HZ）的电源装置，把三相工频交流电，整流后变成直流电，再把直流电变为可调节的中频电流，供给由电容和感应线圈里流过的中频交变电流，在感应圈中产生高密度的磁力线，并切割感应圈里盛放的金属材料，在金属材料中产生很大的涡流。
由于中频感应加热的原理为电磁感应，其热量在工件内自身产生，普通工人用中频电炉上班后十分钟即可进行锻造任务的连续工作，不需烧炉专业工人提前进行烧炉和封炉工作。
由于该加热方式升温速度快，所以氧化极少，中频加热锻件的氧化烧损仅为0.5，煤气炉加热的氧化烧损为2，燃煤炉达到3，中频加热工艺节材，每吨锻件和烧煤炉相比至少节约钢材原材料20-50千克。
中频炉加热速度快、中频炉生产效率高、中频炉氧化脱炭少、中频炉延长模具寿命、中频炉工作环境优越、中频炉提高工人劳动环境和公司形象、中频炉无污染、中频炉低耗能、中频炉熔炼速度快、中频炉节电效果好、烧损少、能耗低、中频炉自搅拌功能、熔炼温度及金属成分均匀、中频炉电加热作业环境好、中频炉启动性能好，空炉、满炉均可达到100启动。
【中频电炉性能特点】1．控制电路板由计算机优化设计，大规模集成电路优化组合，装置性能稳定，质量可靠、抗干扰性强；2．元件布局协调合理、维修方便；3．在零压启动的基础上又增加了自动扫频重复启动功能，电压及电流环电路紧密跟踪，设备启动及停止平滑稳定，无电流冲击。
4．逆变启动信号采用单信号高灵敏触发电路，进一步加大了设备的启动性能，使设备的启动成功率达到100；5．恒功率电路控制系统，在生产中随着炉料的变化快速的将电压和电流自动调控在设定上，不需要人工调节逆变截止角；6．具有完善的过压、过流、欠压、缺水、缺相、限压限流等保护系统，从而保证了设备的使用可靠性和工作稳定性；7．高度集成化电路方案，调试和操作都快捷、简便、易学。
工频无芯炉与中频炉能耗比较和分析
工频炉在五种不同的作业方式下工作，其电耗和 日产量变化是相当大的如一台容量12.5吨功率为 3490千瓦的工频炉；①在班熔炼，2班因燃烘方 式(=30)-保温情况下，其日产量大约为40吨，电 耗约为7；②在1班熔炼，2班液态保温情况下， 其日产量大约为40吨，电耗约为635。③在1班熔 炼，2班在850℃时保温，其日产量大约为4吨， 电耗为628/。④在1班熔炼，冷炉起动，2班不工 作情况下其日产量为40吨，电耗为608，主要用 于小炉子：产量较低的情况下。@在2班熔炼，班 霞态保温，其日产量大约为80吨，电耗降低到 572/左右。
在熔炼工艺方面，从冶金学的观点来看， 对大多数熔化工艺，工频和中频炉之间并 没有什么区别。生产经验也表明，这两种 熔炼炉的熔化流程都可以进行较好的控制， 只是在个别情况下，熔液的质量才会受到 频率选择的影响。
在炉子性能方面，工频炉和中频炉主 要有以下区别：
1.中频炉功率密度较大，生产率高。即在相 同搅拌力，相同容量情况下，中频炉可输入3 倍于工频炉的功率，换句话说，相同功率中 频炉坩埚尺寸仅为工频炉坩埚尺寸的三分之 一。在较大炉子中，由于感应器线罄电流和 电压的影响，中频炉输入功率大约为工频炉 输入功率的二陆。因此中频炉平均电耗较工 频炉低。
一，妒子窖最对电耗的影响一般来说，在 一定的功率密度情况下，无论工频炉还是 中频炉/都是随着炉子容量 提高炉子电耗下降。
二，日产量对炉子电耗的影响。中频炉和 工频炉在日产量方面对电耗影响的区别相 当大。工额炉单台日产铁水量越多，其平 均电耗就越低，但日产量达到一定数值后， 其电耗趋于平稳。在开始时其电耗相当高， 当日产量达到38吨左右时，其电耗趋于稳 定，并且低于设计指标。中频炉日产量的 多少对电耗影响不明显，根据经验表明， 中频炉的日产量达到80吨左右时，其平均 电耗才有明显下降。
中频炉和工频炉有什么区别
中频炉和工频炉有什么区别？据统计，宁波市神光电炉有限公司生产的中频炉和工频炉中，中频炉比较普遍的应用于铸铁生产中。
据神光电炉工频炉负责人介绍，工频电炉能使金属熔化和升温，且加热均匀烧损少，便于调节铁液的成分、污染小。
但工频电炉熔化冷料速度慢、不利于造渣、冷炉启动需启动块、生产不够灵活、故一般常用于金属和合金的重熔与升温。
另外，工频电炉功率因数低，需配置大量补偿电容器，也增加了占地面积和设备投资。
神光电炉中频炉负责人介绍中频电炉电效率和热效率高、熔炼时间短、省电、占地面积较少、投资较低，易于实现过程自动化和具有生产灵活性。
中频电炉适合熔炼铸铁，特别适合熔炼合金铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁。
它对炉料的适应性也较强，炉料的品种和块度可在较宽的范围内变动。
应该指出，虽然中频电炉优点较多，发展较快，但工频电炉则在铁液贮存、保温、调整合金成分和过热升温等方面，仍不失为1种良好的设备，尤其是作为高炉、冲天炉等熔炼炉的双联用炉仍然得到广泛应用。
参考资料：神光电炉网冲天炉：优点结构简单；设备费用少；电能消耗低；生产效率高、成本低；操做和维修方便；能连续生产的优点，缺点：铁液质量差；劳动强度高；环境污染大电炉：特点1、能灵活控制掌握冶炼温度,满足钢种冶炼的需要；2、热效率高,炉内气氛可以控制；3、能大量地去除钢中的磷、硫氧和其他杂质,提高钢质量；4、钢的化学成分比较容易控制,合金的收得率高且稳定；5、设备简单,工艺流程短。
可以分为：1、间接加热电弧炉，逐渐淘汰，工作原理：电弧在两电极之间产生，不接触物料，靠热辐射加热物料。
2、直接加热电弧炉，用于普通钢、优质碳素钢、各种合金钢、不锈钢的熔炼。
工作原理：电弧在电极与物料之间产生，直接加热物料3、埋弧电弧炉，用于冰镍、冰铜（见镍、铜），以及生产电石。
工作原理：电极一端埋入料层，在料层内形成电弧并利用料层自身的电阻发热加热物料中频感应炉：工作原理：感应炉的基本部件是用紫铜管绕制的感应圈。
常见电炉分类
常见电炉分类感应电炉按电源频率可分为高频炉、中频炉和工频炉三类；按工艺目的可分为熔炼炉、加热炉、热处理设备和焊接设备等；按其结构形式、传动方式等也可进行分类。
常用的感应电炉习惯上归纳为有心感应熔炼炉、无心感应熔炼炉、真空感应熔炼炉、感应淬火设备和感应头热设备等。
1．有心感应熔炼炉有心炉以有穿过感应线圈的铁心而得名，又因热源是一环绕的金属沟槽，故又称为槽式炉。
有心炉又可分为开槽式和闭槽式两类，开槽式已基本被淘汰，现在的有心炉多为闭槽式。
有心炉主要用于铜、铝、锌等有色金属及其合金的熔炼和保温以及用于铸铁保温等。
该炉型具有加热速度快，电、热效率高，功率因数高，金属烧损少，熔炼成本低，设备投资少(为无心炉的1/2~1/3)，操作方便等一系列优点。
但是，在开始使用时炉内要有起熔体，所以起炉和改换金属品种困难，故只适用于单一品种和大批量金属的连续熔炼和保温。
2．无心感应熔炼炉无心炉的命名是相对有心炉而言，其金属液盛于一坩埚中，故又名坩埚炉。
此种炉型主要用于特种钢、铸铁、有色金属及其合金的熔炼和保温。
无心炉具有熔炼温度高、杂质污染少，合金成分均匀、劳动条件好等许多优点。
与有心炉相比，无心炉起炉和改换金属品种比较容易，使用较灵活，但其电、热效率远比有心炉低。
无心炉由于表面温度低，不利于要求高温造渣工艺的熔炼。
无心炉有高频、中频和工频之分。
(1)高频无心炉高频无心炉容量一般在50公斤以下，适用于实验室和小规模生产中供熔炼特种钢和特种合金之用。
(2)中频无心炉中频无心炉的容量和功率都比高频炉大。
主要用于特种钢、磁性合金和铜合金等的熔炼。
这种炉子由于需要昂贵的变频设备，所以在一些较大容量的场合已改用工频无心炉。
但是，和工频炉相比，中频炉也有其独到之处。
如对于同样容量的炉子，中频炉的输入功率比工频炉大，所以熔化速度比较快，中频炉在冷炉起熔时不需要起炉块，金属液可以全部倒出等，所以使用时比工频炉灵活方便；另外，中频熔炼炉溶液对坩埚冲刷轻些，对炉衬有利。
中频感应炉
中频感应电炉中频感应电炉所用电源频率在150一10000赫兹范围内的感应炉称为中频感应电炉，其主要频率在150一2500赫兹范围。
国产小频感应电炉电源频率为150、1000和2500赫兹三种。
中频感应电炉是一种适用于冶炼优质钢与合金的特冶设备，具有以下优点：1、熔化速度快，生产效率高。
中频感应电炉的功率密度大，每吨钢液的功率配置比工频感应炉约大20一30％。
因此，在相同条件下中频感应电炉的熔化速度快，生产效率高。
2、适应性强，使用灵活。
中频感应电炉每炉钢液可以全部出净，更换钢种方便。
3、电磁搅拌效果较好。
由于钢液承受的电磁力是与电源频率的平方根成反比，因此中频电源的搅拌力比工频电源小。
对于去除钢中杂质和均匀化学成分、均匀温度来说，中频电源的搅拌效果比较好。
4、起动操作方便。
由于中频电流的集肤效应远大于工频电流流，因此中频感应电炉在起动时，对炉料没有特殊要求，装料后即可迅速加热升温；因此，在周期作业的条件下大多使用中频感应电炉。
起动方便带来的另一个优点是，在周期作业时可以节约电力。
由于以上优点，中频感应电炉近几年来，不仅广泛地用于钢与合金的生产领域，而且在铸铁生产中，特别是在周期作业的铸造车间也得到很快的发展。
谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。
当电流流经负载时，与所加的电压不呈线性关系，就形成非正弦电流，从而产生谐波。
谐波频率是基波频率的整倍数，根据法国数学家傅立叶(M．Fourier)分析原理证明，任何重复的波形都可以分解为含有基波频率和一系列为基波倍数的谐波的正弦波分量。
谐波是正弦波，每个谐波都具有不同的频率，幅度与相角。
谐波可以I区分为偶次与奇次性，第3、5、7次编号的为奇次谐波，而2、1 4，6、8等为偶次谐波，如基波为50Hz时，2次谐波为lOOHz，3次谐波则是150Hz能够产生振荡电流的电路叫做振荡电路。
一般由电阻、电感、电容等元件和电子器件所组成。
由电感线圈l和电容器c相连而成的LC电路是最简单的一种振荡电路，其固有频率为f=[s x(]1[]2πlc。
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工频感应炉与中频感应炉区别
一、工频感应炉
工频感应炉是以工业频率的电流(50或60赫兹)作为电源的感应电炉。
工频感应电炉已发展成一种用途比较广泛的冶炼设备。
它主要作为熔化炉用来冶炼灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和合金铸铁。
此外，还作为保温炉使用，同前，工频感应炉已代替冲灭炉成为铸造生产方面的主要设备，和冲天炉相比，工频感应炉具有铁水成分和温度易于控制、铸件中的气体与夹杂物的合量低、不污染环境、节约能源和改善了劳动条件等许多优点。
因此，近年来工频感应炉得到迅速发展。
工频感应炉全套设备包括四大部分。
1．炉体部分
冶炼铸铁的工频感应炉炉体部分由感应炉(两台，一台用于冶炼，另一台备用)、炉盖、炉架、倾炉油缸、炉盖移动启闭装置等组成。
2．电气部分
电气部分由电源变压器、主接触器、平衡电抗器、平衡电容器、补偿电容器和电气控制台等组成。
3．水冷系统
冷却水系统包括电容器冷却，感应器冷却和软电缆冷却等。
冷却用水系统是由水泵和循环水池或冷却塔以及管道阀门等组成。
4．液压系统
液压系统包括油箱、油泵、油泵电机、液压系统管道与阀门和液压操作台等。
二、中频感应炉
中频感应炉所用电源频率在150一10000赫兹范围内的感应炉称为中频感应炉，其主要频率在150一2500赫兹范围。
国产小频感应炉电源频率为150、1000和2500赫兹三种。
中频感应炉是一种适用于冶炼优质钢与合金的特冶设备，和工额感应炉相比具有以下优点：
1)熔化速度快，生产效率高。
中频感应炉的功率密度大，每吨钢液的功率配置比工频感应炉约大20一30％。
因此，在相同条件下中频感应炉的熔化速度快，生产效率高。
2)适应性强，使用灵活。
中频感应炉每炉钢液可以全部出净，更换钢种方便；而工频感应炉每炉钢液不允许出净，必须保留一部分钢液供下炉启动，因此更换钢种不方便，只适用于冶炼单一品种钢。
3)电磁搅拌效果较好。
由于钢液承受的电磁力是与电源频率的平方根成反比，因此中频电源的搅拌力比工频电源小。
对于去除钢中杂质和均匀化学成分、均匀温度来说，中频电源的搅拌效果比较好。
工频电源过大的搅冲力使钢液对炉衬的冲刷力增大，不仅降低精炼效果而且会降低坩埚寿命。
4)起动操作方便。
由于中频电流的集肤效应远大于工频电流流，因此中频感应炉在起动时，对炉料没有特殊要求，装料后即可迅速加热升温；而工频感应炉则要求有专门制作的开炉料块(与坩埚尺寸近似，约以坩埚高度一半的铸钢或铸铁块)才能启动加热，而且升温速度很慢。
阅此，在周期作业的条件下大多使用中频感应炉。
起动方便带来的另一个优点是，在周期作业时可以节约电力。
由于以上优点，中频感应炉近几年来，不仅广泛地用于钢与合金的生产领域，而且在铸铁生产中，特别是在周期作业的铸造车间也得到很快的发展。
中频感应炉的配套设备
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。
集肤效应(skin effect)又叫趋肤效应,表皮效应，当交变电流通过导体时，电流将趋于导体表面流过，这种现象叫集肤效应。
电流或电压以频率较高的电子在导体中传导时，会聚集于导体表层，而非平均分布于整个导体的截面积中。
频率越高，趋肤效用越显著。
因为当导线流过交变电流时，根据楞次定律会在导线内部产生涡流,与导线中心电流方向相反,。
由于导线中心较导线表面的磁链大，在导线中心处产生的电动势就比在导线表面附近处产生的电动势大。
这样作用的结果，
电流在表面流动，中心则无电流，这种由导线本身电流产生之磁场使导线电流在表面流动。
集肤效应是电磁学，涡流学（涡旋电流）的术语。
这种现象是由通电铁磁性材料，靠近未通电的铁磁性材料，在未通电的铁磁性材料表面产生方向相反的磁场，有了磁场就会产生切割磁力线的电流，这个电流就是所谓的涡旋电流，这个现象就是集肤效应。
我们可以计算交变电流集肤效应的深度：
δ=1/sqrt(1/2*w*σ*μ)
其中，w是交流电频率，σ是导体电导率，μ是导体磁通率。
在高频电路中可以采用空心导线代替实心导线。
此外，为了削弱趋肤效应，在高频电路中也往往使用多股相互绝缘细导线编织成束来代替同样截面积的粗导线，这种多股线束称为辫线。
在工业应用方面，利用趋肤效应可以对金属进行表面淬火。
考虑到交流电的集肤效应，为了有效地利用导体材料和便于散热，发电厂的大电流母线常做成槽形或菱形母线；另外，在高压输配电线路中，利用钢芯铝绞线代替铝绞线，这样既节省了铝导线，又增加了导线的机械强度，这些都是利用了集肤效应这个原理。
集肤效应是在讯号线里最基本的失真作用过程之一，也有可能是最容意被忽略误解的。
与一般讯号线的夸大宣传所言,集肤效应并不会改变所有的高频讯号,并且不会造成任何相关动能的损失。
正好相反，集肤效应会因传导体的不同成分，在传递高频讯号时有不连贯的现象。
同样地，在陈旧的线束传导体上，集肤效应助长讯号电流在多条线束上的交互跳动，对于声音造成刺耳的记号。