中频炉和工频炉有什么区别
中频感应熔炼炉
中频感应熔炼炉工作频率在50Hz-10kHz之间,需用变频器予以调频。
中频感应熔炼炉以其电效率和热效率高、熔炼时间短、耗电较省、占地较少、投资较低、生产灵活和易于实施过程自动化等,比工频感应熔炼炉更有优势。
它适合熔炼各种铸铁,特别适合熔炼合金铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁,并对炉料的适应性较强,炉料的品种和块度可在较宽范围内变动。
中频感应熔炼炉具备其它铸铁熔炼用炉没有的优点,使其近年来得到令人瞩目的发展,并在铸铁生产中广泛采用。
1、可控硅变频器中频感应熔炼炉的发展得益于可控硅变频器的使用。
这种变频器通过直流中间回路,用电子装置将三相交流电频率转换为所需的频率,其效率95%-98%。
新一代变频器采用数控电子线路为变频器提供了各种控制调节和保护功能。
中频感应熔炼炉使用的变频器额定功率不断提高, 9000kW变频器连接在12t的炉子上,铁液的熔化率为18t/h;将中频感应熔炼炉功率密度提高到1000kW/t,能使熔化期缩短到35min。
感应熔炼炉的熔化率依炉子的容量而变化,一般中频感应熔炼炉熔化铁液的熔化率为0.14-35t/h。
例如,使用2t容量的炉子,可得到2 -2.38t/h 的熔化率,使用12t容量的炉子则可达到18-21t/h的熔化率;而采用工频感应熔炼炉熔化冷料的熔化率是: 115t炉为0.75t/h、3t炉为1.5t/h、5t炉为2.5t/h、10t炉为4t/h。
可见中频感应熔炼炉的熔化率远大于工频感应熔炼炉,这就可在选择铸铁生产熔炼设备时以小代大,使用较小容量的中频感应熔炼炉代替较大容量的工频感应熔炼炉,既减少了占地面积,又降低了投资,也保证了铁液的连续供应,对于连续作业、生产能力较大的铸铁生产厂家十分有利。
将中频感应熔炼炉用于连续铸造和离心铸造球墨铸铁管生产的铁液熔炼,以它代替冲天炉,或与高炉、冲天炉进行双联,其生产能力将可得到充分发挥。
中频感应熔炼炉电效率和热效率高,不但提高了熔化率、缩短了熔化时间,其单位电耗也相应降低。
工频电炉和中频电炉的区别
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。
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。
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、工频、谐波
中频电炉在现代化铸造生产中的地位及其发展方向现代机械制造技术和冶金技术的飞速发展对铸件提出了优质、精化和节能等要求，高性能的球铁铸件、蠕状石墨铸铁及铝合金铸件等优质铸件的大量应用，使得感应电炉在现代化铸造生产中的地位日益重要。
铸造车间改造和新建铸造车间中，感应电路的改造和添置往往放在首先考虑的位置。
高效、可靠和作业灵活的感应电炉的制造技术的发展，确立感应电炉在铸造生产中的重要地位。
从表1.看出，与工频感应电炉相比，无论从技术性能还是从投资方面来说，中频感应电炉具有无可争议的优势地位。
这使得它自20世纪80年代后期在欧、美等发达国家得到广泛应用，基本上替代了工频感应电炉。
自20世纪90年代起，随着中国电子技术的飞速发展，大功率的国产固态中频电源已得到成功的开发、生产和应用。
因此，工频感应电炉在中国也已逐渐在市场上消失，铸造车间内现存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。
注:1.以批料熔化方法作业的中频炉可以每次将溶液倒空，冷炉起炉时不需起熔块，对块料尺寸和状态限制小，炉料过热时间短。
这些都是以残液熔化法作业的工频炉所缺乏的优势。
、配置高功率密度的电炉的开发和应用电炉功率愈高，其功率密度值愈高。
由于同样容量的电炉配置高功率后，其单位时间内输入到炉料中有效能量增加，熔化时间降低，使得电炉的总效率得以提高，熔化单耗也降低。
此外，具有同样生产能力的此类电炉的容量小，占有空间也小，总投资也有所减少。
这就是为什么近年来国外大力发展中频感应炉的原因。
目前，国外制造的中频感应熔化炉的功率密度通常配置到600 kw～800kw/t,小容量熔化炉的功率密度配置可高达1000 kw/t以上，国内制造中频感应熔化炉的功率密度通常配置到600 kw/t左右，从制造技术来说，配置更高的功率密度并没有什么大的困难。
目前这样受到炉衬的使用寿命和生产管理配套设备2个因素的限制。
因为在高功率密度情况下工作的炉衬受到强烈的溶液搅拌效应的冲刷，对炉衬的要求相应提高，目前国内的炉衬质量尚未能与之相适应。
各种熔铝电炉比较
铝浇铸行业各种熔铝电炉比较目前在铝合金浇铸行业中使用的电炉从工作原理分主要有两类即感应电炉和电阻电炉。
一、电阻电炉加热元件主要电热丝和硅碳棒两类。
电阻电炉热源是加热元件自身发热，通过热传导，热对流，热辐射方式将为铝合金熔化提供能量。
这类电炉优点就是结构简单，生产简便，保温性好，造价低，维护方便。
因此在铝合金浇铸行业中大量使用。
然而其缺点也十分突出。
加热元件热量要经过多重路径才能到达目的地，被铝合金吸收的比率非常低，电能利用率低实际只有30%左右；加热元件发热时自身温度非常高可达1000多度，在高温下自身氧化很快，易老化，长期工作就会断裂，加热效率变差，能耗增加，维护成本也很大，在正常使用时加热元件三四个月就需要更换；铝液对加热元件有严重破坏力，一旦加热元件接触到铝液就会断裂，导致故障发生；电阻电炉热量主要靠热辐射传导，传热速度较慢，因而熔化速度很慢，是所有电炉加热速度最慢的一种，对于铝浇铸行业来说效率受到严重制约，难以满足行业要求。
二、感应电炉有工频炉、中频炉、高频炉。
工频炉缺点电转化效率低，能耗较大，保温性能差，起炉慢，电磁搅拌力过大，熔液易增加气体含量，夹杂渣滓，熔化不同材料适应性差，该属于逐步淘汰产品。
中频炉缺点炉体保温性能差，能耗较大，无法实现自主恒温保温自动化程度低，装机容量很大，对电网干扰大，对操作人员专业化程度高，受可控硅质量限制故障相对较高，设备占地面积大，成本高，在很多领域使用受限。
高频炉主要缺点是容量较小，无法实现大容量生产，只是在实验室或一些贵金属熔炼方面使用较广。
频率较高电转化效率太高，熔化时热传导不良反而使金属烧损严重。
三、宁波江北劲翔机械厂生产的MXB系列变频电炉本电炉利用变频技术将电源频率提高至5KHZ----12KHZ，利用感应炉加热快的优点，并使用纳米复合保温层，有效解决各种电炉缺点。
本电炉优势：1、节电显著：可以实现95%的电热转化率，省电效果十分明显2、保温性好：应用纳米绝热材料，隔热性能卓越3、功能齐全：具有智能温控、漏电、漏铝、溢流、断电等安全防护4、装机容量小：仅需传统电热丝电炉功率的60-70%5、加热速度快：加热速度较传统电热丝电炉可提高2-3倍6、铝液品质好：非接触式加热，大大降低铝液中杂质7、操作维护方便：操作简单，易学；故障低，维修方便8、坩埚寿命提高：坩埚无过温现象，延长坩埚使用寿命9、本电炉可以满足环境环保要求，并符合国家节能减排政策。
中频炉,电弧炉区别
中频炉电弧炉区别中频炉中频炉是一种将工频50HZ交流电转变为中频300HZ以上至20K HZ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。
这种涡流同样具有中频电流的一些性质即金属自身的自由电子在有电阻的金属体里流动要产生热量。
例如把一根金属圆柱体放在有交变中频电流的感应圈里金属圆柱体没有与感应线圈直接接触通电线圈本身温度已很低可是圆柱体表面被加热到发红甚至熔化而且这种发红和熔化的速度只要调节频率大小和电流的强弱就能实现。
如果圆柱体放在线圈中心那么圆柱体周边的温度是一样的圆柱体加热和熔化也没有产生有害气体、强光污染环境。
国内领先的生产基地宁波市神光电炉有限公司生产的中频电炉广泛用于有色金属的熔炼〔主要用在熔炼钢、合金钢、特种钢、铸铁等黑色金属材料以及不锈钢、锌等有色金属材料的熔炼也可用于铜、铝等有色金属的熔炼和升温保温并能和高炉进行双联运行。
〕、河北恒远电炉制造有限公司生产的中频电炉广泛用于锻造加热〔用于棒料、圆钢方钢钢板的透热补温兰淬下料在线加热局部加热金属材料在线锻造如齿轮、半轴连杆、轴承等精锻、挤压、热轧、剪切前的加热、喷涂加热、热装配以及金属材料整体的调质、退火、回火等。
〕山东华信中频电炉有限公司生产的热处理调质生产线〔主要供轴类直轴、变径轴凸轮轴、曲轴、齿轮轴等齿轮类套、圈、盘类机床丝杠导轨平面球头五金工具等多种机械汽车、摩托车零件的表面热处理及金属材料整体的调质、退火、回火〕等。
中频炉系列熔炼炉特点1熔化效率高节电效果好结构紧凑、过载能力强2炉子周围温度低、烟尘少、作业环境好。
3操作工艺简单、熔炼运行可靠。
4金属成分均匀。
5熔化升温快、炉温容易控制、生产效率高。
6炉子利用率高、更换品种方便。
7长弧形磁轭屏蔽漏磁和减少外部磁阻、有屏蔽线圈两端的漏磁、磁轭截面是弧形的内侧于外壁无缝紧贴增加了有效的导磁率面积、使下圈获得了更好的支撑。
感应炉与冲天炉、电弧炉对比
中频感应炉的节能环保与安全防护与冲天炉、电弧炉和燃料相比，中频感应电炉在节能、环保等方面具有明显优势。
随着电力工业的发展，燃料价格的攀升，以及对环境保护要求的提高，中频感应电炉在铸造、冶金、铸管等工业另据获得了日益广泛的应用。
本文从炉子的结构设计的角度出发，介绍应达公司的产品为代表的现代中频电炉在节能、环保和安全防护方面的主要特点。
一、中频感应炉的节能在固态感应变频电源成熟应用之前，熔化金属的感应电炉主要是工频电炉，与工频炉相比，中频炉的功率密度高达500-1000KW/T，熔炼速度快，因此中频炉熔化节能非常显著。
目前，技术先进的中频电炉熔化铁液至1500℃的能耗为500~520KW·H/T。
要达到这样低的能耗指标，需在电炉设备的结构设计、关键材料的选择方面采取各种节能措施。
a)采用电压反馈式串联谐振中频电源。
这种形式的中频电源变换效率高（＞97.5%），不论输出功率高低，系统的功率因数都不低于95%。
由于高的变换效率和高的功率因数，所以电炉配用的变压器的KV A容量较小。
b)中频电源应具有输出频率自动跟踪功能。
此功能可使系统在熔化的全过程中始终处于谐振状态，炉子加料后，一开始通电就能满功率运行，因此熔化速度快，可节省电能。
c)变频电源装置内的主要连接母排，以及电源和炉体之间的连接母排采用大截面的空冷铜排。
由于导电截面大、电阻小，因此电流通过的损耗就小，而且不需消耗冷却水塔和水泵的能量。
经过真空除气冶炼，铜材的含氧量＜20×10-6（20ppm），使铜材的导电率显著提高。
由于铜材的导电率高，并且厚壁管的导电截面大（一般为5～8mm），可减少损耗。
d)磁轭的截面积的设计要合理，并采用单向趋晶的优质冷轧硅钢片制造，硅钢片的壁厚应＜0.3mm，以减少铁损。
e)整套电炉设备的布置合理、紧凑。
变压器与中频电源之间，以及中频电源与炉体之间的距离应尽可能小，以减少电能输送的损耗。
以上是电炉制造厂商在中频感应炉结构设计、材料算用等方面所采取的节能措施，从而使制造出来的电炉具有先进的节能性能。
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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。
感应圈两端加交流电压，产生交变的电磁场，导电的物料放在感应圈中,因电磁感应在物料中产生涡流,受电阻作用而使电能转变成热能来加热物料。
特点：
1、设备体积小，重量轻、效率高、耗能少；
2、炉子周围温度低、烟尘少、作业环境好；
3、操作工艺简单、熔炼运行可靠；
4、加热温度均匀、烧损少、金属成分均匀；
5、铸件质量好、熔化升温炉温易控制、生产效高；
6、炉子利用率高、更换品种方便。
可分为：坩埚炉和熔沟炉，一般使用的是坩埚炉，坩埚炉中又分无芯、有芯两种，一般使用无芯中频感应炉
中频炉对铁液是个溶化的过程，不能在炉料溶化的过程中调节内部有害成分
电弧炉可以有个冶炼的过程。
能对钢液成分进行调整。
冲天炉就不用说了。