中频感应炉节能研究

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铸造用的电炉节能秘诀

铸造用的电炉节能秘诀

一、中频感应电炉节能存在哪些问题?1 .供电电压、娈压器损耗和影响。

不同的供电电压下,变压器自身的损耗有所不同,采用合理的供电电压和相应的变压器更有利于节能。

变压器的选用与中频炉功率的配套常识,现在所有铸造人都非常熟悉了,我们就不多啰嗦了。

2 .中频感应电炉存在的耗能问题。

A.不同容量与频率的选择。

B.额定功率的匹配。

C.感应线圈、水电缆的纯度和载面积对电耗的影响。

D.水垢的影响以及怎样处理的问题。

E.冷却水温对电耗的影响F.炉衬方面对节能的影响。

3.熔炼过程中,在熔炼配料、熔炼工艺、熔炼时间以及设备维护方面对节能的影响。

当我们把上面这些事项都能调整到最佳时,我们的电炉将铸造厂用最经济成本生产出最多的铁水来。

二、中频感应电炉各部分损耗分析1.中频感应电炉使用厂家一般都采用S7、S9型节能型电能变压器,但其电压低,不适合中频感应电炉能能,达不到很好的效果。

中频炉与变压器搭配不合理,常常造成不必要的电能损耗。

2 .钢失生产厂家选择中频感应电炉的容量、频率和其匹配的额定功率不合适,导致不必要的损耗。

3 .目前市场上一方面由一塌解铜不能满足消费者的需求,另一方中频感应电炉生产厂家为降低成本大都采用价格低廉的紫铜代替1号电解铜,导致供电线路的电阻增加,热量损耗相应提高。

这问题就牵扯到电炉采购上面了。

同样一台电炉价格有高有价。

行家采购,是综合评定,外行采购,就可能要被卖家忽悠。

4 .感应线圈是感应电炉的关键部分,是传递有用功到被加热或被熔炼的金属炉料的主体,其传递的能力取决于电流通过感应线圈所产生的磁场强度,即感应器的安匝数。

为了得到大的加热功率,流过感应器的电流很大,历年来中频感应电炉生产厂家一直沿用传统的感应线圈、水电缆截面的制作模式,普遍采用的导电电流密度大于25A∕mm2,感应线圈、电电缆截面小,由于功率因数的影响,经过反复实测炉体额定电流是中频输出电流的10倍(电容全并联式),铜损又与电流的平方成正比,这些癣使感应线圈、水电缆产生较大的热量,温度进一步升高,大量的电能转化为热量被循环水带走而浪费,以致在感应器中的电量损耗可达到中频感应电炉有功功率的20%-30%o5,冷却循环水水温的高低对感应线圈的电阻有一定的影响,水温高,感应线圈电阻值相应升高,导致损耗增加、产热量大,然后产生的大量热使水温升高,形成恶性循环,对中频感应电炉的节能不利。

2024年中频感应电炉的安全防护(3篇)

2024年中频感应电炉的安全防护(3篇)

2024年中频感应电炉的安全防护引言:随着科技的不断发展,中频感应电炉作为一种新型高效的热处理设备,已经被广泛应用于各个行业中,如冶金、机械制造、汽车零部件等。

然而,由于炉内高温、高电压等特殊环境,中频感应电炉使用过程中存在一定的安全隐患。

为了确保工作人员的人身安全和设备的长期稳定运行,对中频感应电炉进行全面的安全防护是非常重要的。

本文将从以下几个方面探讨2024年中频感应电炉的安全防护。

一、电源及控制系统的安全防护1. 电源装置的安全防护中频感应电炉的电源是通过整流装置将交流电转换为直流电供给炉体,因此电源装置的安全防护至关重要。

在2024年,我们可以采用先进的电源装置,具备过载、过压、过温保护功能,能够自动监测电源的工作状态,并在异常情况下及时切断电源以避免意外事故的发生。

2. 控制系统的安全防护控制系统是中频感应电炉的大脑,对于温度、电压等参数的监测和控制至关重要。

在2024年,我们可以采用智能化的控制系统,通过传感器实时监测炉内环境和工作状态,并能自动调节电压、电流等参数,确保设备的稳定运行。

同时,控制系统应具备报警功能,能够在发生异常情况时及时报警并切断电源。

二、炉内环境的安全防护1. 炉体结构的安全设计中频感应电炉的炉体主要由高温材料构成,因此在设计和制造过程中应严格按照相关标准要求进行。

在2024年,我们可以采用高强度、耐高温的新材料,提高炉体的耐火性能和结构强度。

同时,炉体的散热设计也需要得到重视,确保炉体表面温度适中,避免对工作人员产生烫伤的风险。

2. 炉门和气体排放系统的安全设计中频感应电炉在工作过程中会产生大量的热气和有害物质,因此炉门和气体排放系统的安全设计至关重要。

在2024年,我们可以采用密封性能更好的炉门和气体排放系统,确保炉内有害气体及时排出,以减少对作业人员的危害。

同时,炉门和气体排放系统应配备安全防护装置,能够在发生异常情况时及时切断电源,确保工作人员和设备的安全。

中频感应炉在使用中的改进与发展

中频感应炉在使用中的改进与发展

中频感应炉在使用中的改进与发展 近些年来,具有世界先进技术水平的中频感应炉已经在大、中、小型工厂企业大批量地使用,范围日益扩大。

尤其在黑色、有色、稀有贵重金属及其合金的铸件生产,快速高效熔炼以及精密铸造、连续铸造、有色金属压铸等方面发挥了越来越重要的作用。

由于采用新技术、新工艺、新材料,提高了整套设备使用的先进性、经济性、可靠性、安全性、改善了产品质量,节约了大量电能,降低了生产成本,提高了生产率和效益,同时也为原有大批量使用的中频感应炉的技术改造创造了必要的技术条件和物质条件。

近些年来已经有相当多的工厂企业在技术改造方面进行了大量有效的工作,积累了很多宝贵的经验,获得了相当理想的使用效果。

由分立元件改为全集成化的控制线路国内现有使用的晶闸管变频装置大多数采用分立元件和继电器接触线路控制,电气元件多,接插件多,继电接触点多,焊点多,启动性能相比之下不理想。

由于部分产品所用元件可靠性、稳定性较差,工艺不够完善,容易造成故障,维修比较麻烦,影响了设备正常使用。

由分立元件改为全集成化的控制线路,采用单一集成电路板控制,在设备结构、元件安装方面做了大量改进工作,大大减少了线路元件及其连接线,使整套控制线路优化,性能稳定,可靠性高。

可以实现零电压无冲击软启动,在满负载下大大提高启动成功率,增加电压、电流保护功能,有效地保护晶闸管元件。

功率调整更加方便,使用效果更好。

同时维修十分方便、快捷,如果怀疑控制线路有故障,只要将备用集成电路板换上即可。

由分立元件改为全集成化的控制线路,投资较少,改造费用低,主回路元件不用改动,只须更换一整块集成电路板以及一系列配套的控制变压器等即可。

可以利用设备大修时间,较快地完成控制线路的改造。

提高功率,增强过载能力,加快熔炼速度晶闸管元件,尤其是主回路晶闸管元件过载能力低,所以在电炉熔炼过程中不允许长期过载使用。

新打结的电炉炉衬投入使用,不会出现超过电炉额定功率的现象。

经过长时期的生产使用后,电炉炉衬损耗厚度明显变薄,便会出现超载现象,为了保护晶闸管元件,只得降低电炉负载功率,这就延长了炉料的熔化时间,增加了电能损耗,导致在炉衬仍然可以继续使用的情况下停炉进行中修或大修,从而使生产率和经济效益下降。

中频炉结构节能原理分析

中频炉结构节能原理分析

中频炉结构节能原理分析作者:杨靖来源:《中国科技博览》2018年第16期[摘要]目前能源的利用方式成为人们关注的热点,节能环保的意义越来越突出。

中频谐振式感应炉技术已经相当成熟。

随着我国电力供应环境的改善及环保要求的提高,发展和扩大感应加热的规模,改变铸造行业耗能高的现状符合当前形势。

随着感应加热装置功率的进一步提高,如何节能的问题将更加突出,由于中频谐振电炉用户多,因此对其节能的研究具有很大的意义。

[关键词]中频炉节能熔炼中图分类号:S955 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)16-0291-011 中频炉主电路节能原理分析1.1 逆变主电路对比分析我们知道,中频感应电炉中,根据逆变线路感应圈负载和补偿电容的连接方式,可分为串联逆变和并联逆变两种中频感应电源。

虽然我国并联谐振中频电炉占据着工业熔炼设备很大比例,但是已经投入使用的串联谐振电炉的运行情况显示,串联感应电炉系统具有节能优势。

并联逆变电源,工频电压经整流得到的可调直流电压,经电抗器Z,滤波后,进入单相桥式并联逆变器,其作用有三:使直流电流连续,纹波小;限制中频电流进入工频电网,起隔离中频交流的作用;逆变失败时,限制故障电流,电抗器近似认为是恒流源。

串联逆变电源,工频电压经整流得到的直流电流,经电容Cj滤波后,进入单相半桥桥式串联逆变器。

电容Cy除了滤波,还为中频电流提供旁路,为此C,的容量必须足够大,可近似认为逆变器的直流电源为恒压源。

1.2 根据谐振方式不同的节能分析在并联谐振时,由电源输入的电流很小,电感和电容上的电流却很大,均为为电源输入电流的Q倍,而电压都等于逆变器的输出电压。

在串联谐振中,电容和电感两端的电压相等,均为逆变输出电压的Q倍,流过电感和电容的电流等于逆变器的输出电流。

由于我们在串联谐振电源中采取脉宽调制的方法,在中频感应电炉的逆变电压允许的范围内,串联谐振的感应圈电压相对比较高。

所以根据谐振电炉谐振方式的不同,在输出功率相同的条件下,串联谐振式中频电炉的感应圈电流损耗比较小。

中频感应炉技术参数

中频感应炉技术参数

中频感应炉技术参数中频感应炉是一种利用电磁感应加热的设备,广泛应用于金属熔炼、加热处理和热处理等领域。

通过对中频感应炉的技术参数进行综合分析,可以更好地了解其性能特点和适用范围。

下面将对中频感应炉的技术参数进行详细介绍。

1. 频率范围:中频感应炉通常工作在1000Hz至10000Hz的频率范围内。

频率的选择取决于工件的材料、尺寸和加热要求。

较高的频率可以提高加热速度,适用于小尺寸、高导电性的工件;而较低的频率则适用于大尺寸、低导电性的工件。

2. 功率范围:中频感应炉的功率通常在10kW至10000kW之间,可根据具体加热需求进行选择。

较低功率的感应炉适用于小批量生产和实验室研究,而较高功率的感应炉则适用于大批量生产和工业应用。

3. 控制方式:中频感应炉的加热功率通常由电源提供,可以通过调节电源的输出电压、电流和频率来实现对加热过程的精密控制。

中频感应炉还可以配备温度控制系统,实现对加热过程的自动监测和调节,保证工件的加热质量和稳定性。

4. 冷却方式:中频感应炉在工作过程中会产生大量热量,因此需要采用有效的冷却系统来保证设备的正常运行。

常见的冷却方式包括水冷和风冷两种,根据设备的功率和使用环境进行合理选择,以确保设备的稳定性和寿命。

5. 适用材料:中频感应炉可以用于各种金属材料的加热处理,包括铁、钢、铜、铝、合金等。

通过调整加热参数和工作模式,可以实现对不同材料的精确加热和控制,满足不同工艺要求和产品质量标准。

6. 安全保护:中频感应炉在设计和制造过程中通常会考虑各种安全保护措施,包括过载保护、漏电保护、温度保护等,以确保设备在工作过程中的安全稳定运行,保护操作人员和设备的安全。

通过对中频感应炉的技术参数进行分析,可以看出其具有加热速度快、能耗低、加热均匀、操作简便等特点,适用于多种金属加热处理工艺。

随着工业技术的不断发展和进步,中频感应炉的技术参数也在不断优化和完善,将有望在更广泛的领域得到应用。

中频感应炉(设备篇)

中频感应炉(设备篇)
、标高等符合设计要求。
设备就位
使用起重设备将设备吊装到预 定位置,调整设备水平和垂直 度,确保设备安装稳固。
管道连接
根据设备管道接口要求,连接 好进出水管道、电气线路等, 确保连接牢固、密封可靠。
调试前检查
在设备调试前,对设备安装情 况进行全面检查,确保各项安
装工作符合要求。
调试运行及验收标准
空载试车
高温防护
设备应配备高温防护装置, 如隔热材料、热电偶等, 以防止高温对设备和人员 造成损害。
漏电保护
中频电源应设有漏电保护 装置,确保在发生漏电时 能及时切断电源,保障人 员安全。
操作人员安全培训
操作规程培训
对操作人员进行系统的操 作规程培训,确保他们熟 悉设备的操作流程和注意 事项。
应急处理培训
中频感应炉通过中频电源产生交 变磁场,金属炉料在交变磁场中 产生涡流并发热,从而达到加热 的目的。
设备组成及结构
设备组成
中频感应炉主要由中频电源、感应线 圈、炉体(包括炉衬、炉盖等)及水 冷系统等部分组成。
设备结构
中频感应炉的炉体通常采用圆形或方 形结构,感应线圈绕制在炉体外部, 水冷系统则负责对感应线圈和炉体进 行冷却。
选型依据及原则
01
02
03
04
生产工艺需求
根据生产流程、产品材料、熔 炼温度等要素,选择适合的炉
型及配置。
能源与环保要求
考虑能耗、排放等环保指标, 优先选择节能环保型设备。
设备性能与可靠性
评估设备的熔化效率、电气性 能、机械强度等,确保设备稳
定可靠试、维护及运行成本,选择性
04 设备操作与维护保养
操作规程及注意事项
操作前检查

中频感应烧结炉原理

中频感应烧结炉原理中频感应烧结炉是一种利用感应加热原理进行烧结的设备。

它通过感应线圈产生的高频交流电磁场,将金属粉末加热到熔点并烧结成块状材料。

本文将介绍中频感应烧结炉的工作原理、特点以及应用领域。

一、工作原理中频感应烧结炉的工作原理基于磁场感应和热传导。

设备内部有一个感应线圈,当通电时会产生高频交变电磁场。

当金属粉末放置在感应线圈内部时,金属粉末被高频电磁场感应,使其内部产生涡流。

涡流在金属粉末中形成一个封闭的环流路径,产生剧烈的摩擦和能量损耗,从而使金属粉末迅速升温。

由于金属粉末的热导率较低,热量不易散失,温度迅速升高,直至达到烧结温度。

在烧结温度下,金属粉末颗粒表面开始熔化,粒间结合力逐渐增强,最终形成块状材料。

整个烧结过程可通过调节感应线圈的电流和频率来控制,从而实现对烧结过程的精确控制。

二、特点1. 高效节能:中频感应烧结炉采用电磁感应加热,能量利用率高,热效率较传统烧结设备更高。

同时,由于加热速度快,烧结时间短,能够减少能源消耗和生产成本。

2. 温度控制精准:通过调节感应线圈的电流和频率,可以精确控制烧结温度,实现对烧结过程的精细控制,确保产品质量的稳定性和一致性。

3. 无污染环保:中频感应烧结炉不需要燃料,不产生废气、废水和固体废物,符合环保要求,有利于企业实现绿色生产。

4. 自动化程度高:中频感应烧结炉可以与计算机控制系统联动,实现自动化生产。

操作简便,减少了人工操作,提高了生产效率。

三、应用领域中频感应烧结炉广泛应用于金属材料的烧结加工,特别适用于粉末冶金行业。

其主要应用领域包括:1. 硬质合金:中频感应烧结炉可用于硬质合金的烧结制备,如切削工具、矿山工具等。

2. 陶瓷材料:中频感应烧结炉可以烧结陶瓷材料,如氧化铝、氧化锆等。

3. 磁性材料:中频感应烧结炉可以用于烧结磁性材料,如铁氧体材料等。

4. 稀土永磁材料:中频感应烧结炉可以制备稀土永磁材料,如钕铁硼磁体等。

5. 金属粉末冶金制品:中频感应烧结炉可以用于制备各种金属粉末冶金制品,如不锈钢制品、铜制品等。

中频感应炉技术参数

中频感应炉技术参数1. 引言中频感应炉是一种常用于金属加热和熔炼的设备,它通过感应加热的原理将电能转化为热能。

中频感应炉的技术参数是指影响其性能和工作效果的各项参数,包括功率、频率、效率、温度控制等。

本文将对中频感应炉的技术参数进行全面详细、完整且深入的介绍。

2. 技术参数2.1 功率中频感应炉的功率是指其电源输出的功率大小,通常以千瓦(kW)为单位表示。

功率的大小直接影响到炉内金属的加热速度和温度控制的精度。

一般来说,功率越大,加热速度越快,但相应地,设备成本和能耗也会增加。

2.2 频率中频感应炉的频率是指其电源输出的频率,通常以赫兹(Hz)为单位表示。

频率的选择取决于炉内金属的性质和加热要求。

较低的频率适合加热大体积的金属,而较高的频率适合加热小体积的金属。

一般常用的频率范围为1 kHz到100 kHz。

2.3 效率中频感应炉的效率是指其将电能转化为热能的能力,通常以百分比表示。

效率的高低直接影响到设备的能耗和运行成本。

提高效率可以采取优化电路设计、改进电磁感应线圈结构、降低电流损耗等措施。

2.4 温度控制中频感应炉的温度控制是指对炉内金属的加热温度进行精确控制的能力。

温度控制的精度取决于温度传感器的精度和控制系统的性能。

常见的温度传感器有热电偶和红外测温仪,控制系统可以采用PID控制算法进行温度调节。

2.5 冷却方式中频感应炉的冷却方式是指对电源和感应线圈进行冷却的方式。

常见的冷却方式有水冷和风冷两种。

水冷方式通常使用水冷却器对电源和感应线圈进行冷却,具有散热效果好的优点;风冷方式则通过风扇对电源和感应线圈进行冷却,无需额外的冷却设备,但散热效果较差。

3. 应用场景3.1 金属加热中频感应炉广泛应用于金属加热领域,可以用于热处理、熔炼、铸造、焊接等工艺。

其快速加热、高效率和精确控制的特点,使其在金属加热领域具有重要的应用价值。

3.2 电磁感应加热中频感应炉利用电磁感应原理进行加热,无需接触加热介质,具有非接触加热、加热效果均匀等优点。

中频感应炉技术参数

中频感应炉技术参数摘要:1.中频感应炉技术参数概述2.中频感应炉的主要技术参数3.中频感应炉的技术标准4.中频感应炉的正常运行条件5.中频感应炉的供水要求6.闭式冷却塔的特点正文:中频感应炉技术参数中频感应炉是一种常见的电炉设备,其工作原理是通过中频电流在感应圈中产生磁场,进而使坩埚内的金属炉料产生感应电势,从而产生热量,实现对金属的熔化和加热。

中频感应炉技术参数主要包括以下几个方面:一、中频感应炉技术参数概述中频感应炉的技术参数主要包括功率、频率、感应器配置等。

例如,一台中频加热炉的总功率为1000kw,标称频率为500hz,配置感应器。

二、中频感应炉的主要技术参数1.功率:中频感应炉的功率决定了其加热能力,一般而言,功率越大,加热能力越强。

2.频率:中频感应炉的频率决定了其加热效率,频率越高,加热效率越高。

3.感应器:感应器是中频感应炉的核心部件,其质量直接影响到加热效果。

三、中频感应炉的技术标准中频感应炉的设计制造应符合一系列国标和部标技术标准,如GB10067.3-88《电热设备基本技术条件—感应电热设备》、GB10063.3-88《电热设备的试验方法—无芯感应电炉》等。

四、中频感应炉的正常运行条件中频感应炉的正常运行条件包括环境、供电、供水等方面。

例如,环境要求海拔不超过1000m,环境温度在5~40 之间,相对湿度不大于90%(25 时),周围没有导电尘埃、爆炸性气体及能损坏金属和绝缘的腐蚀性气体,没有明显的振动和颠簸。

供电要求主电路供电电压660V 50Hz,波动不大于生5%,三相不平衡度不大于5%。

控制系统供电电压380V、220V,波动不大于5%。

主电路和控制系统供电电压必须为正弦波,波形畸变不大于10%。

供水要求冷却水系统电气部分采用风- 水型闭式冷却塔。

五、中频感应炉的供水要求中频感应炉的供水要求主要包括水质和供水方式。

水质要求为软水,不结水垢。

供水方式一般采用闭式冷却塔,这种冷却方式不用挖水池,现场使用只需将接口与需冷却的设备进行连接即可,不需增加其它辅助设备。

中频感应加热炉温度控制技术研究的开题报告

中频感应加热炉温度控制技术研究的开题报告一、选题背景中频感应加热炉是一种常用的工业加热设备,广泛应用于钢铁、有色金属、机械制造、汽车制造等领域。

中频感应加热炉具有加热速度快、效率高、工艺灵活等优点,但在生产过程中温度控制问题一直是个难题。

传统的PID控制方法难以满足中频加热炉快速响应、精准控制的要求。

因此,本研究旨在探讨中频感应加热炉温度控制技术,提高加热炉的温度控制精度和稳定性,同时优化生产工艺,提高加热效率。

二、研究内容及方法本研究主要从以下几个方面展开:1.中频感应加热炉基本原理研究:介绍中频加热炉的工作原理、加热方式等。

通过理论分析和实验验证,深入研究中频感应加热炉的加热特性和影响因素。

2.中频感应加热炉温度控制系统设计:基于单片机控制技术,设计一套中频感应加热炉温度控制系统。

采用先进的自适应控制算法,实现对加热炉温度的精准控制和优化调节。

3.中频感应加热炉温度控制系统仿真:通过MATLAB/Simulink软件搭建中频感应加热炉温度控制系统的仿真模型,对系统进行仿真验证和性能评估。

4.中频感应加热炉温度控制系统实验研究:在中频感应加热炉实验平台上进行实验研究,验证控制系统性能和可行性。

三、预期结果通过本研究,预计可以实现中频感应加热炉温度控制的精准和稳定,并提高加热效率,优化生产工艺。

同时,本研究还可以提供一种针对中高温加热炉的控制技术,为工业生产提供可行性和实用性的技术方案。

四、研究意义中频感应加热炉是一个重要的加热设备,其在工业生产中的应用广泛。

本研究可为相关领域提供控制技术支持,提高加热炉温度控制的精度和稳定性,优化生产工艺,提高加热效率,为提高工业生产水平做出贡献。

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中频感应炉节能研究
摘要:目前中频感应炉广泛应用于工业领域,因此进一步加强对其研究十分必要。

特别是节能领域的应用,对提高资源利用效率具有重要意义。

本文从中频感应炉的概念出发,重点分析了中频感应炉的节能原理。

关键词:中频感应炉;节能原理分析
1.中频感应炉的概念
中频为工频50Hz的交流电流,中频(300 Hz以上至20KHZ)换成的电源装置,将三相工频交流电流整流后换成直流电流,将直流电流换成可调节的中频电流,供给电容和感应线圈中流动的中频交流电流,在感应线圈中产生高密度的磁力线,切割感应线圈中的金属材料。

对金属材料产生大涡流的反应炉。

中频感应炉中的涡流具有中频电流的一些性质。

也就是说,如果金属本身的自由电子在有电阻的金属体内流动,就会产生热量。

例如,将金属圆柱体放入有交叉中频电流的感应线圈中,金属圆柱体不会直接接触感应线圈,通电线圈本身的温度已经很低,但圆柱体表面会发红甚至融化。

而且这种发红和融化的速度只需要调节频率大小和电流强弱就可以实现。

如果圆柱体位于线圈中心,圆柱体周围温度相同,加热和熔化圆柱体也不会产生有害气体、强光污染环境。

中频感应炉广泛用于有色金属的精炼(主要用于精炼钢、合金钢、特殊钢、铸铁等黑色金属材料和不锈钢、锌等有色金属材料的精炼,用于铜、铝等有色金属的精炼和升温、保温、高炉和双运);锻造加热(如齿轮、半轴连杆、轴承等精锻)、挤压、热轧、切割前的加热、涂料加热、热装及金属材料整体的调质、退火、回火等。

2、中频感应炉节能原理分析
(1)逆变主电路比较分析
在中频感应炉中,根据补偿逆变电路感应圈负载和容量的连接方式,可分为串联逆变和并联逆变两种中频感应电源。

我国并联谐振中频感应炉占工业精炼设备的很大比例,但根据已投入使用的串联谐振感应炉的运行情况,串联感应炉系统具有节能优势。

并联逆变电源、工频电压经过整流得到的直流电压,经电抗器Z、滤波后进入单相桥式并联逆变器。

其作用有三:就是让直流电流连续,纹波小。

限制中频电流进入工频电网,起到隔离中频交流的作用。

逆变失败时限制故障电流,电抗器近似视为恒流源。

串联逆变电源、工频电压经过整流获得的直流电流、电容Cj滤波器后,进入单相半桥式串联逆变器。

容量Cy除了滤波器外,还为中频电流提供旁路。

因此C的容量必须足够大,可以近似认为逆变器的直流电源是恒压源。

具体分析如下:
1.根据共振方式进行节能分析
并联谐振时,电源输入的电流很小,但电感和电容的电流很大。

均为电源输入电流的Q倍,电压均等于逆变器的输出电压。

在串联谐振中,电容和电感两端的电压相等,都是逆变输出电压的Q倍,流过电感和电容的电流等于逆变器的输出电流。

由于在串联谐振电源中采用脉宽调制方法,在中频感应炉逆变电压允许的范围内,串联谐振的感应圈电压相对较高。

因此,根据谐振感应炉的谐振方式,在功率相同的条件下,串联谐振式中频感应炉的感应圈电流损耗较小。

2、根据负载功率因数的不同节能
晶体管中频电源功率因数的调整由低频调整为高频,逐渐接近谐振频率。

其中,并联谐振式中频感应炉逆变电路的工作频率高于负载的谐振频率,因此脉冲触发应在负载电压为0之前进行。

逆变触发角越大,晶体管承受的反压越大,晶体管可以进行可靠的屏蔽,有利于环流。

但逆变触发角不能无限超前。

理想情况下,串联逆变电路负载的谐振频率与逆变电路的工作频率相似。


过逆变电路工作过程的分析可知,触发时间越短,工作频率越接近谐振频率,电
压波形重叠,引起电压幅度的增加。

从逆变电路主槽功率来看,电压升高,主槽电流下降,逆变电路损耗降低。

另外,随着触发时间的缩短,工作频率越接近谢振频率,每组的“W”波形都工
作在逆变角为0状态。

3.能耗对比试验结果
以某公司铸造现场实验为对象,对两种中频感应炉的能耗进行并联对比试验。

两种中频感应炉的容量都是一吨。

通过实验数据可以看出,在实际运行过程中,
熔炼1吨金属(铸铁废料)的电耗,串联谐振式中频感应炉更节能。

在中频感应
谐振感应炉的节能分析过程中,对两种谐振感应炉的节能方式进行了比较,并根
据谐振方式、负载电路的功率因数对节能进行了分析。

最后分析了两种中频电源
能耗表,得出在实际工作过程中串联谐振感应炉更节能。

4.炉衬对节能的影响
在中频感应炉系统中,通过炉衬的热损失,每吨需要铁水30-60,占输入功
率的5%~10%。

为了降低这部分的能量损失,文中对炉衬的烧结工艺、炉衬材料、
炉衬形状、炉衬厚度和炉料清理进行了初步的分析和研究,取得了初步的效果。

炉衬节能的基本原理是:
首先,选择优质炉衬。

结有薄炉衬的高炉一般采用感应圈粘结剂提高安全性,采用优质干式炉衬捣固材料,一般选用硅砂和硼酸混合材料。

其次是内衬厚度:普通内衬厚度减少30%,电磁感应效率提高,节能可达
3%-5%。

另外,由于铁水的冲击和腐蚀,为了延长衬里的寿命,衬里不能太薄。

因此,对炉衬厚度与熔池容量的关系曲线进行了分析,结果表明,当炉衬容量小
于2t时,容量越大,炉衬越厚。

当炉子超过2t时,随着炉子容量的增加,炉衬
厚度增加越慢。

第三,炉料形状:炉料块过大或过小会影响感应炉的电效率和熔
化质量。

炉料块度越大,熔化速度越慢,金属液均匀程度越不稳定。

通过分析,
得出了炉料吸收功率与炉料破碎度的关系曲线。

炉料块太大,破碎时间很长,炉
料吸收功率较小。

随着值的增加,功率也随之增加。

当时吸收的功率达到了峰值。

此时,功率吸收面积和电效率只有达到最佳值,才能充分利用电效率。

最后是炉料的整理:铁水熔化时,炉料中夹杂的氧化物和铸造用废砂等混合
在一起,其单位电耗量将增加10。

因此,在将炉料投入高炉之前,尽量确保炉料
不掺入铸造用废砂、金属氧化物等杂质。

(2)精炼工艺对节能的影响
使用中频感应炉熔炼时,操作方法不当会增加额外的能量损失。

因此,从精
炼过程中的热力学反应、中频透热能耗、实际熔化铁水消耗三个方面进行分析,
以降低能量损失,提高能源利用效率。

精炼作业的节能原理如下:
1、热力学计算的热能
铁水温度达到1500℃左右时,才开始熔化,通过分析计算知道,1吨铁水从
室温加热到1500℃所需要0。

69xl09J的热量,需要消耗200度电。

2、实际熔化铁水消耗
中频感应炉熔化铁水一般分为三个过程,冷炉料有磁状态、未熔化状态、熔
化状态。

通过对熔化过程的分析,得出预留铁水熔炼运行阻抗和温度的关系曲线,知道当采用预留铁水的方法,整个熔炼过程中运行阻抗保持一致性,功率变化不大,因此熔炼的速度很快,减少了散热的时间,从而节能。

三、结语
中频感应炉逐渐被我国广泛应用,研究其在节能方面的应用,对提高资源利
用效率有重要意义。

参考文献:
[1]陈健美,鄂加强,谢常清.中频感应炉节能研究[J].节能技
术,2003(02):44-45.
[2]谢常清.中频感应炉节能研究[J].冶金设备,2002(06):59-61.。

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