中频炉，中频电炉，串联中频炉选型对比分析

节能降耗, 防污減排是社会经济可持续发展的重要手段, 感应熔炼加热速度快、 效率高、烧损少、闷热损失较小、车间温度相对较低、減少产生烟尘，在节约能源、提高生产率、改善劳动条件、降低劳动强度、静化车间环境等方面效果显著 。尤其是对于铸铁而言 , 感应熔炼炉有利于获得低硫铁液， 是冲天炉无法比拟的 。 铸造企业在选择中频熔炼炉时应根据变压器容量, 产量要求, 投資额度等作为选择标准, 在选购设备时应注意以下事项 ：

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用电条件

1.1 变压器容量

对于行业比较常用的SCR全桥并联逆变中频电源, 変压器容量和电源的数値关系式为:

   变压器容量的数値=电源功率的数値*1.2

对于串联逆变中频电源(俗称一拖二, 一台熔炼一台保温,两台同时工作)变压器容量和电源功率的数値

   变压器容量的数值=电源功率的数值*1.1

变压器为整流变压器，为了减少谐波的干扰, 尽量专机专用, 即一台中频电源配置一台整流变压器。

l.2 进线电压

对于1000Kw以下的中频电源一般采用三相五线制380V, 50Hz工业用电,配置6脉冲单整流中频电源。对于1000Kw以上的中频电源则侧重于使用660v进线电压配置12脉冲的双整流中频电源。

有的厂家使用575V或750V，由于575V或750V是非标准的电压等级,配件不好选购,建议不要选择使用

原因有二: 一是通过提高进线电压提高额定工作电压；二是大功率产生的谐波会干扰电网, 通过双整流可以获得较为平直的直流电流, 负载电流为矩形波,负载电压接近正弦波,减少电网干扰对其他设各的冲击。

有的用户盲目的追求高电压(有的l000Kw 使用900v进线电压), 低电流以求达到节能的目的, 岂不知这样是以电炉的寿命为代价的, 得不偿失, 高电压容易造成电元器件寿命缩短、铜排、线缆疲乏,使电炉寿命大打折扣。另外高电压对于电炉生产厂家来说,在用材方面减少了原材料,节约了成本。电炉厂家肯定是乐意这样做(高售价低成本。)最终吃亏的还是电炉的使用厂家。

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产能要求

一般来说, 按照单件的重量和每个工作日所需要的铁液的重量, 可以确定中频感应熔炼炉的容量。 然后确定中频电源的功率和频率。 感应加热设备属于非标的产品 。 目前国家没有形成标准, 行业普遍的配置见表1。

由表1看出，国内中频感应熔炼炉功率密度基本在500KW/吨左右，与理论最佳值600-800Kw相比较低,主要是考虑炉衬寿命和生产管理。高功率密度下,电磁搅拌会对炉衬产生强烈的冲刷,对炉衬材料,筑炉的方法,熔炼工艺,材质,辅助的材料等要求较高。根据上述配置,每炉熔化时间在75分钟(包括加料,打捞杂质,调质时间)。若需要缩短每炉次的熔化时间, 可在炉体的容量不变的情况下提高电源功率密度100Kw/吨。

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结构的选择

按照行业习惯,以减速机为倾炉方式的铝合金结构的工业熔炼炉俗称铝売炉。以液压缸为倾炉方式的钢结构的感应熔炼炉俗称钢壳炉。 两者区别见表2和图

带磁轭液压倾炉钢壳炉

铝合金壳减速机倾炉铝壳炉

相对铝売炉, 钢売炉的优点有五点:

1)   坚固耐用,美观大方,尤其是大容量炉体,需要较强的刚性结构,从倾炉的安全角度,尽量使用钢壳炉。

2)   矽钢片制成的磁轭对感应线圈产生的磁力线起到了屏蔽和发射, 减少了漏磁, 提高了热效率,增大了产量,节能5%-8%左右。

3)   炉盖的存在减少了热量的损失,也提高了设备的安全性。

4)   使用寿命长,铝在高温下氧化的比较严重,造成金属韧性疲乏。在铸造企业现场,经常看到使用一年左右的铝売炉炉売破烂不堪, 而钢売炉 由子漏磁少, 设备使用寿命大大超过铝壳炉。

5)   安全性能钢壳炉要大大优子铝壳炉, 铝壳炉在熔炼的时候由子高温, 重压, 铝壳容易变形,安全性差。钢壳炉使用液压倾炉,安全可靠。

选购时最关心的问题：

同型号的产品为什么价格差异很大及如何选择中频熔炼炉?

同型号的中频感应炉的价格有很大的差异,以普遍应用的1吨炉为例,市场价格有时候相差数倍,这与炉子的结构,元器件选择,技术含量,售后服务和质量等多方面的因数有关。

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选材的不同

1）炉売和磁轭

就铝壳炉的外壳的选择，标准的1吨铝売炉的炉壳重量为400Kg的铸造铝合金，厚度为40mm，有的厂家的炉売往往是重量和厚度不够。   钢壳炉最重要的是磁轭的选择，同型号的钢売炉磁轭的选择不同，价格差距很大。 一般应选用全新的有取的z11的高导磁率冷轧硅钢片制造。硅钢片的厚度在 0.3mm，采用方形结构，内弧面和感应线圈的外圆弧度相同,使得磁轭可以紧贴感应线圈外側，最大限度的约束线圈向外发散磁力线，磁轭由两侧的不锈钢板和不锈钢夹持，焊接固定,通水冷却。

有的厂家使用废旧, 无取向, 甚至是废旧变压器上拆卸下来的硅钢片来制作磁轭。貌似价格便宜，实则毫无用处。

2）铜管和铜排:

熔炼炉的核心是感应线圏。冷挤压铜管和铸造铜管的效果和价格相差甚远。应该采用矩形截面的T2冷挤压铜管，铜管的表面绝缘处理采用TSC-L超高温绝缘漆或者APC-H+高温抗弧绝缘磁漆处理，耐温性能超过200℃。

为什么要选择高温绝缘漆？

通过线圈的感应电流具有集肤效应，即电流主要集中在铜管的表面，感应电流的频率越高，表面电流密度越大。所以感应线圈铜管的发热集中在表面，与绝缘漆接触的表面温度远高于铜管内与冷却水接触部位的温度。即使在正常的循环水冷却条件下，出水温度控制在50-60℃，铜管表面的温度也会超过80℃。

.炉内钢水的传导热量。新炉炉衬较厚，能有效防止炉内钢水的热量传导到线圈表面，但是后期随着炉衬的快速侵蚀，到后期炉衬变薄，钢水传导至线圈表面的热量远高于新炉衬。实际测量表面，在新炉衬时（炉衬厚度约15cm）线圈浆料层的温度在80°上下，到炉衬后期（厚度约为5cm），线圈浆料层的温度已经上升至接近200℃，此时常规绝缘漆已经完全碳化失效。

.冷却水冷却能力下降，这主要是由于水质的影响造成的。高温下冷却水容易结垢，尤其在水质较硬的北方及西部地区，冷却水结垢现象突出，堵塞铜管，水流水压减小，冷却能力明显下降，温度升高反过来又加速结垢。一旦这种情况发生，铜管表面的温度会迅速升高，常规绝缘漆在很短的时间内就会被碳化破坏。

若采用普通绝缘漆，为保护其绝缘强度，可在表面用云母带和无碱玻璃丝带分别缠绕包扎一次，而后再涂防潮绝缘瓷漆，不过此种方式的施工复杂，材料成本和人工成本高，且效果不如直接采用高温绝缘漆涂覆效果明显。

为什么绝缘带包扎的方式不如直接喷刷高温绝缘漆好？

目前通常使用的绝缘带有云母带，无碱玻璃丝带或者聚酰亚胺带，这些材料的绝缘性能良好，然而包扎在铜管上的附着力并不理想，主要靠再涂刷一层绝缘漆或者树脂来粘结。然而，中频炉在生产的过程中有强烈的振动，随着时间推移，包扎的绝缘带很容易于铜管脱落，或者形成很多缝隙。新炉衬的潮气或者其他水蒸气已经金属粉尘会渗入这些缝隙，形成短路，彻底破坏绝缘效果。而高温绝缘漆在铜管表面有良好的附着力，在表面形成致密坚硬的绝缘保护膜，不会发生以上的状况。

同时，玻璃丝带或者云母带在长期高温环境很容易变脆，其有效的使用时间不长。

线圈匝间留有一定的间隙，在涂线圈内耐火胶泥时应使耐火胶泥滲入缝隙，加强线圈上的胶泥在线圈上的附着力,耐火胶泥筑好后,内表面光整，便于拆除炉衬，以保护线圈，线圈上泥在线圈上的附着力，耐火胶泥筑好后，内表面光整，便于拆除炉衬，以保护线圈，线圈上下两端增加几匝不锈钢水冷圈,增加整体刚性，有利于散热。

有的厂家使用的是铸铜或者T3的铜管，导电差，容易破裂漏水应特别注意。

3）可控硅

各厂家使用的可控硅,质量一般是參差不齐的,质量好的可控硅温度敏感度好,反应快速,故障率低。所以选知名厂家的可控硅,质量可靠，稳定。

4）电源柜

正规的厂家采用标准喷塑板柜売。而非铁皮喷漆柜売。并且电源柜的尺寸规格都是标准的。

不正规的厂家电源柜也缩水,高度.宽度和厚度不够,甚至有的把电抗器搁置在电源柜外面的 。正规的厂家中频电源内部都装有低压开关,不需要用户再另外配置电压开关柜 。而有些不正规的厂家电源内部没有安装低压开关 。 无形增加了用户的费用

5）电容:

进行无功补偿的电容柜最主要的是必须配备足量的数量,，一般是电容的补偿量值是电源功率的18-20倍，即： 电容补偿量(Kvar)= (20-18)x   电源功率

并选用正规厂家的电容器 。

6）电抗器

电抗器的主要材料是硅钢片,应该选用正规厂家生产的新品,不能用回收的二手硅钢片 。

7）水管卡子

中频熔炼炉成套设备中,有大量的水管连接，严格的讲应该用不锈钢卡子，更好的是使用铜制的活结。活结安装和拆卸方便，不用维护，特別适合应用于水冷电缆上，有利子电流传输而且不会发生漏水的情况，安全可靠。

除了上面的几点还有其他的元器件的选择也很重要,比如逆变电容电阻水冷电缆连接铜排水管的等等,这些都会影响到设备的质量和价格,在这里我们不做详细阐述,望各位在选择购买的时候能注意, 尽量要求熔炼炉生产厂家提供主要元器件的明细, 不能只单纯的比价格而忽略了设备内部的结构和质量。

由于中频熔炼炉是非标的产品, 先订购再生产制造, 质量的好坏和价格息息相关。

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技术实力

正规的厂家为研究实验先进的技术投入了大量的人力物力，设备先进， 技术精湛。在熔化速度 、电耗、操作复杂程度和故障等方面反映不同 。

很多的生产厂家不具备场内调试的条件，成本自然低一些，装配和调试工艺对质量的影响是非常大的，不同厂家，不同的工艺不同的价格也造成不同的质量 。

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售后服务

良好的售后服务是设备质量的保障，机电产品出故障是难免的，这就要需要良好的售后服务,，正规的厂家有足够的技术人员和能力保障售后服务。 中频感应熔炼炉在出厂前，经过反复多次的静态和动态调试，有一年的保修期，在此期间,任何非人为责任造成的设各故障,，都会由生产厂家负责 。