中频感应电炉熔炼过程中的节能问题
感应炉熔炼常见问题及对策
感应炉工作中出现的问题很多,以下仅就若干常见问题作一介绍。
1、元素烧损偏大感应炉中Si、Mn、Cr等易氧化元素的烧损,多在3%~5%。
烧损超值,铸铁化学成分波动,必然要引起一系列的组织和性能问题。
元素烧损大,一般发生在熔清时间过长,又未注意造渣保护的时侯。
若废钢用量大,轻薄料多,炉料带水带锈,问题更是加重。
避免元素烧损过大的办法是:(1)炉料尽量干净,形状不要枝叉,尺寸不能过大、过薄。
(2)杜绝架料,并创造一切能快熔的条件。
(3)熔炼前期要及时造渣,后期高温下有熔渣覆盖。
充分发挥熔渣的保护作用。
(4)如果工厂有切屑要利用,炉底可铺一些,熔清向熔池分批添加一些。
2、铁液中O偏高感应炉没有冲天炉的氧化性气氛,而且由于铁液中的[O]和[FeO]与[C]产生反应,使Fe受到了C的保护,铁液中的溶氧是不多的。
可是熔炼后期为了促使增C剂溶吸,常调低电频率以加强熔池搅动。
如果“驼峰”过高,调频时间过长,铁液与大气接触几率增加,被离解的O离子将进入铁液。
熔炼后期添加料未经烘烤,也会使[O]、[H]增加。
近期,有业内人士提出:在1500℃以上保温,[O]不会降低,而是提高的观点,可供参考。
防止O偏高的办法是:(1)熔炼后期调频不要过度。
(2)后期不要使用潮湿的物料和工具。
(3)过热温度不要过高,切忌高温下长时间保温。
3、铁液C量低于预期铁液温度超过平衡温度,反应SiO2+2C=Si+2CO向右进行,造成铁液降C 增Si。
所以配料时不能忘了补C。
要掌握本厂的降C量,把C量如数补足。
还要提醒一点,灰铸铁后期调整成分,要采取先Mn再C后Si的顺序。
4、铸件机加工后,发现有裂隙状气孔裂隙状气孔是N气孔的特征。
当[N]超限时容易发生,铁液中非金属夹杂物多,发生的几率更高。
“病从口入”,所以要限制电弧炉废钢用量,电弧炉废钢的[N]高,而转炉废钢则不然。
更要防止混入含N高的废合金钢料,如高锰钢、耐热的高铬铁素体钢和铬锰氮钢,以及奥化体钢等。
中频感应熔炼炉的功率因数
中频感应熔炼炉的功率因数取决于多种因素,包括加热材料的电阻率、电导率、热导率、熔点、温度分布等。
这些因素会影响电流和电压的相位差,从而影响功率因数。
一般来说,中频感应熔炼炉的功率因数较低,通常在0.15左右。
这是因为熔炼炉中的加热材料是电的良导体,电流通过时会产生大量的无功损耗。
此外,熔炼炉的电源采用了中频交流电源,这种电源的频率较高,容易产生较大的谐波电流,进一步降低功率因数。
为了提高中频感应熔炼炉的功率因数,可以采用以下几种方法: 1. 增加滤波装置:在熔炼炉的电源输入端增加滤波装置,以减小谐波电流的影响。
2. 调整电源频率:通过调整电源频率,减小电流和电压的相位差,从而提高功率因数。
3. 增加负载电阻:通过增加负载电阻,减小电流和电压的相位差,从而提高功率因数。
4. 采用新型熔炼材料:通过采用新型熔炼材料,减小电流和电压的相位差,从而提高功率因数。
需要注意的是,提高中频感应熔炼炉的功率因数需要根据具体情况进行具体分析,针对不同的熔炼材料和电源设备采取不同的方法。
中频感应电炉熔炼铁水能源消耗限额
中频感应电炉熔炼铁水能源消耗限额1范围本标准规定了中频感应电炉熔炼铁水能源消耗限额的技术要求、计算范围和计算方法、节能管理与措施。
本标准适用于以中频感应电炉熔炼铁水从事专业铸铁件生产企业的单位铁水能源消耗的计算与考核。
2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 2589 综合能耗计算通则GB 17167 用能单位能源计量器具配备和管理通则3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1中频感应电炉 medium frequency induction furnace利用交变中频电流(100 Hz—10000Hz)在工件中产生的涡流来加热熔化金属的熔炼炉。
3.2合格铁水qualified cast iron molten金属炉料经熔炼后形成的符合工艺质量要求可供浇注的铁水。
3.3合金化处理alloy operate熔炼过程中按照工艺需要向炉体内加入各类合金元素的工艺方法。
4技术要求现有企业熔炼合格铁水能源单耗限定值、先进值及新扩建企业熔炼合格铁水的能源单耗准入值见表1。
表1中频感应电炉能源单耗1DB31/ 508—2020 25 计算范围和计算方法5.1 计算范围5.1.1 中频感应电炉熔炼铁水的电耗,以及在此期间熔炼炉除尘装置用电。
5.1.2 能耗的统计和计算应按照GB/T2589《综合能耗计算通则》的规定执行。
能源实物量的计量应符合GB 17167《用能单位能源计量器具配备和管理通则》的规定。
5.2 计算方法5.2.1 熔炼铁水单位产品能耗某一统计期内,中频感应电炉熔炼合格铁水的单耗,按式(1)计算:∑⨯=Gz WD λ ………………………………… (1) 式中:D ——某一统计期内某炉座单耗,单位为千瓦时每吨(kW •h/t )。
W ——相应统计期内该炉座全部电力消耗量,单位为千瓦时(kW •h)。
中频感应电炉能耗及节能原理探究
如果增加了中频电源的频率,就会增加磁力线切割炉料的速度,在炉料所形成的闭合回路中,就会增大产生的涡流数值,就会有显著的发热效果,提高电效率。有研究表明,电源的频率和电效率成正相关,但是当电效率接近90%时,电源频率增加后基本不会影响到电效率[1]。同时,由于存在集肤效应,炉料的直接加热层的深浅和电源的频率成反比,靠长时间的传导,可以使工件表面和心部获得接近的温度,但会降低热效率。过长的传热时间,在周围介质中损失热量是热效率降低的原因。考虑到炉料的尺寸对电效率和热效率有影响,应当合理的对中频电源的频率进行选择,即不能选择过大也不能选择过小。
4.2加强熔炼设备的管理
加强对熔炼设备的管理,规范筑炉、烘炉、烧结、熔炼等操作工艺要求和中频电源维护保养制度,有效提高炉龄,保证中频电源的正常运转,从而降低熔炼电耗。在中频感应熔炼炉使用的后期,熔化速度变慢,炉渣必须被清理出来。炉壁上聚集着炉渣,炉壁变得越来越厚,富集的废钢氧化物和过多的旧铁粘砂使得阻抗增大,使得功率低于额定值。
参考文献:
[1]张健林。中频感应熔炼炉与保温炉的电源频率选择及功率计算[J].中国铸造装备与技术,2016(5):51-53.
[2]冯胜山,许顺红,刘庆丰,等。无芯感应电炉成型炉衬的研究与应用进展[J].铸造技术,2014,29(7):975-978.
[3]袁达,刘芸。中频无芯感应电炉改造感应圈提高熔化率的实践[J].特种铸造及有色合金,2015(1):40-41
一、提高中频电源的效率
1.1采用IGBT电压反馈串联谐振型中频电源
与并联谐振电路相比,串联谐振电路有以下优点:①串联逆变电路的整流角在正常工作时,始终为零,而且有较高的进线功率因数,12脉整流可达到0.988;②在功率输出相同条件下,感应圈消耗的能量,串联逆变电路流经感应圈的电流小于并联电路,而且消耗的能量也小;③谐振状态下的串联逆变电路,正弦波波形利用率较高,流过感应圈的电流为“W”波形,波形谐波含量极少;④感应圈的频率经串联电路的“W”波形倍增,有效的降低了感应圈的空载电流;⑤串联电炉通过调节频率而调节电炉功率,恒功率特性好,相对熔炼时间短。总之,串联谐振式中频感应电炉具有节能的显著优点。
警惕!这些因素,影响中频炉熔炼能耗!
警惕!这些因素,影响中频炉熔炼能耗!1、电源(1)感应电炉功率密度配置的高低。
配置高,熔化速度快,节能效果好。
电炉能否保持高功率因数向炉内送电也是能耗高低的区别;(2)感应电炉的效率及感应线圈的电效率的高低。
(国外先进感应电炉总效率高达75%,感应圈高达85%,国内则分别为73%和80%);(3)中频电源转换效率高低。
国外达97%~98%,国内接近97%,主要在电抗、电容的效率上;(4)电炉单元的布置。
电源离炉体的距离、送电铜排的长短、水冷电缆的长短,电源进入电压一高压变压器离电源点的距离都是影响因素。
2、熔化物(1)炉料表面的干净程度(如有5%杂物,5%的电能去熔化这些杂质),还会影响炉衬寿命;(2)炉料块长度合适与否会影响电炉的电效率和熔化质量,一般以200~300mm块度为宜;(3)起熔时炉内是否有液态金属液。
残液以占炉容15%为宜,过少则这部分铁水过热情况会加剧,过多则降低铁水的有效使用,也提高单位能耗。
铁水倒空在使用过程中使功率因数下降,熔化速度下降。
3、耐火材料(1)合理的热面材料厚度。
提高熔化率,可减薄其厚度,但使用寿命降低,筑炉成本上升,安全隐患上升;(2)正确的底部厚度,也影响到电效率和炉衬寿命。
炉底高度超过有效线圈100mm时,底部耐火材料会因为感应搅拌力作用强力冲刷底部,急剧降低使用寿命;(3)正确的使用背衬材料(隔离材料称为背衬材料、如石棉布等)使用石棉布作为背衬材料害处:人吸入会滞留于肺中有致癌倾向;石棉布一般含水分高,容易在石英砂背后在使用一段时间后随水份进入石英砂引起板结开裂。
背衬材料功能是绝缘、防水和感应器线圈耐火,胶泥表面起隔离作用,并便于炉衬更换。
石英砂热面后背,我们希望有一层松散层使铁水万一钻过热面会在此停止。
感应器的冷却水温是造就松散层的必要条件。
如果用隔热较好的石棉布,加上水份,石英砂中的微量硼酸就会使其板结,用云母纸是最佳选择。
用高级线圈胶泥处理,表面光滑,不必再使用背衬材料,但必须具有加工方便,干燥后无裂纹,不和酸性物质反应的性能。
浅谈中频电炉的节能减耗
浅谈中频电炉的节能减耗吉林大学南岭校区高级工程师张加平中频电炉是一种将工频交流电转换成直流电,再将直流电转换成较高频率交流电的变频电子设备,利用交流电在螺管线圈中的交变,让处于螺管线圈——中频炉感应圈内的铁磁物质体内产生涡流,进而产生焦耳热,达到加热和熔化炉料的目的。
因此,提高变频设备的效率、提高电磁能与焦耳热能转换效率,是中频电炉节能减耗的基本构成。
中频电炉的电耗用每吨钢水消耗的电量计算,单位是KWh/t。
下表,是国内外中频电炉电耗列表,国内指标是现场记录,国外指标是销售人员的介绍。
尝试从以下几个方面浅谈中频电炉的节能减耗。
一、中频电炉器件结构随着固态中频变频电源控制技术的快速发展以及电子开关器件的优质、低价,其电效率的转换已逐步提高到目前的96~97%。
作为金属保温和熔化设备,企业对中频电炉的选择,是高可靠、高效率、低成本。
现下,中频变频电源制造和维修,电子开关器件选用国产优质可控硅,电抗器选用国产优质矽钢片、采用大口径盘式绕组优化设计制造,滤波、补偿电容采用国产优质电热电容器,所有连接用铜牌、水电缆选用优质足径铜板和缆线,感应线圈——炉体选用1号紫铜异型方管。
大量的运行实践证明,这是中频电炉高可靠、高效率、低成本运行的硬件保证。
特别是1吨以上的中、大型中频炉,越是大型中频炉,优选国产优质的器件和材料,可靠、高效、低成本的效果越明显。
二、中频电炉高功率密度配置功率密度是指中频电炉每吨容量所配备的电源功率数。
送入中频电炉的电功率可以分为两部分,一部分是在工件的加热过程中转化为热能,是有用功,另一部分是供电线路的铜耗,使感应圈、水电缆发热,热量又被冷却水带走,这部分功率是无用功。
显然,中频电炉熔化速度越快,无用功消耗越小,电炉功率密度配置得高,熔化速度就快。
500Kg以下的中频电炉,供电功率与炉容公斤数的比例可达到0.9~2,例如,500Kg炉体配备450KW,200Kg炉体配备350KW,这样,可以在45~24min内熔清铁水。
中频电炉解决方案
中频电炉解决方案
标题:中频电炉解决方案
引言概述:
中频电炉是一种用于熔炼金属和合金的设备,广泛应用于钢铁、有色金属、铁合金等行业。
在实际生产中,中频电炉可能会遇到一些问题,需要相应的解决方案来保证生产效率和产品质量。
一、电炉加热效率提升方案
1.1 采用高效节能感应电源
1.2 优化电炉结构设计,减少能量损失
1.3 定期清洁电炉线圈,保持加热效率
二、电炉过载保护方案
2.1 安装电流监测装置,实时监测电炉电流
2.2 设置过载保护装置,避免电炉过载
2.3 定期检查电炉电路,确保运行安全
三、电炉温度控制方案
3.1 安装温度传感器,实时监测电炉温度
3.2 调整电炉加热功率,控制温度波动
3.3 使用自动控制系统,提高温度控制精度
四、电炉故障排除方案
4.1 定期检查电炉电路连接,避免断路或者短路
4.2 检查电炉线圈绝缘,防止漏电或者击穿
4.3 配备备用零部件,及时更换损坏部件
五、电炉维护保养方案
5.1 定期清洁电炉内部,避免积灰影响加热效果
5.2 润滑电炉机械部件,减少磨损
5.3 定期检查电炉冷却系统,确保散热效果良好
结论:
通过以上中频电炉解决方案,可以有效提升电炉的加热效率,保护电炉免受过载伤害,控制电炉温度稳定,及时排除故障并保养维护电炉,从而保证生产的顺利进行,提高产品质量和生产效率。
中频电炉解决方案
中频电炉解决方案一、背景介绍中频电炉是一种常见的工业加热设备,广泛应用于钢铁、有色金属、铸造、热处理等行业。
它通过电磁感应加热的方式,将电能转化为热能,实现对金属材料的加热和熔化。
中频电炉具有加热速度快、效率高、温度控制精准等优点,因此备受企业青睐。
二、问题描述然而,在使用中频电炉的过程中,也会遇到一些问题,例如:能耗高、温度控制不稳定、设备寿命短等。
为了解决这些问题,我们提出了以下中频电炉解决方案。
三、解决方案1. 能耗优化为了降低中频电炉的能耗,我们可以采取以下措施:- 优化电炉的结构设计,减少能量损耗;- 采用高效的电磁感应线圈和电子元件,提高能量利用率;- 引入节能控制系统,实现对电炉的智能化管理,包括自动调节功率、温度等参数,以达到最佳能耗效果。
2. 温度控制稳定性提升为了提高中频电炉的温度控制稳定性,我们可以考虑以下方案:- 引入先进的温度传感器和控制系统,实时监测和调节加热温度,确保温度控制精准;- 优化电炉的结构设计,改善热传导性能,减少温度梯度,提高加热均匀性;- 采用闭环控制系统,根据实际温度变化进行反馈调节,以提高温度控制的稳定性。
3. 设备寿命延长为了延长中频电炉的使用寿命,我们可以采取以下措施:- 选用优质的电炉材料,提高耐高温和耐热冲击性能;- 加强电炉的维护保养,定期清洁和检查设备,及时处理故障;- 引入智能化设备管理系统,实时监测电炉的工作状态和健康状况,提前预防和解决潜在问题。
四、实施步骤1. 能耗优化- 分析电炉的能耗情况,确定优化的方向和目标;- 设计优化方案,包括结构设计、元件选择和节能控制系统的引入;- 实施方案,对电炉进行改造和升级,安装节能控制系统;- 进行试运行和调试,评估节能效果,并进行必要的调整。
2. 温度控制稳定性提升- 分析电炉的温度控制问题,确定提升的方向和目标;- 选用先进的温度传感器和控制系统,进行系统设计和集成;- 进行电炉的结构优化和改进,改善加热均匀性和温度梯度;- 进行试运行和调试,评估温度控制稳定性的改善效果,并进行必要的调整。
中频炉电耗计算方法
中频炉电耗计算方法
中频炉电耗的计算方法涉及多个因素,包括中频炉的额定功率、生产周期、熔炼材料的性质、炉衬损耗、熔炼温度等。
以下是一些
常见的计算方法和影响因素:
1. 中频炉的额定功率,中频炉的额定功率是指炉子正常运行时
的功率,通常以千瓦(kW)为单位。
电耗的计算通常从额定功率出发。
2. 生产周期,生产周期是指中频炉在一定时间内的工作时间,
通常以小时为单位。
电耗的计算需要考虑炉子的工作时间和非工作
时间。
3. 熔炼材料的性质,不同的熔炼材料具有不同的熔化特性和能
量消耗。
例如,铁水的熔化能耗与铝合金的熔化能耗是不同的。
4. 炉衬损耗,中频炉的炉衬会随着使用时间逐渐磨损,炉衬的
损耗会影响电耗的计算。
5. 熔炼温度,炉子的工作温度会影响电耗,通常来说,温度越
高,电耗越大。
基于以上因素,中频炉的电耗计算可以通过以下步骤进行:
首先,确定中频炉的额定功率。
其次,根据生产周期和炉子的工作时间计算实际工作时间占比。
然后,根据熔炼材料的性质和炉衬损耗估算能耗。
最后,考虑熔炼温度对电耗的影响,进行修正计算。
需要注意的是,中频炉的电耗计算是一个复杂的过程,实际的
电耗还受到许多其他因素的影响,如电力损耗、电力质量、操作技
术等。
因此,在实际应用中,需要结合具体情况进行综合分析和计算。
中频感应电炉熔炼操作过程中的节能措施
中频感应电炉熔炼操作过程中的节能措施冯胜山(湖北工业大学机电研究设计院武汉 430070)中频感应熔炼电炉由于熔化速度快、电效率和热效率高、能源消耗量低(见表1)、操作使用方便,已成为熔炼铸钢和化学成份要求严格的球墨铸铁、高强度铸铁、合金铸铁的重要设备。
近年来,高功率、快速熔化、大型化已成为目前中频感应熔炼电炉发展的潮流。
表1 冲天炉和中频炉熔炼铸铁时能源消耗比较注:能耗率指每吨铁液耗能量,单位为kg表示焦炭消耗,单位为kW·h表示电能消耗。
采用无芯感应电炉熔炼时,如果操作方法不当,会增加能量消耗。
应在炉料准备、加料、熔炼、出钢各工序以及熔炼作业制度方面规范操作、科学管理,以降低能量损失,提高能源利用效率。
1 炉料准备1.1 合理选择炉料块度料块尺寸应大于电流的透入深度,以缩短加热时间,提高热效率。
在相同功率条件下,工频炉炉料表面层的电流密度远小于高、中频炉。
对圆柱形金属材料研究表明:当圆柱形金属材料的直径d与透入深度△t的比值为3.5时,总效率最高(见图1)。
可以近似计算出不同频率时圆柱形金属炉料的最佳尺寸范围,计算公式如下:d = n△t式中:n--实验常数,取n=3~6;△t一炉料在居里点以上时的透入深度,mm;d--圆柱形金属炉料的最佳直径,mm。
为了提高升温速度,就必须减少炉料间的接触电阻,一般都采用启熔块,以降低电耗。
启熔块的直径小于坩埚直径20~30mm,高度为坩埚高度的1/3,重量为总容量的4O~50%。
炉料块度大小应坩埚直径相适应。
炉料直径与坩埚直径之比为0.28~0.3为宜。
大、长型废钢应切割。
炉料块度大小还应与电源频率相适应。
频率高时,炉料块度应小些。
感应电炉所用电源频率随炉子容量的增大而降低。
因此,大容量感应炉可以使用大块炉料,小容量感应炉使用小块炉料。
1一电效率2一热效率效率3一总效率效率效率图1 感应加热总效率和d/△t的关系最佳炉料尺寸与电流频率的关系见表2。
浅谈中频电炉的节能减耗1
浅谈中频电炉的节能减耗中频电炉是一种将工频交流电转换成直流电,再将直流电转换成较高频率交流电的变频电子设备,利用交流电在螺管线圈中的交变,让处于螺管线圈——中频炉感应圈内的铁磁物质体内产生涡流,进而产生焦耳热,达到加热和熔化炉料的目的。
因此,提高变频设备的效率、提高电磁能与焦耳热能转换效率,是中频电炉节能减耗的基本构成。
中频电炉的电耗用每吨钢水消耗的电量计算,单位是KWh/t。
下表,是国内外中频电炉电耗列表,国内指标是现场记录,国外指标是销售人员的介绍。
尝试从以下几个方面浅谈中频电炉的节能减耗。
一、中频电炉器件结构随着固态中频变频电源控制技术的快速发展以及电子开关器件的优质、低价,其电效率的转换已逐步提高到目前的96~97%。
作为金属保温和熔化设备,企业对中频电炉的选择,是高可靠、高效率、低成本。
现下,中频变频电源制造和维修,电子开关器件选用国产优质可控硅,电抗器选用国产优质矽钢片、采用大口径盘式绕组优化设计制造,滤波、补偿电容采用国产优质电热电容器,所有连接用铜牌、水电缆选用优质足径铜板和缆线,感应线圈——炉体选用1号紫铜异型方管。
大量的运行实践证明,这是中频电炉高可靠、高效率、低成本运行的硬件保证。
特别是1吨以上的中、大型中频炉,越是大型中频炉,优选国产优质的器件和材料,可靠、高效、低成本的效果越明显。
二、中频电炉高功率密度配置功率密度是指中频电炉每吨容量所配备的电源功率数。
送入中频电炉的电功率可以分为两部分,一部分是在工件的加热过程中转化为热能,是有用功,另一部分是供电线路的铜耗,使感应圈、水电缆发热,热量又被冷却水带走,这部分功率是无用功。
显然,中频电炉熔化速度越快,无用功消耗越小,电炉功率密度配置得高,熔化速度就快。
500Kg以下的中频电炉,供电功率与炉容公斤数的比例可达到0.9~2,例如,500Kg炉体配备450KW,200Kg炉体配备350KW,这样,可以在45~24min内熔清铁水。
中频电炉解决方案
中频电炉解决方案引言概述:中频电炉是一种常见的热处理设备,广泛应用于金属加热、熔化和热处理等领域。
在中频电炉的使用过程中,我们往往会遇到一些问题,如能耗高、效率低、操作复杂等。
为了解决这些问题,本文将介绍一些中频电炉的解决方案。
一、节能降耗1.1 优化电炉结构:通过对电炉结构进行优化设计,减少能量的损耗。
例如,合理布置电炉内部的线圈和感应盘,提高能量的利用率,减少能耗。
1.2 采用高效电源:选择高效的中频电源,提高电炉的能量转换效率。
高效电源能够减少能量的损耗,降低能耗。
1.3 控制电炉温度:采用智能温度控制系统,精确控制电炉的温度。
避免过度加热和能量浪费,降低能耗。
二、提高生产效率2.1 优化工艺参数:通过调整工艺参数,提高电炉的生产效率。
例如,合理设置加热时间和加热温度,提高加热速度和热处理效果,提高生产效率。
2.2 自动化控制:引入自动化控制系统,实现电炉的自动化操作。
自动化控制系统能够提高生产效率,减少人工干预,降低操作难度。
2.3 良好的维护保养:定期对电炉进行维护保养,保持设备的良好状态。
定期清洁和检查电炉内部的线圈和感应盘,预防故障发生,提高生产效率。
三、提升操作便捷性3.1 界面友好化:设计直观、简洁的操作界面,方便操作人员进行操作。
通过图形化界面,使操作更加直观、便捷。
3.2 远程监控:引入远程监控系统,实现对电炉的远程监控和操作。
操作人员可以通过远程监控系统随时随地对电炉进行监控和控制,提高操作便捷性。
3.3 操作指导:提供详细的操作指导和使用手册,匡助操作人员快速上手。
同时,也可以提供培训课程,提高操作人员的操作技能,提升操作便捷性。
四、安全性保障4.1 安全监测系统:安装安全监测系统,实时监测电炉的运行状态。
一旦发现异常情况,及时报警并采取相应措施,保障操作人员的安全。
4.2 紧急停机装置:配置紧急停机装置,一旦发生紧急情况,及时住手电炉的运行,保障操作人员的安全。
4.3 培训与教育:加强对操作人员的培训与教育,提高安全意识和操作技能。
中频感应电炉熔炼铁水能源消耗限额
中频感应电炉熔炼铁水能源消耗限额中频感应电炉是一种常用于熔炼铁水的设备,它具有高效、环保、能源消耗少等优点。
在铁水熔炼过程中,能源消耗是一个重要的指标,对于企业的生产成本和环境保护都有着重要的影响。
因此,对中频感应电炉熔炼铁水的能源消耗进行限额是非常必要的。
中频感应电炉熔炼铁水的能源消耗主要包括电能和冷却水的消耗。
其中,电能消耗是最主要的能源消耗,其与炉体的设计、工艺参数以及操作水平密切相关。
冷却水消耗主要是指用于冷却电炉的水资源消耗,这也是一个不可忽视的环保问题。
为了合理控制中频感应电炉熔炼铁水的能源消耗,国家对其进行了相关的限额要求。
根据相关规定,中频感应电炉熔炼铁水的能源消耗应控制在一定的范围内,以达到节能减排的目的。
对于中频感应电炉的设计和选型,要选择合适的功率和容量。
功率过大会导致能源消耗过多,而功率过小则会影响生产效率。
同时,炉体的设计也要合理,减少能量的损耗和浪费。
对于工艺参数的控制也是非常重要的。
包括熔炼温度、保温时间、炉内气氛等参数的合理控制,可以降低能源消耗。
通过优化工艺参数,提高熔炼效率,减少能源的浪费。
操作水平的提高也是减少能源消耗的重要手段。
操作人员要熟练掌握中频感应电炉的操作技术,合理设置电炉的工作参数,避免能源的浪费和损耗。
除了电能消耗,冷却水的消耗也是需要关注的问题。
在中频感应电炉的工作过程中,需要大量的冷却水来保持电炉的正常运行温度。
因此,合理利用冷却水资源,减少冷却水的消耗也是非常重要的。
为了达到限额要求,企业可以采取一系列措施来降低中频感应电炉熔炼铁水的能源消耗。
比如,加强对设备的维护和管理,定期进行设备的巡检和保养,确保设备运行的正常和高效。
此外,可以通过技术创新和工艺改进,提高熔炼效率,减少能源的消耗。
中频感应电炉熔炼铁水的能源消耗限额是非常必要的。
通过合理控制设备的设计和选型、优化工艺参数、提高操作水平以及合理利用冷却水资源等措施,可以降低中频感应电炉熔炼铁水的能源消耗,达到节能减排的目的。
中频感应炉节能研究
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。
中频感应熔炼电炉的电气节能技术
中频感应熔炼电炉的电气节能技术作者:孔祥平来源:《山东工业技术》2015年第15期摘要:简要介绍了中频感应熔炼电炉的特点和能量损耗,重点分析了电源频率、电炉的容量、电炉功率、电源型式、控制系统、供电线路、变压器和炉壳等方面的节能措施及其应用效果。
关键词:中频感应电炉;熔炼;节能;电气0 前言中频感应熔炼电炉是利用电磁感应原理将电能转化为热能,使金属物料熔化的设备。
中频感应电炉势必取代冲天炉冶炼,将成为铸钢、铸铁、以及合金铸铁的主要冶炼方式,它将提高冶炼水平和冶炼精度,减轻劳动强度,提高生产效率。
中频感应电炉冶炼过程中,通过电磁感应将电能转化为热能,进而通过热能将钢铁熔化,在这个能量的转化过程中主要有以下几种能量损失:(1)电磁线圈本身的能量消耗,我们称之为铜耗。
(2)电能转化热能的过程中,在炉体上的热损失,称之为炉耗。
(3)在炉口加料、熔化及出炉时,产生的热辐射,称之为辐射损耗。
(4)配电设备在电能传送过程中,也要损失能量,我们称之为附加损耗。
中频感应电炉在工作过程中,一般仅有70-74%的能量用于炉料的熔炼,其它30-26%的能量通过我们上面说的各种途径损失掉,其中铜耗高达13%,其次是7%的炉耗,其余的是附加损耗。
在电源频率、电炉的容量、电炉功率、电源型式、控制系统、供电线路、变压器和炉壳等方面采取节能措施,可以显著降低上述能量损耗,提高电能的利用效率。
1 中频电源的频率、电炉容量、电炉功率和功率密度中频感应电炉熔炼时,炉料中的感应电流是依据集肤效应原理由表及里依次减弱的。
电流强度降低到表面电流强度的36.8%的那一点到导体表面的距离称为电流渗透深度。
电流渗透深度△t的计算公式:△t=5030×ρ½ ×µ½×f½上式中:ρ-金属炉料的电阻率,单位Ω·cm;µ-金属炉料相对磁导率;f-中频电源频率,单位Hz。
感应电炉熔炼节能与环保 两点思路
感应电炉熔炼节能与环保两点思路点阅读原文了解详情作者:袁东洲来源:《金属加工(热加工)》杂志当前,能源供应紧张已经成为经济社会发展的重要制约因素之一。
中国能源消费总量占世界能源消费总量的1/10,约为美国的1/3,居世界第二。
但能源供给和能源安全问题已经显现。
我国能源利用率为33%,比国际先进水平低10个百分点,主要产品单位能耗平均比国际先进水平高40%;但是另一方面,我国能源利用效率低,浪费大,污染严重;用电管理粗放,企业、机关、居民都还存在很多不良消费习惯,节电潜力很大。
因此,必须高度重视节电工作,采取节电措施,提高电能利用效率,降低电力消耗。
能源形势告诉我们,全面实现小康社会的征程,也将是克服能源制约的历程,节约用电是全社会的共同责任,中国特色的现代化道路必须是节能之路。
中频感应炉因其投资较少、见效快、操作方便等优点,被广泛使用。
感应熔炼加热对于铸铁而言,有利于获得低硫铁液,是冲天炉无法比拟的。
熔炼速度快,感应电炉效率高,烧损少,热损失较小,车间温度相对较低,减少产生烟尘,在节约能源,提高生产率,改善劳动条件,降低劳动强度,以及净化车间环境等方面效果显著。
但是,感应电炉生产节能问题一直受到使用企业的关注。
下面我们从感应电炉的生产特点及数十年的生产实践经验中,从提高生产效率、提高熔化速度、减少熔炼时间等几方面入手,总结出中频感应电炉生产节电的几个途径,与业界的各位同行探讨。
1 节能思路之一通常感应炉中真正用于金属升温和熔化的功率只占输入总功率的60%~70%,铸铁较多,铸钢次之,铜铝更低。
其余30%~40%都以各种形式损耗掉。
主要包括电源变压器,中频电源柜,铜排及水冷电缆,以及炉衬和感应圈,其中感应圈热损失及补偿电容器组与感应圈之间一段导线(水电缆)热损失占总输入功率的20%以上,炉口热辐射及炉体传导热损失达总功率的10%,因此合理设计感应圈及其馈电线路,采用高压大吨位设计方案,可大大节约能源,提高熔炼速度,一达到温度即开始浇注,减少保温时间,节能效果明显,炉子容量越大越节能。
降低中频熔炼炉电耗措施
降低中频熔炼炉电耗措施优化电极系统改善电极与炉衬的配合度:确保电极与炉衬紧密贴合,减少电弧泄漏和热量损失。
优化电极浸入深度:根据熔炼材料和炉子尺寸调整电极浸入深度,以获得最佳弧长和熔池温度。
使用优质电极:选用导电性好、抗氧化性强、使用寿命长的电极材料。
提高炉衬保暖性使用耐火材料:采用具有高耐火度、低导热率的耐火材料,减少炉壁热量损失。
加强炉体保温:增加炉体保温层,减少热辐射损失。
定期检查和维护炉衬:及时修补或更换损坏的炉衬,防止热量泄漏。
优化熔炼工艺控制熔炼温度:根据熔炼材料的不同,设定合适的熔炼温度,避免过热或过冷。
优化熔炼批次:合理安排熔炼批次,减少炉子频繁启停带来的热量损失。
采用预热熔料:对熔炼材料进行预热,减少熔化过程中所需的能量。
提升电气系统效率使用节能变压器:选择具有低损耗、高效率的变压器,降低输电损耗。
优化电缆设计:使用导电性好、截面积合理的电缆,减少电阻损耗。
定期维护电气设备:定期检查和维护变压器、电缆和开关,确保其良好性能。
其他节能措施回收余热:利用熔炼过程中产生的余热预热熔料或其他用途。
采用变频调速:使用变频调速器控制电极移动速度,减少电极损耗和电弧不稳定性。
实施自动化控制:利用自动化控制系统优化熔炼工艺,降低人为失误带来的影响。
培训和教育操作人员:对操作人员进行节能意识教育和操作技能培训,提高节能意识和操作水平。
持续监控和改进建立能耗监测系统:实时监测电耗、熔炼温度和其他相关参数,快速发现不合理能耗。
定期数据分析:对能耗数据进行分析,找出节能潜力和改进措施。
持续改进:根据能耗监测和分析结果,不断优化熔炼工艺和节能措施,实现持续节能。
利用中频电炉节电技术的方法
利用中频电炉节电技术的方法
中频电炉是一种高效节能的加热设备,以下是利用中频电炉节电的一些方法:
1. 控制使用时间:合理安排工作任务,在使用电炉时尽量集中使用,避免频繁开启和关闭,以减少能量损耗。
2. 使用高效导热材料:选择导热性能良好的材料作为加热工件,使得热量能被充分传导到工件,减少能量的浪费。
3. 进行炉内密封:确保电炉炉膛密封良好,避免热量散失,减少热能损耗。
4. 控制加热温度:根据工件的加热需求,选择适当的温度加热,避免温度过高或过低,以避免能量的浪费。
5. 使用电炉过程中定期进行清洁和维护:保持电炉内部的清洁和正常运行状态,减少能量的损耗。
6. 配备温度控制系统:安装温度控制系统,能够精确控制加热温度,避免能量的浪费。
7. 联动工艺控制:结合工艺需要,采用联动工艺控制,避免不必要的能量消耗。
通过以上的方法,能够有效地利用中频电炉,最大程度地节省能源并实现节电效果。
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铸造设备与工艺
FOUNDRY EQUIPMENT AND TECHNOLOGY
铸造Ju设n.2备01与9 工翼艺3
·铸造设备·
doi院10.16666/ki.issn1004-6178.2019.03.003
中频感应电炉熔炼过程中的节能问题
5冤 做好各项用炉工艺袁尽量避免缺陷的产生袁 做好中频感应电炉设备系统以及坩埚的维护和保 养袁延长炉衬的使用寿命遥
窑11窑
Jun.2019 翼3
铸造设备与工艺
2019 年第 3 期
2 中频感应电炉使用过程中的节能
众所周知袁中频感应电炉是利用中频电源建立 中频磁场袁 使坩埚内铁磁材料产生感应涡流发热袁 达到加热炉料熔化炉料之目的袁中频感应电炉熔炼 时袁如果操作不当袁会增加能耗袁应在炉料准备尧加 料尧熔炼尧出炉等方面规范操作袁科学管理袁达到节 能降耗袁提高能源利用率遥 2.1 炉料的准备
铸造在国民经济发展中占有十分重要的地位袁 为机械产品提供铸件遥 但铸造又是个高投入尧高消 耗尧高成本尧低效益的行业遥 在铸造生产中袁能源和 材料的投入约占产值的 55% ~7 0% 袁因此袁合理利用 能源袁节约能源袁降低消耗是铸造行业一项重要任 务遥
熔炼是铸造生产过程中的重要工序遥 用于熔炼 的能耗约占整个铸造生产能耗的 50% . 中频感应电 炉熔炼具有优质尧高效尧灵活尧稳定尧环保和可控等 优势袁现已被广泛用于铸造生产遥 因此袁铸造工作者 应在中频感应电炉熔炼识码:A
文章编号:1674-6694(2019)03-0011-02
Energy Saving in Melting Process of Intermediate Frequency Induction Furnace
CHENG Jian-long
(A nhui Shenjian Science and Technology Co.,Ltd.,Hefei A nhui 230000,China) Abstract:Medium frequency induction furnace melting has the advantages of high quality,high efficiency,stability,environmental protection and controllable composition. Based on the production practice,this paper expounds the energy saving and consumption re原
收稿日期:2019-02-29 作者简介:程建龙(1964-),男,高级工程师,主要从事铸造技术与
管理工作。
炉之间袁主要报废的情况是炉壁开裂和炉底块状脱 落袁造成铁水钻出遥 提高中频感应电炉坩埚寿命不 仅可以增加铸件产量袁而且可以减轻工人的劳动强 度袁降低铸件生产的综合成本遥 要想获得较高炉龄袁 需要做好以下几点院
炉料的准备对节能降耗有很大作用遥 如果炉料 中有 4 % 的杂质袁将会有 4 % 的能量用来熔化这些杂 质遥 为此袁要尽可能对炉料进行喷砂处理曰应根据坩 埚的内径尧高度来选择炉料的块度遥 太大或太小的 炉料都会影响熔炼的效率和质量遥 一般炉料直径与 坩埚直径之比为 0.2 8~0.3袁熔化钢时袁如果采用启熔 块袁其直径应小于坩埚直径 20 m m ~30 m m 袁高度为 坩埚高度的三分之一袁质量为总容量的 40% ~50% 曰 如果采用废钢渊 铁冤 屑作炉料袁废钢渊 铁冤 屑应进行打 包袁大尧长型炉料应切割遥 炉料入炉前应进行预热袁 去除水分尧油污尧挥发物及其他杂质袁这样既保证熔 炼操作人员的安全袁又能节电袁提高金属液质量遥 要 掌握各种炉料的化学成分袁进行批量计算袁合理搭 配炉料袁确保熔炼的金属液符合要求遥 2.2 加料
程建龙 (安徽神剑科技股份有限公司,安徽 合肥 230000)
摘 要:中频感应电炉熔炼具有优质、高效、稳定、环保和成分可控等优势,现已成为我国铸造企业普遍采用
的熔炼设备。本文根据生产实践,阐述了中频感应电炉在熔炼过程中的节能降耗以及应采取的相应措施。
关键词:中频感应电炉;熔炼;节能
中图分类号:TG232
装料的密实程度直接关系到炉料的熔化速度袁 要求坩埚底部尧中部尧炉料的堆积密度越大越好遥 装 料时应下紧上松袁大小料搭配遥 小块或轻薄尧屑炉料 等不宜冷炉时加入袁 而应在有金属液时直接加入袁 以降低电耗遥 采用废钢增碳熔炼工艺时袁先加入增 碳剂渊 炉底尧增碳剂分批加入冤 袁然后加回炉料再加 废钢遥 如有剩余铁水时袁要等到炉底增碳剂尧回炉料 等坩埚内炉料红热时方可加入遥
1 冤 根据焙炼材质尧生产纲领尧炉子的容量来选 定炉衬材料曰
2冤 要选用性能好尧有效成分纯度高尧杂质少袁合 理粒度配比的耐火材料曰
3冤 正确选用合理的筑炉工艺袁强化筑炉过程 控制袁注重炉衬各部位的结合度尧紧实度和均匀 性曰
4冤 严格烘炉烧结工作制度袁烧结阶段温度要比平 时出铁温度高 50 ℃~80 ℃袁保温 2 h ~3 h 曰控制加热 速度袁 低温阶段 900 ℃以前升温速度为 1 .2 ℃/m in袁这 有利于炉衬材料中水和结晶水的析出袁在 900 ℃保 温 2 h~3 h 后石英砂稳定产生相变袁 否则升温过快 将导致石英砂急剧相变袁从而降低炉龄曰确保烘炉 时间袁使炉衬的水分缓慢排尽遥 确保新炉首炉要烧 结好袁以期获得合理的三层结构袁即院烧结层尧半烧 结层和缓冲层的初始厚度大致各占三分之一曰
1 提高中频感应电炉坩埚寿命
中频感应电炉坩埚是中频感应电炉设备系统 中的重要组成部分遥 坩埚在熔炼过程中承受着高温 作用和炉渣的化学侵蚀曰 承受着加料时炉料的冲 击曰尤其间断生产时袁反复加热和停炉冷却时的急 冷急热的变化等袁 严重时造成金属液穿炉而报废遥 目前反复经历急冷急热的坩埚寿命一般在 70~80
duction in the smelting process of intermediate frequency induction furnace and the corresponding measures to be taken. Key words:medium frequency induction furnace,melting,energy saving