工频无芯炉与中频炉能耗比较和分析

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。

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%。

工频、中频与高频感应炉的区别

比较高频炉、中频炉、工频炉的区别【中频炉与高频炉的区别】感应炉按照所使用交流电的频率可以分为：工频电炉、中频电炉及高频电炉三种。

中频炉与高频炉的区别为：1、所使用交流电的频率不同：中频炉是一种将工频50HZ交流电转变为中频（300HZ以上至10000HZ）的电源装置；高频炉通常清况下电流频率在一百到五百千赫之间；2、频率越高，透热能力越低；3、中频炉有效淬硬深度为2到10毫米，主要的应用范围是要求淬硬层要求较深的零件；高频炉有效淬硬深度为零点五到两毫米之间。

4、可以用中频炉熔炼五千克到六十吨的各种金属；高频感应加热适宜熔炼一到五千克的贵重金属。

5、中频炉体积较大，技术成熟；高频炉体积小，运作快，价格便宜。

【中频炉与工频炉的区别】（主要炼铸铁用）的最大区别在于以下几方面：1、使用灵活、适应性强中频炉在冶炼时，每炉都可以清洗干净而且在更换时也比较方便。

但是工频炉在冶炼时，每炉都不能清洗干净，还会保留一些钢液在炉内以便下次启动，而且更换起来也不方便。

因此可以确定工频炉的适应性是比较差的。

2、启动操作方便由于中频电流的集肤效应远大于工频电流，因此中频感应炉在启动时，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才能启动加热，而且升温速度很慢。

因此，在周期作业的条件下大多使用中频感应炉。

3、电磁搅拌效果好中频电源的搅拌效果比较好。

工频电源过大的搅拌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、熔化速度快、生产效率高中频炉配置的功率密度大，是工频炉的1.4~1.6倍。

在相同条件下中频炉的熔化速度比工频炉快。

中频炉热量损失小、电热效率高，其热效率比工频炉高8%，吨铸铁耗电量下降10%。

5、钢液被炉渣覆盖、减少大气对钢液的污染工频炉内钢液“驼峰”现象比中频炉严重，很难造渣覆盖液面。

中频炉冶炼时炉渣具有良好的流动性和覆盖能力，同时通过炉渣还可以进行脱氧和脱硫等精炼过程。

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、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。

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。

工频、中频焊枪电能比较

铝焊接枪在铝焊接枪在通用美国的应用
--- 研铝焊接枪在通用美国的应用
枪在通用美国应用铝用 M研mM
--MILCO铝焊接
1.与通用美国共同研发，成熟的铝焊接技术在通用美国得到广泛的应用。 2.电导率和热导率较高：必须采用较大电流和较短时间， 35000 到40000安培
的电流既有足够的热量形成熔核；又能减少表面过热、避免电极粘附和电极铜离子向纯铝包复层扩散、降低接头的抗腐蚀性。 3.塑性温度范围窄、线膨胀系数大：必须采用较大的电极压力，焊枪可提供 600Kg~900Kg的电极压力，电极随动性好，避免熔核凝固时，因过大的内部拉应力而引起的裂纹。 4.相比较钢而言，MFDC 非常适应铝的阻抗高的特点。
7.中频焊机适用多种材料及异种金属的焊接，如铝合金、不锈钢、高强度钢板等材料。另外，对于镀锌板和普通多层板的焊接，其焊接质量也远高于工频焊机的焊接质量。而工频焊机只适应焊接性能好的材料，如低碳钢板。
8.仅为交流变压器1/3的质量和体积,轻便快捷，当运用于机器人点焊操作时，可使机器人的负荷减轻。
一体式伺服焊枪的优点
1.一体式，体积小，重量轻，免维护。。 2.提高焊接质量整个焊接过程中的电极压力可控，其压力调节速度可达200kgf/cycle（10kgf/ms），能够很好地避免和抑制飞溅，有效保证和提高焊接质量；在进行管板焊接时，电极压力可调的特性能够减少管的焊
接变形，防止裂纹产生。 3.使用寿命长，1200000次~1500000次。 4.高速化使电极打开幅度可控，机器人运行轨迹可实现最优化，减少不必要的行程。 3.精准化，安静化电极运动位置和速度精确可控，实现与工件的软接触，减少冲击噪音，并延长电极寿命。 5.节省成本和投入，提高适应性采用伺服焊枪电能的消耗成本低于压缩空气的消耗成本，可以达到节能的效果。另外非常适于形状复杂，多处打点

中频感应电炉能耗及节能原理探究

中频感应电炉能耗及节能原理探究
摘要：与冲天炉、燃料炉、电弧炉和工频电炉相比，中频感应熔炼炉在节能、环保等方面有明显的优势，此外，它还有比较容易变换熔炼品种，对于熔炼质量比较容易控制，具有较高的热效率，操作灵活简单，熔炼速度快，功率密度大等优点。
关键词：中频感应电炉；节能；措施
作为热工领域的重要设备，中频感应炉进行感应加热的方式主要是用中频交流电对金属工件产生的涡流效应。目前，在熔炼、淬火、透热等领域广泛的应用中频感应炉，主要是因为与传统加热方式相比，它效率高、速度快、加热均匀和能耗低。目前并联中频感应是我国普遍用的中频感应电炉，它具有较高的工作稳定性，较强的抗干扰能力，但是有较大的电能损耗，本文主要分析了并联中频感应炉主要能耗途径，并且从节能原理上提出一些方法使能耗减少。
采用厚壁高纯无氧铜管制作炉子的感应线圈。真空除气冶炼铜材的含氧量＜20×10——6，显著提高铜材的导电率。由于厚壁管的导电截面大（一般为5——8mm），并且铜材有较高导电率，损耗得以减少。
2.2磁轭的截面积的设计要合理
可以采用厚度小于0.3mm优质单向趋晶的冷轧硅钢片，从而来对磁轭减少铁损制造。由D形取代矩形来作为中频感应炉的感应线圈的横截面的形状。D型铜管的应用可节省线路走廊，而且能降低输送单位容量的价格，同时降低了输送成本。这对于目前中国能源相对紧张的情况下是非常重要的[2]。对这种偏心D型铜管绕制而成的感应器采用，整个设备可以提高效率10%。
中频电炉炉料的尺寸、炉料与炉壁的间隙等熔炼工艺对熔炼的效率和质量有直接影响,因此,对熔炼操作工艺进行改善不仅实现节能降耗而且可使炉衬的使用周期延长,节约设备维修经费,具有良好经济效益[3]。
四、改进熔炼作业的方式、加强生产管理
4.1执行正确的熔炼操作
为了加速炉料的熔化，加料的方法应当注意。炉膛空间需要充分利用，搭配大小块的炉料进行装料。由于炉料在感应炉内磁通的分布是不均匀的，磁通密度越靠近坩埚壁越大，越靠近坩埚的中心线越小，产生的电动势和电流外层中比里层大，即“集肤效应”。通常来说，炉料间隙由小块料来填充，坩埚壁的附近装大块的炉料，炉底和中间部分装小块的炉料。中频电源一般都具备必要的限压限流保护，加料时炉体内可先装约2/3的炉料，快速升温炉料，温度迅速超过居里点，然后炉料阻抗增大，电流在限流值以内，可保证电炉以额定功率运行，再将另外1/3的炉料加入，这样将会缩短限流时间[3]。在整个熔化过程中，不必要的限压时间必须被减少，采用炉钎捅料，避免由于炉料大小不同，长短不一，互相挤住发生“搭接”，使炉子出现中频电压高而限压，功率上不去，熔化速度将变慢。

工频无芯炉与中频炉能耗比较和分析

中频炉1●表示2班熔炼，冷炉起动，其余班不工作困此，可以看出工频炉只有在连续工作况下，其经济效益是明显的从图2还可以看到，一台容量为2吨，功率为1800千瓦的中频炉，从班工作改为2班工作其日产量增加1倍，电耗仅降低大约14/。从图中我们还可以看到，在相同日产量条件下，中频炉，特别是中小型中频炉比工频炉电耗要低一些。在前面我们指出，工频炉一般需要连续业，即使短时间不工作也应保温只有这样才能降低电耗。但对于中小型中频炉，由于其起熔块，特别适于单班作业制，其作业成本要比工频炉低得多。

近几年，随着可控硅中频电源技术的发展，大型高功率中频炉得到较快地发展，已为愈来愈多的用户所采用，有逐步取代中小型工频炉的趋势。现对工频炉和中频炉的能耗进行比较和分析，提供必要的技术数据作为可行性分析和方案选择的参考。在熔炼金属相同的情况下，影响两种炉子电耗的主要因素有，炉子容量，日产量，频率和功率密度，炉子的电频率和热效熔炼炉，中频无苍感应熔炼炉。工频炉主要用于黑色及有色金属熔炼和保温，由于其技术水平比较成熟，已被铸造行业广泛使用。中频炉主要用于钢和合金钢，铸铁的熔炼。

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。

中频炉设备评估报告

中频炉设备评估报告尊敬的客户，根据您的要求，我们将为您提供中频炉设备评估报告。

以下是我们对该设备的综合评估。

1. 设备概述中频炉是一种用于金属加热和熔炼的设备，采用了中频电源进行加热。

它由电源系统、电容器、电感线圈、炉体等部件组成。

中频炉具有能耗低、效率高、加热均匀等优点，被广泛应用于钢铁冶炼、有色金属熔炼等行业。

2. 设备性能评估（1）能源效率：中频炉具有较高的能源利用率，通过电磁感应原理实现加热，能够快速达到所需温度，相比传统炉子节约能源约30%以上。

（2）加热均匀性：中频炉通过电磁感应原理进行加热，能够实现对整个工件的均匀加热，避免传统炉子在加热过程中出现的温度差异。

（3）操作稳定性：中频炉操作简单，设备运行稳定，不易出现故障，能够长时间稳定运行。

3. 设备维护与维修（1）设备寿命：中频炉主要由电磁感应线圈和炉体组成，电容器等部件可长期使用。

但是，电磁线圈会受到高温和电磁场的影响，其寿命较短，需定期检查和更换。

（2）维护保养：中频炉需定期进行设备维护，如清洁内部炉体，检查电容器和电磁线圈是否受损等。

定期维护可以提高设备的运行效率和使用寿命。

4. 安全性评估（1）电磁辐射：使用中频炉时，需要避免接近电磁辐射区域，以免对人体健康造成危害。

因此，工作人员需佩戴符合安全要求的防护设备。

（2）热辐射：中频炉工作时会产生高温，需要注意防护措施，避免烧伤事故的发生。

工作人员需佩戴适当的防护服装和防护手套等。

5. 经济性评估中频炉的成本相对较高，但由于其能源效率、加热均匀性等优势，能降低生产成本，提高生产效率，从长远来看，具有较好的经济效益。

综上所述，中频炉是一种高效、节能的设备，能够提高工作效率和产品质量。

然而，在使用过程中，需要注重安全性和设备维护，以确保设备的正常运行和工作人员的人身安全。

此外，从经济角度来看，中频炉具有较好的投资回报率。

希望以上评估能对您做出决策提供一定的参考价值。

如果您需要进一步了解中频炉设备，我们随时为您提供帮助。

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。

中频感应加热炉与工频加热炉存在哪些区别

随着科学技术的不断发展，很多时候在选择热处理设备时，基本都在使用中频感应加热炉或者工频加热炉，但是仍然有许多的朋友对它们不太了解，不知道该如何去选择。

来跟大家聊一聊中频感应加热炉与工频加热炉都存在哪些区别。

就目前情况来说，现在很多专业的热处理厂家，基本上都已经不再生产工频加热炉了，因为工频加热炉虽然结构简单，但是不可自动进行调节，而且在用工频电流进行感应加热时，对电磁力有着严苛的要求，电磁力过轻使得毛坯振动，重者使毛坯跑离感应器，如果不能对毛坯进行控制，会导致毛坯加热温度不均匀，从而影响产品质量。

而中频感应加热炉使用电磁感应原理，先将电池的直流电，通过中频升压电路升压为中频220伏脉冲电，经滤波得到300伏直流电压，然后将其变成220伏50赫兹的家用交流电，而且输出功率可以自动进行调节，节能省电，环保无污染，而且中频感应在加热时，对于毛坯的进出，基本不会造成什么影响，很好的保证了产品的质量。

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。

工频炉与中频炉详解.

工频感应炉与中频感应炉一、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。

GW系列工频炉本系列GW工频无芯感应熔化炉可供熔化各种碳素钢、铸铁和特种铸铁（炼钢脱氧剂等），增加排烟装置还可熔化铜及铜合金。

本系列熔化炉其额定容量从0.25~10T共七个规格。

特点：1、使用可靠，操作简单，停电时机械方式可用手动倾炉2、熔化速度快，节省能源，且无污染3、金属烧损少，劳动条件好4、电路结构简单，节省场地，易于维护组成：（GW-1.5-420）炉体：一台/两台；炉前控制柜：一台；主接触器补偿柜：一台；液压站：一台（液压方式）；电器设备：三台，倾炉控制柜：一台（液压方式）水冷电缆：2—4条。

GW-1.5-420工频无芯感应熔化炉(增强型)在脱氧剂生产的应用GW系列工频无芯感应熔化炉，目前已被广泛使用在许多炼钢脱氧剂生产厂家，并得到广泛的好评。

仅，本溪冶炼厂，就购买我厂GW系列工频无芯感应熔化炉达8套，其中GW-1.5吨工频无芯感应熔化炉（增强功率）有7套，3吨工频无芯感应熔化炉有1套，年产值可达3亿多元，因此我厂生产该种型号电炉在同行业中，作为生产脱氧剂的主要设备，在节能，产量等各方面，为同行业领先者，对生产脱氧剂感兴趣的客户，可带领实地考察，提供生产咨询，和技术上指导。

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%。

节能变频炉与传统中频炉比较

节能变频熔铝电炉较传统中频熔铝炉比较优势
1、传统中频熔铝电炉频率为500-1500HZ，而本变频熔铝电炉使
用频率为8---12KHZ，，在同等功率下感应效率明显提高，热效应明显改善，节能效果显著，较传统中频感应炉节能15%以上
2、传统中频熔炉电炉一般使用中性材料打结坩埚，因材质关系导
致功率因数较低，电利用率较低；而本变频熔铝电炉使用预制石墨复合坩埚，有效提高感应涡流效率，功率因数很高，电能利用率很高，在同等容量的熔炉上可适当降低功率，提高装机容量。

3、传统中频熔炉电炉一般没有保温材料，故保温效果差，热能损
失严重；而本变频熔铝电炉采用纳米绝热纤维材料制作保温层，具有优异隔热效果，蓄热低，抗热振效果好，可以确保热损失降到最低，提高节能效果。

4、传统中频熔炉电炉一般使用可控硅控制，自动化程度低，基本
靠人工调整；；而本变频熔铝电炉采用数字化模拟控制，可实现各种自动化控制，实现24小时自动温控，实现多时段多温控，降低人为因数操作故障，提高设备稳定性
5、传统中频熔炉电炉一般需要大容量补偿电容，控制柜面积较
大，设备整体占地面积大，安装复杂；而本变频熔铝电炉安装占地面积小，安装方便简单。

6、本变频熔铝电炉使用预制石墨复合坩埚，更换使用方便快速，
最快可以在30分钟内实现坩埚更，并安装漏铝自动声光报警及自动溢流装置，确保电炉安全。

铸造车间感应电炉的选型建议

3.1 二种类型电源的主要性能比较
比较项目
产品规格范围电网侧功率因数
谐波干扰变换效率负载适应范围恒功率输出能力
工作频率范围
工作稳定性
过流容量和过流保护配置电源变压器的余量要求电源功率共享可能性设备价格备件价格
SCR全桥并联逆变固体电源
160 ~ 4000 kW 全电压时接近于0.97
三、电源类型的选择
• 中频电源的类型主要有二类：具有并联逆变电路的半导体电源及具有串联逆变电路的半导体电源。 • 在我国的铸造行业中，习惯对配置可控硅(SCR)全桥并联逆变半导体电源的中频感应电炉通常俗称为中频炉。而对配置(IGBT)或(SCR)半桥串联逆变半导体电源的中频感应电炉通常俗称为变频炉（这个称呼并不确切，只是为了与前者相区别）。由于这二种感应电炉的逆变供电电源不同，所以它们的工作性能也有很大的区别。 • 国家标准把采用SCR(可控硅)的半导体变频电源统称为KGPS系列； • 西安机电研究所既生产配置SCR全桥并联逆变半导体电源的中频炉（PS系列电源），也生产配置IGBT半桥串联逆变半导体电源的变频炉（CS或CA系列电源）。 • 下文将对它们的优缺点和适用范围作一简单比较，以使用户能够根据各自的工艺要求正确选择这二种不同类型的电炉。
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。

工频、中频与高频感应炉的区别

比较高频炉、中频炉、工频炉的区别【中频炉与高频炉的区别】感应炉按照所使用交流电的频率可以分为：工频电炉、中频电炉及高频电炉三种。

中频炉与高频炉的区别为：1、所使用交流电的频率不同：中频炉是一种将工频50HZ交流电转变为中频（300HZ以上至10000HZ）的电源装置；高频炉通常清况下电流频率在一百到五百千赫之间；2、频率越高，透热能力越低；3、中频炉有效淬硬深度为2到10毫米，主要的应用范围是要求淬硬层要求较深的零件；高频炉有效淬硬深度为零点五到两毫米之间。

4、可以用中频炉熔炼五千克到六十吨的各种金属；高频感应加热适宜熔炼一到五千克的贵重金属。

5、中频炉体积较大，技术成熟；高频炉体积小，运作快，价格便宜。

【中频炉与工频炉的区别】（主要炼铸铁用）的最大区别在于以下几方面：1、使用灵活、适应性强中频炉在冶炼时，每炉都可以清洗干净而且在更换时也比较方便。

但是工频炉在冶炼时，每炉都不能清洗干净，还会保留一些钢液在炉内以便下次启动，而且更换起来也不方便。

因此可以确定工频炉的适应性是比较差的。

2、启动操作方便由于中频电流的集肤效应远大于工频电流，因此中频感应炉在启动时，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才能启动加热，而且升温速度很慢。

因此，在周期作业的条件下大多使用中频感应炉。

3、电磁搅拌效果好中频电源的搅拌效果比较好。

工频电源过大的搅拌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、熔化速度快、生产效率高中频炉配置的功率密度大，是工频炉的1.4~1.6倍。

在相同条件下中频炉的熔化速度比工频炉快。

中频炉热量损失小、电热效率高，其热效率比工频炉高8%，吨铸铁耗电量下降10%。

5、钢液被炉渣覆盖、减少大气对钢液的污染工频炉内钢液“驼峰”现象比中频炉严重，很难造渣覆盖液面。

中频炉冶炼时炉渣具有良好的流动性和覆盖能力，同时通过炉渣还可以进行脱氧和脱硫等精炼过程。

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。

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。

目前国内中频感应电炉的能耗指标分析

目前国内中频感应电炉的能耗指标分析
中频电炉在铸铁、铸钢及有色金属熔化等方面的国内外熔化单耗指标（kwh/t）比较，见表3. 铸铁、铸钢及有色金属中频电炉熔化国内外熔化单耗指标（kwh/t）
如前分析，影响熔化单耗指标的因素主要有：
λ感应电炉功率密度配置的高低；
λ熔化周期内恒功率输出时间的比例大小；
λ感应电炉的效率及感应线圈的电效率高低。

国外先进的感应电炉总效率高达75%，感应线圈电效率高达80%。

我公司采用的优化感应线圈的设计，线圈店效率达75%，电炉总效率达70%，指标接近国外先进技术水平
λ中频电源转换效率的高低。

国外先进的电源转换率97～98，我公司的中频电源的转化效率已接近95%。