中频电炉专家介绍中频感应电炉的优势和发展

中频电炉专家介绍中频感应电炉的优势和发展

发布日期：2010-12-12 | 点击：14

当前，中频电源及中频感应电炉、保温炉、热处理炉等金属熔炼生产设备，因其具有易于变换熔炼品种、便于控制熔炼质量，操作灵活简单和功率密度大、熔炼速度快、热效率高、起熔方便等诸多优点而受到了冶金铸造和轧辊生产厂家的青睐。很多铸造厂和轧辊生产厂都相继购买并安装了中频感应电炉以替代传统的冲天炉和工频电炉。例如，以强科技、兴大业而著称的江苏省宜兴市共昌轧辊有限公司，2001年6月因新建了现代化的全中频电炉车间而取得了可喜的生产经营业绩及显著的技术经济效益。 为了进一步推动中频感应电炉的普及推广工作， 自1966年瑞士公司BBC研制成功第一台感应熔炼的晶闸管中频电源装置以来，各工业发达国家相继推出了系列产品，并很快替代了传统的中频发电机旋转式变频电源和各种陈旧的冶炼设备和加热设备。由于晶闸管中频电源效率高，制造周期短，安装简单，易于实现自动化控制，其应用范围遍及感应熔炼、保温、透热、淬火、烧结钎焊等各工业领域，近期又在环保、粮食储存、种子处理、殡葬等领域获得了应用，显示出强大的生命力。 随着微电子技术的快速发展，中频电源发生了很大的变革，应用微电子技术，使中频电源的控制功能大为扩展和增强，提高了可靠性、稳定性，电源功率越做越大，体积越做越小，成本也越来越少，受到了工业界人士的一致认可和欢迎。目前世界上中频熔炼炉容量已超过20吨，保温炉容量已超过50吨，各种金属自动化加热更是广泛使用。

一、中频感应电炉的特点和优势 中频感应电炉的成套装置，是把三相工频交流电，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。正因为中频感应电炉有以上的优点，在各种行业得到了广泛推广使用。例如，在轧辊行业：3年前多数轧辊厂使用冲天焦炭炉冶炼铁水，冲天炉出来的铁水成分无法调节，温度难控制，浇铸成的轧辊质量差，成品率低、效益差。而且这种冲天炉的铁水温度无法升到 1600℃，因此也不能生产高档的钢轧辊，使我国高档轧辊都依赖进口。在这一二年中，我国主要轧辊生产厂相继采用了中频感应电炉冶炼铁水、合金钢水生产轧辊，使我国轧辊生产水平上了一个大台阶，取得了明显的效益。 在铸造行业，由于国外的中频电炉价格昂贵，使国内很多用户望而却步，只能购买工频电炉来冶炼铁水、钢水。由于工频50周频率太低，因此第一炉启动后，功率补偿困难，只能慢慢地补偿，要过几小时才能满功率输出，浪费了时间，降低了效率。铁水冶炼好后不能把铁水全倒光，还需留一部分铁水在炉子里，否则第二次无法启动冶炼。由于频率低，铁水在炉内翻滚太厉害，把渣和夹杂物都搅拌在液体中，影响钢水质量。使用这种设备用户有苦难言，因此最近把工频炉改造成中频电炉的单位越来越多。某一铸造厂把一套3吨工频炉改为中频炉后，使用得心应手，效益明显提高，因此工频炉逐步被冶炼行业所淘汰，由中频感应炉替代为大势所趋。 在冶炼行业早期电弧炉使用也很多，这种设备是电极通过碳棒相互短路产生短路大电流再产生高温来熔化铁水或钢水。这种设备不足之处是，在产生高温同时会产生刺眼的弧光，刺伤操作工的眼睛，同时产生有害的粉末气体，污染环境，在产生1000℃以上高温的同时，把钢水中的宝贵元素也烧损，使钢水和元素的有效收得率下降，增加了成本，同时烧损炉壁。特别是小吨位电炉炉衬寿命很低，国家经贸委有关部门已明确规定不能使用10吨以下电弧炉，因此这些使用单位纷纷用中频电炉来取代电弧炉，以提高企业效益。

二、我国中频感应电炉的发展情况 我国中频感应电炉的研究制造也比较早，在1969年原一机部已开始有组织的研制，但由于种种原因，直到1996年前我国中频感应电炉还处于低水平的生产状态，中频电源功率在1000kW左右徘徊，电炉在2吨左右，中频关键的触发系统普遍采用分立元件，控制交流采用开环控制，使用稳定性普遍较差。 前一时期，国产中频感应电炉信誉不好，而大功率、大吨位的中频感应电炉主要依赖从欧、美进口，由于价格昂贵（是我国产品的5～10倍），使用单位不多，直接影响我国冶金行业的高质量产品开发。 随着我国和世界经济接轨的步伐加快，在冶炼、铸造、热加工行业，对使用可靠稳定的大功率中频电源和大吨位熔炼炉、感应加热炉的需求急速上升，在这种状况下，大功率、大吨位、感应电炉的国产化迫在眉睫，为此国内电炉厂商都在全力开发这种产品和世界接轨。

三、新世纪中频电炉展望 我国加入W TO后，冶金铸造业在我国要大力发展，世界发达国家趁机全力把铸件推向中国市场，显而易见，国内对中频感应电炉的需求也急速上升，产品市场大了，竞争也越来越激烈。世界一流的生产厂商，产品价格虽高，可用高技术来占领市场，但由于生产成本高（特别是工程技术人员工资高），在中国的市场正在缩小。中国一流的中频电炉生产厂商正在日新月异地接近世界先进水平，虽然还有差距，但由于价格合理，服务好而急速扩大市场，并正在推向世界市场。

中频炉与高频炉的区别在哪？应该如何选择自己合适的炉子

高频电炉的工作原理：高频电流流向紫铜管绕制而成的感应圈状或其它形状的加热线圈，产生交变的电磁场，将需要加热的物料放于感应圈中，电磁感应在物料中产生涡流，受电阻作用而使电能转化为热能而使物料温度上升。

中频炉的工作原理：当感应圈接通交流电源时, 在感应圈内产生交变磁场, 其磁力线切割坩埚中的金属炉料, 在炉料中就产生了感应电动势, 由于炉料本身形成一闭合回路, 所以在炉料中同时产生感应电流, 感应电流通过炉料时, 对炉料进行加热促使其熔化。

两者的工作原理基本上是相似的，就是电源的频率不一样，加热的效果有所区别。

射频信号应该是你说高频信号，比中频信号高的信号，我们通常叫做射频信号，即电磁波在空气中传播所携带的信号，接收机接收到射频信号后由于频率太高无法采样，2倍的射频信号频率进行采样往往无法实现，则需要和一个本振信号混频后得到了中频信号，中频信号则是我们希望进行采样进行信号处理分析的。其实，还有视频信号，即对中频信号进行包络提取得到的信号，可以用来测距，但丢失了信号的相位信息，一般很少用到视频信号做信号处理。

中频炉是用来加热金属的感应加热设备，广泛应用于锻前行业、铸造行业以及调质热处理行业。在机械热加工行业里起到主力加热设备的作用。那么，中频炉系统都包括哪些呢？海山电炉小编详细介绍中频炉加热系统。中频炉是用来加热金属的感应加热设备，广泛应用于锻前行业、铸造行业以及调质热处理行业。在机械热加工行业里起到主力加热设备的作用。那么，中频炉系统都包括哪些呢？海山电炉小编详细介绍中频炉加热系统。

1、中频炉系统的供电装置-变压器、根据变压器的冷却介质，可分为干式变压器和冷却变压器两种。在中频炉行业，我们常用的是中频炉整流变压器，这种变压器在过载能力和抗干扰能力方面远远优于普通变压器。

2、中频炉的中频电源，中频电源柜是中频炉系统的核心部分，中频电源由整流和逆变、电容器组、可控硅、交流接触器组成、水冷电缆等组成。

3、中频炉系统的电容器柜，电容器柜的功能是为感应线圈提供无功补偿。可以简单地理解，电容的大小直接影响设备的功率。应该注意的是，并联设备的电容只是谐振电容的一种(电热电容)。除了串联谐振电容器元件(电容器)之外，滤波电容器是优选的。这也是一个国家标准，可以用来判断设备是并联设备还是串联设备。

4、中频炉的炉体，中频炉炉体用作金属加热也就是中频加热炉上叫做感应器或者感应器线圈，用作金属熔炼也就是中频熔炼炉上叫做钢壳炉体或者铝壳炉体。

5、中频炉系统冷却水，冷却水控制系统是一套中频炉系统中必不可少的组成一个部分，也是一种非常具有重要的组成部分，可以说冷却系统的好坏可以直接影响决定了中频炉系统的故障率。现在常用的中频炉系统冷却方式有三种，传统的水池冷却，开式冷却塔，闭式冷却塔..

池冷却，占用了大量的空间和冷却水，水质较差，容易规模化，现在已经基本没有用。开放式冷却塔，冷却工作量大，造价低，占地空间面积大小适中，现在我们有些大吨位（10吨以上）的炉体还在进行使用。因为冷水的质量问题，不推荐使用的电源柜。闭式冷却塔，具有的优点，循环水完全可以处于一个封闭状态，隔绝外部市场环境的影响，水质问题能够有效保证且耗水量少。 面积小，冷却量大，是现在常用的一种冷却方法..

6、中频炉系统的液压站

中频炉系统液压主要用作中频熔炼炉上，一般一个炉体配置两个液压缸，合液压转组成倾动炉系统。用液压倾炉具有稳定性具有突出，可以进行随意一个位置停留等优点。

这是整个中频炉系统必不可少的组成部分。

液压站必须具有的功能如下

1）油泵必须用齿轮泵，齿轮泵具有工作压力稳定，噪音小的优点；

2）必须配备油冷器器件（水冷最好，小型液压站可以用风冷）；

3）进油口，回油口必须有滤清器，清除冷却介质中的杂质；

4）箱体，油管等必须经过酸洗磷化处理。

7、中频炉系统连接材料，变压器到电源柜的连接，如果在生活条件可以允许的情况下进行优先选择使用铜排/铝排连接。 二次选择可使用多股最大不超过185mm?铜芯电缆，不建议使用铝芯电缆，特别是当距离大于20米时，严禁使用铝电缆。连接到所述机壳的电源柜电容器中，第一优先级与铜连接，次级水被选择的电缆。不建议用普通电缆进行连接一个电容柜到炉体，水冷电缆组成部分学生建议工作长度不超过6米，多余部分企业可以用铜排连接，次级选用铜管连接。

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