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            烟台鑫诺科铸造材料有限公司

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            中频电炉节能分析及策略

            2021-08-06 09:44:52

              一、问题提出【中频电炉的适用范围及节能意义】

              中频电炉是将三相50HZ交流电转换为单相中频电流(1-8KHZ)的转换器。它可以以非接触方式加热金属材料,用于冶炼、铸造、锻造、淬火、焊接、弯管等行业。广泛应用于铸造、冶金、建材、矿山、机床、水利、电力、国防等领域。中频电炉在不同企业的使用效果差异很大。有些企业能耗高、效率低,甚至故障率高。企业非常不满,对技术改造提出了很多要求。襄樊金火炬电力电子有限公司通过实践摸索和反复试验,找到了一些中频电炉的节能方案,大大提高了中频电炉的节能效果。

              二、中频电炉的工作原理

              中频电炉主电路的工作原理是将电网输入的三相50HZ交流电通过三相全控整流桥整流成电压可调的脉动直流电,通过电抗器LD滤波成平滑直流电,送至单相逆变桥,逆变桥输出接负载。该装置的负载是由感应线圈(包括加热工件)和电热功率电容组成的LC振荡电路。该电路对负载适应性强,运行稳定可靠。由于逆变桥的作用,将输入的直流电逆变为所需的中频交流电,输出给负载。该器件的输出频率取决于LC并联振荡器的谐振频率F0。由于逆变桥的触发脉冲信号取自负载回路,当负载回路的LC参数发生变化时,逆变桥的输出频率也会发生变化,起到自动调频的作用。该装置的输出功率可以通过调节整流触发角来改变整流后的输出电压,从而达到调节功率的目的。

              三、存在的问题【掉电原因分析】

              因为能量是守恒的,不会自己产生,也不会突然消失。要熔化一定量的钢,所需的能量是一定的。然而,在炼钢过程中会有大量的能量损失。下面从三个方面讨论电能的损耗。

              1、电能转换过程中的损耗。

              通过变压器从10KV(或35KV)高压电变为400V(或800 V)低压电;通过低压柜进入中频柜,成为1000HZ的中频电流;然后送到电容器柜和炉体加热原料。在这个复杂的转换过程中,电能消耗很大,损耗为I R.

              这种问题表现在很多工厂布局设计的缺陷上。答:变压器离电炉很远,30米到50米不等,100米以上。b:电容补偿柜距离炉体较远,通道内会有10米以上的水冷电缆或铜排。c:低价购买质量差的电炉设备,铜排铜管截面积太小。2.电磁和磁热转换过程中的损耗。

              中频电流通过电感产生磁场。由于工件与感应器之间存在一定的气隙,感应器本身存在一定的漏磁,磁场在传输过程中会消耗一部分能量。

              这种问题表现在一些工厂使用不当。a、购买质量差的铝壳炉体,铝壳材质差或感应器离铝壳太近。其他工厂使用普通钢板来修复受损的铝壳。b、每两个炉之间没有底水。

              3.热能与环境之间的损失。

              钢水从加热开始就有很高的温度,炉内钢水(或铁水)基本在1500以上。这时热量会扩散到空气中,一部分会被冷却水带走。单炉熔化时间的长短决定了热能与环境之间的损失。

              这种问题表现在一些工厂的设计和配置不当。一、功率密度太小。b、电源与负载匹配不当。c、电炉设备的可靠性差,经常出故障,经常需要重复加热过程。

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              四、节能措施

              1.从功率损耗公式I r可以看出,电阻越小,电流越小。根据第1电能转换过程的损耗。我们采取了以下措施:

              A.在设计“金火炬”电炉的布置图时,尽量与用户沟通,深入讲解节能原理,让用户在不影响生产布局的情况下,尽可能靠近电力变压器到炉体,所有连接铜排或电缆的截面积都足够大。

              b、使用高压机,进线电压800伏或660伏.在一定的额定功率下,电压越高,电流越小。例如1250KVA高压机,800V进线电压,实际进线电流为909A。与进线电压400V的630KVA低压机相比,实际进线电流也是909A。它们的功率损耗绝 对值基本相同。相对来说,每吨钢水的电耗是不一样的。根据实测数据,800伏进线电压的电炉比400伏进线电压的电炉每吨钢水节电100千瓦时以上。

              2.针对电磁和磁热转换过程中的损耗。我们采取了以下措施:

              A.线圈是整个感应器的心脏。感应线圈由中频电源供电,在中频电压和电流的作用下产生强大的磁场。这个磁场使炉膛内的金属产生涡流和热量。线圈是将电能转化为热能的关键。因此,线圈设计非常重要。该炉的线圈是根据电磁场原理,经计算机分析计算确定的较好方案。

              b、使用带磁轭的钢壳炉体。c、建议用户使用整体炉衬或优 质炉衬材料,使钢水尽可能靠近传感器。

              3.使用快速中频熔炼炉可以缩短单炉熔炼时间,减少能量损失。针对热能与环境之间的损耗。我们采取了以下措施:

              A.增加功率密度。比如按照之前的行业标准,1T电炉只配备500KW的电源,每两小时使用一个炉。现在“金火炬”1T电炉的电源一般配备800KW或1000KW,单炉熔化时间控制在60分钟左右。

              b、延长全功率运行时间。

              c、适当提高电炉的操作频率。

              d、提高电炉设备的可靠性。

              烟台鑫诺科铸造材料有限公司作为专业中频炉炉衬厂家,主要生产中频炉炉衬,中性炉炉衬材料,酸性炉衬材料碱性炉衬材料耐火浇注料,铸造用炉衬材料,浇注料,如有需要,欢迎您的来电咨询。


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