中频电炉在铸造车间的发展和节能

仅供参考[整理] 安全管理文书铸造生产的节能技术与节能措施日期：__________________单位：__________________第1 页共8 页铸造生产的节能技术与节能措施铸造行业是机械工业的耗能大户，能耗高、能源利用率低、污染严重、经济效益差等制约了铸造行业的发展。

合理利用能源，大力抓好节约能源是铸造行业的一项重要任务。

节能技术与节能措施包含以下几个方面。

一、旧砂回收与再利用在欧美工业发达国家，一直把旧砂再利用作为一重大研究课题，取得了较好的研究成果，并已经付诸于工业生产。

在浇铸有色金属件、铸铁件以及铸钢件时。

根据旧砂的烧结温度，用机械法再生旧砂。

其再生率大致分别为90％、80％及70％。

旧砂回用与湿法再生结合是最经济最理想的选择，两级湿法再生去除率（Na2O）达85％～95％，单级也可达70％～90％的旧砂回收再利用，质量接近新砂。

英国理查德(Richard)公司采用热法再生，可以提高再生率10％～20％左右。

而且，热法旧砂再生成套设备的成本回收期较短，一般运转两年就可收回成本。

回收得到的无法用机械法再生处理的锆砂采用热法处理后，再生砂的质量优于新砂。

在美国，铸造行业用砂年消耗量在500万吨左右，BastianKC和AllemanJE研究发现，铸造用后的旧砂用于高速公路路基材料。

完全可以满足高速路建设所用材料的性能要求。

其性能同样优于同品种的新砂。

二、粘结剂的循环再利用环保型砂芯无机粘结剂和砂处理及再生技术得到越来越多的关注。

Laempe公司的Beach-Box无机粘结剂是含有多种矿物质的流体，芯砂用95％砂及5％粘结剂，如铸件用干法除芯，粘结剂残留在砂中，为激活粘结剂，只要加人2.5％的水可重复使用多次而不用再加新的粘结剂，第 2 页共 8 页这就意味着在生产中每批最大粘结剂加人量仅为1.6％通过除水而导致粘结剂组分的化学反应而硬化，可使用时间无限制，但相对湿度不应超过70％，混制好的砂密封好可长期储存。

铸铁车间应用中频感应电炉的策略分析发布时间：2021-08-25T16:21:56.743Z 来源：《工程管理前沿》2021年第7卷第4月11期作者：王金辉[导读] 在目前铸造企业的铸铁生产中，冲天炉熔炼因环保难以达标已大多被关停，铸造企业现多改用中频感应电炉熔炼铸铁。

王金辉天津新伟祥工业有限公司，天津市，301701摘要：在目前铸造企业的铸铁生产中，冲天炉熔炼因环保难以达标已大多被关停，铸造企业现多改用中频感应电炉熔炼铸铁。

与冲天炉相比，中频感应电炉熔炼工艺相对简单；铁液的化学成分和温度容易控制，不增碳不增硫，有利于低硫铁液的获得；环境污染小，炉前冶炼的工作环境和劳动强度也大为改善；利用夜间电价低谷熔炼，生产成本可控制大致与冲天炉熔炼相当；同样化学成分的铁液、同样的铸型浇注的铸件，中频感应电炉比冲天炉熔炼的灰铸铁强度和硬度高；中频感应炉铁液比冲天炉铁液过热温度高、流动性差，并具有以下不良特性：铁液的晶核数量少，过冷度、白口和收缩倾向大，铸件厚壁处易产生缩孔和缩松，薄壁处易产生白口和硬边等铸造缺陷。

在亚共晶灰铸铁中，A型石墨数量极易减少，D、E型石墨及其伴生的铁素体数量增加，珠光体数量少。

关键词：铸铁车间;中频感应电炉;策略引言目前，在铸铁生产工艺中，普遍将中频感应电炉设备作为金属炉料的主要熔炼设备。

中频感应电炉可以承担金属熔炼、炉内调质、高温静置等工作。

与冲天炉相比，中频感应电炉具有节能环保、降低熔化成本、提高过载能力、提高不同铸造材质切换的简便性、操作简便和节省人力等诸多优点。

在铸铁厂，熔炼工艺工作需要遵循科学、合理的方式，按照生产铸件的技术要求开展。

因此，在应用中频感应电炉的过程中，必须全面解读设备各系统的特点、工作方式。

1中频感应电炉的特点中频感应电炉熔炼技术无波动，生产的铸件具有较高的机械强度。

减少环境污染。

中频感应电炉在生产中排出的粉尘少，设备产生的噪声也比传统的冲天炉低很多。

可以利用廉价的素材。

中频炉节能方法炼钢厂般都是用电大户，到夏季，更是用电高峰期，如何节能，降低用电量，节约成本是每个炼钢厂需要考虑的问题，而中频炉作为炼钢厂用电主力，它的耗电量下降能大大降低厂区耗电量，具体的中频炉节能方法如下：中频炉节能方法：1、快速炉比慢速炉节电。

同套设备快比慢节能，加料时机与紧实度、炉膛大小都会影响熔速，这几点需同时做到佳电耗才能少。

2、加料需兼顾电流表，尽量使功率稳定。

尽可能多的使设备输出大功率。

3、精确控制铁水温度，勿让温度过高或局部过高，高了对电耗、炉衬寿命都不利，个好的炉工可以做到节电又高。

4、选择合适的设备。

炉过大过小都可能增加电耗，同样大的炉快的节能，同样快的中频电炉大的节能，高压比低压节能。

浇铸时间也影响电耗，好控制在5-10分钟。

5、不用低档设备（也非价高即好，几经代理经销价高售后无长期保障）。

市场竞争激烈，有些厂家偷工减料、低价竞争，设备用料越差损耗越大。

如铜排不镀直接用、用较差较薄的铜材，设备开始用起来似乎样，但电耗会越来越高。

如何挑选铜排呢？6、进线不可省，定要足够大，否则长期损耗相当惊人。

7、养成好的开机习惯，功率尽量拉满并减少保温或烘烤时间。

功率未满时功率因素低损耗大。

8、提高变压器利用率也等于节电。

台630KVA变压器10小时内应该可化13-15T吨铁水，如果你只能出10-11吨那你的平均电价定要比他高。

9、科学烘炉。

烘应中频熔炼炉时应将感应圈冷却水关小（正常水量的三分之即可），好断续供水，保持出水温度在55度以上，以利于水蒸气顺利排出，这样可缩短烘炉时间。

有些炉工未注意这点，以正常供水，结果排出的水蒸气遇冰冷的铜管又凝结成水回流，这样烤炉时间又长又费电、果又不好。

参考耗电量：熔铁：快520-610度/吨、慢750-980度/吨熔钢：快550-650度/吨、慢800-1000度/吨熔铜：310-360度/吨，熔铝：200-260度/吨。

中频电炉用途
中频电炉是一种高效、节能的热处理设备，广泛应用于钢铁、有色金属、铸造、机械、汽车、航空航天等行业。

其主要用途包括以下几个方面：
1. 熔化金属：中频电炉可将金属材料快速、均匀地熔化，用于铸造、锻造、压铸等工艺，可大大提高生产效率和产品质量。

2. 热处理：中频电炉可对金属材料进行淬火、回火、正火、退火等热处理，使金属材料获得理想的组织结构和性能，提高其强度、硬度、耐磨性和韧性等。

3. 焊接：中频电炉可用于金属零件的钎焊、银焊、黄焊、铜焊等工艺，使焊接接头牢固、坚固、不易开裂。

4. 烧结：中频电炉可用于金属粉末、陶瓷粉末等粉末材料的烧结、热压成型等工艺，获得高密度、均匀的成品。

综上所述，中频电炉具有广泛的用途，可以满足不同行业的加工需求，成为现代工业生产中不可或缺的重要设备之一。

- 1 -。

中频炉使用的可行报告
在现代工业中，中频炉是一种广泛应用的热处理设备，其在金属加工、材料熔炼等领域发挥着重要作用。

本报告将对中频炉的使用进行综合分析，并提出相关的可行建议。

简介
中频炉是一种利用电磁感应原理加热金属的设备，其工作频率通常在300 Hz到10 kHz之间。

相比于传统的火焰加热，中频炉具有加热速度快、温度均匀等优点，因此被广泛应用于各种金属加工过程中。

使用优势
1.加热速度快：中频炉能够在较短的时间内将金属加热至所需温度，提高了生产效
率。

2.温度控制精确：中频炉采用闭环控制系统，能够精确控制加热温度，保证产品质
量稳定。

3.节能环保：相比传统火焰加热，中频炉在加热过程中几乎没有废气排放，节能环
保效果显著。

使用注意事项
1.安全操作：使用中频炉时要注意电气安全，避免触电事故的发生。

2.定期维护：定期对中频炉进行维护保养，保证设备长期稳定运行。

3.操作规范：操作人员需经过专业培训，严格按照操作规程操作设备，避免因操作
不当导致的事故发生。

可行建议
1.技术更新：不断引进新技术，提高中频炉的加热效率和控制精度。

2.质量管理：加强对原材料和成品的质量管理，确保产品达到相关标准要求。

3.环保措施：加强对中频炉废气处理的技术研究，减少对环境的影响。

结论
中频炉作为一种高效、节能的加热设备，在现代工业生产中具有重要地位。

合理使用和管理中频炉，不仅能够提高生产效率，降低生产成本，还能够减少对环境的污染，实现可持续发展目标。

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。

中频电炉解决方案一、背景介绍中频电炉是一种用于金属加热和熔化的设备，广泛应用于冶金、铸造、锻造、热处理等行业。

为了提高生产效率和能源利用率，中频电炉解决方案应运而生。

本文将详细介绍中频电炉解决方案的设计原理、技术参数、优势以及应用案例。

二、设计原理中频电炉解决方案基于电磁感应加热原理，通过高频电源将电能转换为高频电磁场，进而将金属材料加热至所需温度。

具体工作原理如下：1. 高频电源：中频电炉解决方案采用高频电源作为能源供应，高频电源输出的电能经过整流和逆变，转换为高频交流电。

2. 感应线圈：高频交流电经过感应线圈产生高频电磁场，金属材料放置在感应线圈内，受到高频电磁场的感应作用。

3. 电磁感应加热：金属材料中的电导体产生涡流，涡流在电阻中发生热量损耗，从而使金属材料加热。

4. 温度控制系统：中频电炉解决方案配备温度控制系统，通过传感器实时监测金属材料的温度，并根据设定的温度范围进行自动控制。

三、技术参数1. 功率范围：中频电炉解决方案可根据不同的应用需求提供不同功率的设备，通常功率范围从10千瓦到100兆瓦不等。

2. 频率范围：中频电炉解决方案的频率通常在1千赫兹到10兆赫兹之间，可以根据具体需求进行调节。

3. 加热效率：中频电炉解决方案具有较高的加热效率，能够实现快速加热和高温熔炼，加热效率通常在80%以上。

4. 控温精度：中频电炉解决方案配备先进的温度控制系统，控温精度可达±1℃，能够满足不同工艺要求。

5. 自动化程度：中频电炉解决方案可实现全自动化操作，配备PLC控制系统和触摸屏界面，操作简便，提高生产效率。

四、优势中频电炉解决方案相比传统燃气炉、电阻炉等加热设备具有以下优势：1. 高效节能：中频电炉解决方案采用电磁感应加热，加热效率高，能耗低，节约能源。

2. 温度控制精度高：中频电炉解决方案配备先进的温度控制系统，能够实现精确的温度控制，提高产品质量。

3. 加热速度快：中频电炉解决方案具有快速加热的特点，能够提高生产效率，缩短生产周期。

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1. 方案概述中频电炉是一种用于金属加热和熔炼的设备，广泛应用于钢铁、有色金属、铸造等行业。

本文将详细介绍中频电炉的工作原理、优势以及解决方案。

2. 工作原理中频电炉采用电磁感应原理进行加热，主要由电源系统、感应线圈和工作室组成。

电源系统将交流电源转换为中频交流电源，通过感应线圈产生强大的交变磁场，使金属材料内部发生感应电流，从而产生热量。

3. 优势中频电炉相比传统的燃气炉、电阻炉等加热设备具有以下优势：- 高效节能：中频电炉的能量利用率高达90%以上，远高于传统加热设备。

- 温度控制精确：中频电炉采用闭环控制系统，可以实时监测和调整加热温度，保证加热过程的稳定性。

- 加热速度快：中频电炉的加热速度远远快于传统燃气炉，可大大提高生产效率。

- 环保节能：中频电炉无烟无尘，不产生有害气体和废渣，符合环保要求。

4. 解决方案针对不同行业和工艺需求，中频电炉的解决方案可以根据以下几个方面进行定制：- 设备选型：根据加热材料的种类、形状和尺寸，选择合适的中频电炉型号和功率。

- 控制系统：根据工艺要求，选择合适的温度控制系统，可以实现自动化控制和数据记录。

- 冷却系统：根据加热过程中产生的热量，选择合适的冷却系统，确保设备正常运行。

- 安全措施：中频电炉工作时会产生高温和高压，需要配备相应的安全设施，如温度报警器、压力传感器等。

- 售后服务：提供设备安装、调试和维护等一系列售后服务，确保设备正常运行和延长使用寿命。

5. 成功案例以下是一个成功的中频电炉解决方案的案例：某钢铁厂使用中频电炉进行钢水熔炼，通过我们提供的解决方案，实现了以下效果：- 提高了熔炼效率：中频电炉的高效加热和快速熔炼能力，使钢水的熔化时间大大缩短，提高了生产效率。

- 降低了能耗：中频电炉的高能量利用率和节能控制系统，使能耗降低了20%以上。

- 提高了产品质量：中频电炉的精确温度控制和稳定加热过程，保证了钢水的均匀加热和熔化，提高了产品质量。

浅谈中频电炉所具有的特点
中频电炉的操作十分简略便利，在热处置职业、锻压职业和钎焊职业等职业中广泛应用。

中频电炉除了操作简略之外，其是还有许多贴点，总的归类下来，首要分为节省方面的特色和环保方面的特色。

下面小编就一一来为我们道来。

一、节省方面的特色
中频电炉是以电磁感应原理进行作业的，经过电磁所发生的电流能自行发生热量，因而中频电炉可以很快地进入铸造使命的接连作业之中，不需要工人提早进行烧炉和封炉作业，使得其加热速度十分快，也使得其氧化率十分少。

相较于2%氧化烧损的煤气炉和3%氧化烧损的燃煤炉，中频加热锻件的氧化烧损通常情况下仅为0.5%，使得中频加热技术资料在训练时，每吨锻件至少节省钢材原资料20到50千克，对原资料的利用率高达95%。

并且中频电炉的加热方法加热均匀，极大地延长了锻模
的使用寿命。

并且锻件的技术也更
为精密，节能。

加热质量高，呈现废品的几率大大降低。

二、环保方面的特色
中频电炉选用电流进行加热处置，比燃煤炉愈加环保，达到了环保部门的各项目标，并且也为工人供给了一个非常好的作业环境，避免了煤炉的烘烤和烟熏。

中频电炉为营建一个优胜的作业环境，进步工人劳作形象和公司形象供给了技术支持，使得热加工处置关联的职业可以进行无污染、低能耗、高效率的作业。

本文摘自：益飞电炉。

2019年 第3期 热加工8I工业炉ndustrial Furhace中频感应电炉熔炼铸铁应用及展望■ 杨涛，郭毅，孙永功，李向辉摘要：从中频感应电炉熔炼铸铁出发，简述熔炼灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁过程中的注意事项。

结合铸造行业特点，引入智能制造理念，展望智能铸造系统的架构及应用。

关键词：中频感应电炉；铸铁熔炼；智能制造；云平台应用中频感应电炉熔炼加热速度快，效率高，烧损少，产生烟尘较少，可显著提高生产率，改善劳动条件，降低劳动强度，节约能源。

同时在净化车间环境等方面效果也比较显著，尤其是对于球墨铸铁、蠕墨铸铁而言，感应电炉有利于获得低硫铁液，具有冲天炉无法比拟的优势。

一、中频感应电炉熔炼灰铸铁应用中频感应电炉熔炼灰铸铁过程中应注意以下几个方面。

1. 加料中频感应电炉加料、装料是保证熔炼过程顺利进行的基础。

加料、装料不合理会造成熔炼期延长、金属损耗增大、电耗增加等诸多问题，同时对铁液冶金质量也存在一定影响，如铁液氧化严重，甚者会导致安全事故。

因此，必须对加料、装料工作给予足够的重视。

（1）炉底铺料 对于冷炉启动来说，坩埚底部应加入生铁、冷炉启熔块等密实炉料，保证熔炼初期获得较快的熔化效率。

（2）装料的紧实程度 装料一般要求下部紧上部松，即坩埚的中下部堆积密度尽量大，以提高熔化效率。

上部装料密度小，便于熔炼过程中炉料顺利下行，并减少产生棚料的概率。

（3）装料的层次部位 ①底部是坩埚低温区，应装入易熔化炉料如生铁、锰铁、硅铁、铜和锰金属料等。

②中部是坩埚高温区，应装入熔点高、密度大的难熔炉料如增碳剂、钼铁、铬铁和碳化硅等炉料。

③上部是坩埚低温区，应装回炉料、纯铜等。

一般情况下，分批次加入各种炉料时，应尽量在上批次炉料化净前再加入下批次炉料，保证安全，防止铁液的飞溅。

（4）炉料尺寸 炉料的块度尺寸大小，取决于中频感应电炉的容量、电源频率。

一般原则上，频率低、容量大的炉子可使用大块炉料；频率较高、容量较小的炉子，应使用较小尺寸的料块。

首先我们对中频炉设计滤波装置后，基波无功补偿：功率因数可达到0.92～0.999对于中频炉滤波装置，我们已有多套成功的运行的设备，电压畸变率、功率因数都完全符合供电部门考核要求。

以中频熔炼炉为例，在工作时分为三阶段：加热升温阶段，此时工作电流大、谐波含量高；融化阶段：此时工作情况和加热升温阶段一样，处于大电流、高谐波含量状态；第三阶段是保温出炉阶段，此时工作电流小、谐波含量相对较低。

因工作电流相对平稳，所以装置采用LC无源滤波回路，设备造价低、性能稳定。

一般设计两条以上滤波支路，以河北献县某铸造厂0.75T中频炉为例：在未上滤波器时，电压总畸变率（THD值）为10.6%，其中5次4.12%，7次3.5%，11次1.5%等，大大超过电能质量（GB/T 14549-1993）中0.38KV电压总畸变率5%，单次谐波畸变率不超过2%的规定，故供电部门不给该厂供电。

经我公司技术人员现场谐波测试，为该厂量身定制了一台HTWL-L1-240/0.4型滤波补偿器，并投入运行后，经供电部门的电能质量测试结果显示，电压总畸变率（THD值）为3.5%左右，单次谐波畸变率分别5次1.05%，7次0.85%，11次0.31%等都在国标允许范围内。

电力系统中谐波的来源电力系统中的谐波来自电气设备，也就是说来自发电设备和用电设备。

由于发电机的转子产生的磁场不可能是完善的正弦波，因此发电机发出的电压波形不可能是一点不失真的正弦波。

目前我国应用的发电机有两大类：隐极机和凸极机。

隐极机多用于汽轮发电机，凸极机多用于水轮发电机。

对于谐波分量而言，隐极机优于凸极机，但随着科技进步，可控硅、IGBT等电子励磁装置的投入，使发电机的谐波分量有所上升。

当发电机的端电压高于额定电压的10％以上时，由于电机的磁饱和，会使电压的三次谐波明显增加。

同样在变压器的电源侧电压超过额定电压10%以上时，也会使二次侧电压的三次谐波明显增加。

由于电网电压偏移在±7％以下，所以发电、变电设备产生的谐波分量都比较小，比国家的考核标准低的多，因此发电、变电设备不是影响电网电压波形方面质量的主要矛盾。

DOI：10.16660/ki.1674-098X.2018.15.085中频感应电炉在铸铁生产中的研究与应用①朱文振(山东能源枣矿集团柴里煤矿 山东枣庄 277519)摘 要：本文主要介绍了中频感应电炉在铸铁生产中的应用，通过中频感应电炉的发展状况、主要特点及其生产实践来展现中频感应电炉在铸铁生产中有哪些优势和作用。

中频感应电炉的原理是利用感应加热技术，具有加热快、效率高等突出优点，成为中小型铸造企业快速熔炼的主要设备。

随着国家对环保的严格要求，中频感应电炉取代其他高耗能、高污染的熔炼炉已成为趋势。

关键词：中频感应电炉 铸铁 主要设备中图分类号：TG232.3 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2018)05(c)-0085-02①作者简介：朱文振（1989，5—），男，山东滕州人，本科，助理工程师，研究方向：机械设计制造及其自动化。

1 绪论1.1 中频感应电炉简介中频感应电炉是铸造行业作为金属熔炼的生产设备，它是利用电磁感应原理将电能转变为热能，主要由电源、感应圈以及感应圈内用耐火材料筑成的坩埚组成。

随着国家对环保要求的进一步加大，中频感应电炉的取代其他高耗能、高污染的熔炼炉已经成为趋势。

1.2 中频感应电炉的特点(1)中频感应电炉熔炼工艺没有波动，生产出来的铸件有比较高的机械强度。

(2)可利用廉价的原材料。

在中频电炉熔炼的过程中，铁水中会存在一定的电磁搅拌作用，这些废料会快速熔化，而且氧化烧损非常小，能大量使用各种廉价废料，从而可以大幅度降低炉料的成本。

(3)减少环境污染。

中频感应电炉在生产过程中，所排出的粉尘很少，设备产生的噪音也大大低于传统的冲天炉。

2 中频感应电炉的生产实践2.1 感应电炉在生产实践中的概况(1)感应电炉在生产实践中的概况。

目前，国外先进厂商制造的中频感应电炉，其通常配置的功率密度为600～800kW/t，其中高达1000kW/t小容量感应电炉也被制造出来。

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。

铸造生产的节能技术与节能措施铸造生产是一种耗能较大的生产方式，其中熔炼、浇注、加工等环节均存在能源浪费的情况。

因此，节能减排已经成为铸造行业的一项重要任务。

本文将介绍一些铸造生产中常见的节能技术和节能措施。

熔炼节能技术铸造中的熔炼是一个重要的环节，也是能源消耗较大的环节。

因此，熔炼节能技术的发展尤为重要。

1. 高效强化熔炼技术高效强化熔炼技术是通过改变熔炼方式和设备，实现熔炼过程的优化。

例如，采用高频感应炉、电弧炉等设备，可以加快炉子的升温速度，提高熔炼效率，从而减少能源消耗。

2. 能量回收技术能量回收技术是指在熔炼过程中，将烟气、废热等可以回收的能量，通过相应的设备进行回收，再用于熔炼过程中。

例如，通过废热回收系统将热能回收，利用热能进行预热，能够减少大量的燃料消耗。

铸造生产中的节能措施在铸造生产中，除了采用熔炼节能技术之外，还可以通过一些措施来节约能源。

1. 防止熔炼浪费在熔炼过程中，通常存在熔铁流出、铁水泼洒等情况，这些都会造成能源浪费。

因此，通过采取一些措施来避免这些浪费，能够有效地降低铸造生产的能耗。

例如，对于铁水泼洒的情况，可以将熔炉放置在坑道中，避免泼洒造成的浪费。

2. 优化加工流程在铸造生产中，加工是一个常见的环节。

通过优化加工流程，可以避免重复加工、死料损失等情况，从而减少产生的废料，降低能源的消耗。

例如，采用先模后芯的工艺流程，可以减少浇铸中的死料损失。

3. 废料回收铸造生产中产生的废料可以通过回收再利用，避免资源的浪费。

例如，对废砂、废渣等废料进行回收可用于其他行业中，如道路建设、建材生产等。

这也是铸造生产中可持续发展的一种方式。

结论铸造生产的节能技术和节能措施具有很大的应用价值，不仅可以有效降低铸造生产的能耗，还可以促进铸造行业向可持续发展的方向转型。

因此，企业应该注重技术创新和管理创新，通过制定和实行能源管理制度，促进绿色发展，实现可持续生产。

中频电炉的发展及其所呈现的优越性注入了新的活力目前，无芯中频电炉容量已达110 t，中频电炉的发展及其所呈现的优越性，给铸铁生产注入了新的活力。

目前，在铸铁生产中应用最多最普遍的中频电炉有工频炉和中频电炉。

工频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。

中频电炉则电效率和热效率高、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。

世界上最着名最大的离心球墨铸铁管生产厂家，法国的木松桥公司就采用工频炉与高炉双联工艺，而日本久保田公司则采用工频炉与冲天炉双联工艺。

首钢铸造厂早在80年代初，就在国内首先采用了工频炉与高炉或冲天炉双联工艺，试制成功连续铸造铸态球墨铸铁管，并在以后的生产提供着高温优质铁液，一直延用至今，效果良好。

中频电炉的发展目前，工频炉向大容量发展已基本停止，中频电炉的发展则令人瞩目入了新的活力。

中频电炉的发展得益于中频电源的使用，这种逆变电源和磁力逆变电源比较，其效率高达95%～98%。

作为感应炉使用的逆变电源额定功率不断提高，近来，9 000 kW逆变电源已投产，把它联接在容量为12 t的炉子上，熔化铁液的生产率可达18 t/h；将中频电炉功率密度每吨熔化能力提高到1 000 kW，能使熔化期缩短到35 min。

感应炉的熔化率是随炉子的容量变化而变化，一般中频电炉熔化铸铁的熔化率为0.4～35 t/h。

铸造车间熔化工部的节能措施（电炉）丁方心乐法耐火材料（上海）有限公司摘要本文通过作者多年从事铸造设备，材料服务工作中和有实践经验的广大铸造车间领导，技术人员，国外同行的交流，得到的一些经验之谈。

在中频炉、冲天炉-感应炉双联等熔化工艺作较详细的分析和建议。

供同行们交流，指正，希望熔化工部在质量，产量，环保提高的同时，从管理上获得节能的可行性。

及可以采取的节能措施。

由于对冲天炉的认识不足，不予评论，本文以电炉熔化，保温为基本对象。

本文有部分引用殷经星先生的文章。

一．熔化工艺的确定应以节能为首要条件。

在新厂建设和老厂改造的规划时，当产品的方向，产量目标确定后，熔化工艺应该就确立了。

不同行业铸造厂熔化工艺；汽车零部件铸造；冲天炉/保温电炉/保温浇铸炉联用。

球墨铸管：冲天炉/保温电炉联用。

通用铸造；冲天炉+保温电炉/ 或中频炉选用机床铸造：冲天炉/保温电炉联用。

合金铸造；中频炉小件多品种：中频炉目前，由于对环保的越来越严格，而冲天炉的环保投资昂贵，加上国内铸造厂并没有形成大型，专业性强的特点。

决定了目前绝大部分的铸造厂以各种规格的，效率较低能耗较高的简易冲天炉，中频炉熔化为主。

耗能指标大大高于国际先进水平。

目前国内铸铁熔化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（kWh/t）比较，见下表其中国外的“指标”是销售人员的介绍，作者没有见过具体报告。

国内则有现场记录。

二．影响熔化单耗指标的因素主要有：电炉电源方面：●感应电炉功率密度配置的高低；功率密度配置是指吨容量炉所配备的电源功率。

由于中频电炉的电源配置是可以根据用户的熔化速度要求而定，所以，从上表也可以按每小时的熔化率来定电炉功率密度配置的高低。

电炉功率密度配置得高，熔化速度就快，就能达到节能的要求。

但是过高的密度对炉衬材料会引起伤害。

●熔化周期内功率输出时间的比例大小；同样，如果电炉在熔化过程的起始阶段不能大功率送电，也就是我们通常讲的，功率因素低，而热耗并不减少，所以电炉能否保持高功率因素向炉内送电，也是能耗高低的区别，也是企业是否能“环保”运行的一项指标。

浅谈铸造用冲天炉的节能减排一．前言20世界80年代,铸铁材料发展进入了顶峰期,随后世界的铸铁件产量出现急剧递减。

由于受能源、劳动力价格和环境因素的影响，西方发达国家减少了在本国内的铸件产量，转而向发展中国家采购一般铸件。

在这种国际形势下，中国的铸件产量在逐年增加,已连续九年居世界第一，占世界总产量的三分之一，成为名副其实的铸造大国。

在中国年产2000万吨的铸铁件中有80%是由冲天炉熔炼的，据不完全统计正在服役的冲天炉有2万台，单台冲天炉的年产量不足1000吨，5T/h以下的小冲天炉仍占现役冲天炉的75%以上。

我国快速增长的能源消耗和过高的石油对外依存度使政府2006年年初提出：希望到2010年，单位GDP能耗比2005年降低20%,主要污染物排放减少10％，这两个指标和在一起，就是我们所说的“节能减排”，根据这俩个指标，如果GDP增长10%，5年内就要节能6亿吨标准煤,减排二氧化硫620多万吨，化学需氧量570多万吨，这是党和政府对世界人民的庄严承诺.当前，实现节能减排目标面临的形式十分严峻,2006年以来各地区、各部门相继作出了工作部署，节能减排工作取得积极进展。

针对铸造厂的节能减排,许多地方政府正在推行用中频电炉取代冲天炉的工作，在有些地方对使用冲天炉的铸造企业不管是否带除尘装置,都过不了环评关，5t/h以下的冲天炉正在被推倒，用中频电炉取而代之，认为用中频电炉熔炼铸铁更节能更环保的报道也经常出现在各种媒体。

推行外热风冲天炉也写进了节能减排工作纲要。

二．用中频电炉取代冲天炉熔炼铸铁是否真的节能减排从（表1）可以看出，FAR冲天炉能耗最低，天然气冲天炉能耗次之，排在第三位的就是我们经常提到的热风、无炉壳冷却、单班冲天炉，海林经久工业炉制造厂生产的组合式冲天炉排在第四位。

那么中频电炉的能耗指标又是多少呢？工作温度在1450℃时，吨铁水耗电650—685KWH/t铁，热效率60%。

看到这你是不是得出了这样一个结论——中频电炉很节能，好于烧焦炭的冲天炉.但是下这个结论还为时过早，看一下我国的电力构成:燃煤发电占73％、水电占14。

中频炉铸炉总结报告
一、频炉铸炉介绍
频炉铸炉是一种新型能量控制技术，可以实现定时和可靠的加热应用。

它的特点是采用多谐振电力频率技术，使用多谐振电力控制件来调节电源，以实现有效控制加热过程。

热源利用放电产生的电磁场和温度来控制热能传输，采用熔炼炉护罩来分离介质，以防止熔炼金属电弧发生。

它有良好的加热特性，热效率高，对各种材料（如铝、铜、铅、不锈钢等）均有良好的加热特性，可以有效地提高质量。

二、应用于炉灶铸造
频炉铸炉的应用多样，其中核心技术就是精确控制加热温度。

这种技术可以用于炉灶铸造，以此技术生产出质量高，造型立体、光洁度佳等产品，同时也提高了生产效率。

频炉铸造的精度比传统的电热铸造方法高，其加热效率也得到了显著提高，金属的化学性能和结构性能得到了很大地改善。

另外，其安全性和节能性也比传统的电热铸造方法大大提升，频炉铸造的产量和效率也得到了极大的改善。

三、总结
中频炉铸炉是一种新型能源控制技术，采用多谐振电力技术来实现有效的控制加热。

它可以控制加热温度，可以生产出质量高、造型立体、光洁度佳等产品，同时其安全性、节能性和加热效率均比传统的电热铸造方法显著提升。

综上所述，中频炉铸炉在炉灶铸造中有着很大的应用前景。