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一、中频感应电炉节能存在哪些问题？1 .供电电压、娈压器损耗和影响。
不同的供电电压下，变压器自身的损耗有所不同，采用合理的供电电压和相应的变压器更有利于节能。
变压器的选用与中频炉功率的配套常识，现在所有铸造人都非常熟悉了，我们就不多啰嗦了。
2 .中频感应电炉存在的耗能问题。
A.不同容量与频率的选择。
B.额定功率的匹配。
C.感应线圈、水电缆的纯度和载面积对电耗的影响。
D.水垢的影响以及怎样处理的问题。
E.冷却水温对电耗的影响F.炉衬方面对节能的影响。
3.熔炼过程中，在熔炼配料、熔炼工艺、熔炼时间以及设备维护方面对节能的影响。
当我们把上面这些事项都能调整到最佳时，我们的电炉将铸造厂用最经济成本生产出最多的铁水来。
二、中频感应电炉各部分损耗分析1.中频感应电炉使用厂家一般都采用S7、S9型节能型电能变压器，但其电压低，不适合中频感应电炉能能，达不到很好的效果。
中频炉与变压器搭配不合理，常常造成不必要的电能损耗。
2 .钢失生产厂家选择中频感应电炉的容量、频率和其匹配的额定功率不合适，导致不必要的损耗。
3 .目前市场上一方面由一塌解铜不能满足消费者的需求，另一方中频感应电炉生产厂家为降低成本大都采用价格低廉的紫铜代替1号电解铜，导致供电线路的电阻增加，热量损耗相应提高。
这问题就牵扯到电炉采购上面了。
同样一台电炉价格有高有价。
行家采购，是综合评定，外行采购，就可能要被卖家忽悠。
4 .感应线圈是感应电炉的关键部分，是传递有用功到被加热或被熔炼的金属炉料的主体，其传递的能力取决于电流通过感应线圈所产生的磁场强度，即感应器的安匝数。
为了得到大的加热功率，流过感应器的电流很大，历年来中频感应电炉生产厂家一直沿用传统的感应线圈、水电缆截面的制作模式，普遍采用的导电电流密度大于25A∕mm2,感应线圈、电电缆截面小，由于功率因数的影响，经过反复实测炉体额定电流是中频输出电流的10倍（电容全并联式），铜损又与电流的平方成正比，这些癣使感应线圈、水电缆产生较大的热量，温度进一步升高，大量的电能转化为热量被循环水带走而浪费，以致在感应器中的电量损耗可达到中频感应电炉有功功率的20%-30%o5,冷却循环水水温的高低对感应线圈的电阻有一定的影响，水温高，感应线圈电阻值相应升高，导致损耗增加、产热量大，然后产生的大量热使水温升高，形成恶性循环，对中频感应电炉的节能不利。
如何提高中频感应电炉炉衬寿命__中频感应电炉炉衬维护及保养中频感应电炉炉衬的使用寿命长短对能否保证电炉的正常生产有很大影响,经过一段时间中频感应电炉熔炼合金铸铁磨球的生产实践，认识到硅砂是生产铸铁产品的感应电炉炉衬较理想的打结材料，在使用电炉冶炼过程中对炉衬做好日常维护保养，对提高其使用寿命至关重要。
今天小编就来带大家了解有关如何提高中频感应电炉炉衬寿命的知识以及中频感应电炉炉衬的维护和保养。
【如何提高中频感应电炉炉衬寿命】感应电炉炉衬的工况条件是十分恶劣的。
在使用过程中是在一系列复杂的物理、化学变化交织的条件下进行工作，要承受熔炼过程1550~1580℃的高温作用，加料时生铁、废钢、合金料对炉衬的剧烈冲击与碰撞，熔炼时电磁搅拌引起的金属液对炉衬的强烈冲刷作用，炉渣对炉衬的化学侵蚀作用，间断作业使炉衬温度产生激冷激热变化等，从而使炉衬出现裂纹、局部浸蚀、剥落等，引起金属液穿透而导致炉衬失效。
由此可见，炉衬耐火材料应具备如下性能：（1）足够高的耐火度。
感应电炉炉衬工作温度一般低于熔融金属的温度。
但考虑到对炉衬寿命的要求，还得考虑熔池和熔沟部分偶然的或经常的超温，铸铁的流动性好，在铸铁感应电炉中使用耐火度和软化温度低的材料往往是不安全的，作为生产铸铁产品电炉的耐火材料，其耐火度应达到1650~1700℃，软化温度应高于1700℃。
（2）热膨胀系数小，随温度的变化，体积要比较稳定，没有剧烈的膨胀和收缩。
（3）化学稳定性好，材料的化学稳定性和炉衬的寿命有密切的关系，炉衬材料应具有在低温时不得水解分化，在高温时应不易分解和还原，在熔炼过程中应不易与炉渣形成低熔点的物质。
不易与金属溶液及溶剂、溶渣产生化学反应。
（4）具有较高的力学性能。
在炉内温度低时能经受住炉料的撞击，在金属处于高温熔融状态时应能承受金属液的静压力和强烈的电磁搅拌作用，在金属液的长期冲刷作用下耐磨和耐腐蚀。
（5）绝缘性能好。
炉衬在高温状态下不得导电，否则会出现漏电和短路，造成安全和设备事故。
感应电炉的寿命评估
王永祝
【期刊名称】《活塞．活塞环．气缸套．轴瓦经验交流》
【年(卷),期】1991(000)003
【总页数】5页(P64-67,59)
【作者】王永祝
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TG232.3
【相关文献】
1.中频感应电炉操作技术讲座第一讲中频感应电炉的筑炉技术 [J], 沈剑峰
2.铸铁感应电炉硅质炉衬的使用寿命分析(上)--炉衬寿命评估方法和影响炉衬使用寿命的因素 [J], 殷经星
3.“有芯感应电炉”与“有心感应电炉”的辨析 [J], 潘继勇
4.感应电炉在高洁净钢铸件生产中的应用 [J], 徐致祥
5.对感应电炉熔炼灰铸铁铁液熔炼质量的认识 [J], 俞在宏
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提高中频感应电炉炉衬寿命的解决方案中频感应电炉广泛应用于钢铁、有色金属、铸造等行业，但是炉衬寿命往往成为制约其运行效率和经济效益的瓶颈。
为了提高中频感应电炉炉衬寿命，下面提出以下方案。
一、合理使用炉衬材料和结构。
炉衬材料和结构是影响炉衬寿命的关键因素。
选择合适的材料和结构可以大幅度延长炉衬寿命。
一般来说，合金铸铁材料比普通铸铁更耐热耐磨损。
此外，炉衬结构的设计应合理，减少不必要的接缝和缝隙，降低热应力，避免破损。
二、增加炉衬冷却水流量。
炉衬冷却是防止炉衬过热和高温软化的关键措施。
通过增加冷却水流量，可以有效地降低炉衬表面温度，减少温度梯度，避免热应力破裂和软化。
同时，冷却水的流量和温度也应根据炉内温度和负荷情况进行调整。
三、严格控制炉内气氛。
炉内气氛对炉衬寿命也有很大影响。
气氛中的氧化物、硫化物等有害物质，会对炉衬表面造成腐蚀和氧化，加速炉衬的老化和磨损。
因此，应严格控制炉内气氛，保持炉内纯净，避免有害物质产生和沉积。
同时也可以使用针对性的气氛保护技术，防止炉衬氧化和腐蚀。
四、加强炉衬维护保养。
炉衬的维护保养对于炉衬寿命至关重要。
在工作中，要定期对炉衬表面进行清理和维护，以去除表面沉积物、氧化物等对炉衬表面的影响。
同时，在炉衬清理后，应在炉衬表面涂覆特殊防护涂层或涂覆特殊材料，以提高炉衬表面的抗氧化和抗腐蚀能力，延长炉衬使用寿命。
总之，提高中频感应电炉炉衬寿命的关键在于使用合理的材料和结构、增加冷却水流量、严格控制炉内气氛以及加强炉衬维护保养。
通过以上方案的实施，可以有效提高炉衬寿命，降低炉衬维修和更换成本，提高中频感应电炉的运行效率和经济效益。
炉衬容量对炉衬使用寿命的影响
中频炉的容量增大及炉衬壁厚度的降低都会影响炉衬使用寿命。
随着炉衬容量的增大，钢（铁）液对坩埚壁的静压强增加。
容量越大，炉衬壁承受静压强也越大。
尤其是炉底与炉壁结合处的压力最大，此处也是比较容易出现问题的部位。
因此，随着静压力的增加，金属液向炉壁的微孔或微裂纹中渗透的几率也增大；电磁搅拌力也会增大，对炉壁的冲刷作用也增强。
有些铸造企业大搞所谓的大容量熔炼模式，一味追求超装降低炉衬壁的厚度，以提高单位产量、缩短熔炼时间。
这样做最直接的后果是严重地加剧了炉衬的毁损进度（特别是容量较大的炉子）及给安全生产带来极大的隐患。
炉衬的容量越大，所用的电源频率就越低。
钢液中的电磁搅拌力与电源的频率的平方根成反比。
频率越低搅拌力就越大，炉衬壁所承受的冲击力就大。
所以，随坩埚容量增大炉衬壁承受的冲刷力增加。
随炉衬容量增大，自钢液表面散失的热量比例下降，炉渣温度比小容量的炉子高，炉渣的流动性好，因而对炉衬的侵蚀加剧。
大型感应炉多采用钢渣混出的方法出钢，要求炉渣具有良好的流动性，才能适应出钢的条件。
因此，沿渣线部位侵蚀严重，这是造成炉衬使用寿命下降的又一原因。
基于上述因素，大型感应炉炉衬的使用寿命低于中小型感应炉，从提高炉衬的使用寿命的角度来说，应适当增加炉衬壁的厚度。
随着炉衬壁厚度的增加，电阻值增大无功损失增高，电效率下降。
因此，炉衬壁的厚度应限制在一定范围。
因此，必须选定合理的壁厚，即保证了高的电效率又确保了炉衬的使用寿命。
由此可见，中频炉炉衬的使用寿命随其容量的增大而下降。
提高中频感应电炉炉衬寿命的解决方案一、背景介绍中频感应电炉是一种广泛应用于金属加工和热处理的设备，其炉衬是承受高温和腐蚀的关键部件之一。
然而，由于工作环境的恶劣和长时间的使用，炉衬的寿命往往较短，需要频繁更换，给生产造成了很大的损失。
因此，提高中频感应电炉炉衬寿命成为一个重要的问题。
二、问题分析当前中频感应电炉炉衬的主要问题包括： 1. 高温腐蚀：高温下的化学反应会导致炉衬表面的腐蚀，从而损害其使用寿命； 2. 热疲劳：炉衬在加热和冷却过程中会经历很大的温度变化，容易出现热疲劳裂纹； 3. 磨损：金属材料在高温下的相互摩擦会导致炉衬表面的磨损，加速其老化； 4. 氧化：炉衬表面长期暴露在空气中，容易与氧发生反应，形成氧化层，进一步损害其性能。
三、解决方案为了提高中频感应电炉炉衬的寿命，可以采取以下措施：1. 材料的选择选择高温腐蚀性能较好的材料作为炉衬，例如耐火材料、高温合金等。
这些材料具有良好的耐高温、耐腐蚀和耐磨损性能，能够有效延长炉衬的使用寿命。
2. 耐火涂层的应用在炉衬表面涂覆耐火涂层，可以增加炉衬的抗高温腐蚀和抗热疲劳能力。
耐火涂层能够形成致密的氧化层，阻止金属与氧发生反应，同时能够承受更高的温度变化，减少热疲劳裂纹的产生。
3. 温度控制的优化合理控制中频感应电炉的工作温度，避免温度过高或过低对炉衬造成的损伤。
可以通过改变工作参数、优化电磁场分布等手段，减少炉衬的热应力和热疲劳。
4. 炉衬的定期维护和保养定期对中频感应电炉的炉衬进行维护和保养，包括清理表面积聚的杂质、修补炉衬表面的裂纹、检查耐火涂层的状况等。
及时发现和修复炉衬的问题，能够延长其使用寿命。
四、实施效果与展望通过采取上述措施，可以显著提高中频感应电炉炉衬的寿命，降低更换频率和维护成本，提高生产效率和产品质量。
同时，还能减少废品产生，降低对环境的影响。
然而，目前的解决方案仍然存在一些问题，如耐火涂层的性能和稳定性有待改进，温度控制的精度有待提高等。
如何延长中频炉炉衬的安全使用寿命摘要：该文通过对2t中频无芯感应炉铺炉工艺，炉衬耐火材料的成份、配比，筑炉，烘炉，用炉的生产实验，总结出干式打结炉衬的筑炉、烘炉工艺及相应的使用维护措施，使炉衬的安全使用寿命提高2倍以上。
关键词：铺炉筑炉材料筑炉烘炉维护措施延长炉龄中频炉因其操作简单、熔炼损耗少、成分易控制等优点被电解铝行业选为熔炼设备。
由于炉衬寿命短以及漏炉事件时有发生,且在铺炉过程中使用的石棉板对人体健康造成一定程度的危害，严重影响了安全生产。
为此，如何延长炉衬寿命,选用安全的铺炉材料，确保中频炉安全平稳运行成为中频行业一研究课题。
青铜峡铝业分公司组装一车间,根据感应电炉工作的特点，结合本公司生产的实际,改进了筑炉工艺,提高了炉衬寿命。
该车间2T中频感应炉过去单台炉衬化铁量寿命只有500?t左右，且经常出现侵蚀、裂纹及炉衬冲刷等情况,严重影响了生产及经济效益。
该车间经过对炉衬铺炉工艺、炉衬混合料的配比、捣固方法、烧结工艺和化铁过程中的使用等进行了的改进，使单台炉衬华铁量提高到1000?t,具有显著的经济效益。
1 铺炉工艺1.1 铺炉前的检查先检查线圈是否有损伤，如有，则在损伤部位涂刷绝缘漆，将其修复，再用耐火泥修平炉墙，并将炉墙及炉底清理干净。
1.2 炉衬绝缘层的改进以往用5?mm石棉板铺两层隔开感应圈和炉衬,以保证炉衬有良好的隔热及绝缘性能。
现在使用一层0.2?mm复合云母纸代替，复合云母纸的特性是：绝缘、耐高温、良好的隔热性、弹性和韧性等特点，使用复合云母纸替代石棉板不但可以是使炉衬有良好的隔热及绝缘性能，同时减少了对人体的危害因素，还间接的增加了炉衬的厚度，延长了炉衬的使用周期，保证了炉衬的安全平稳运行。
2 炉衬耐火材料及配比2.1 石英砂使用专业厂家提供的石英砂振实料，氧化硅含量：99.2%，密度：2.15?g/cm3；氧化铝0.5%，粒度不大于4?mm；氧化铁0.1%；其他0.2%。
《铸铁感应电炉硅质炉衬的使用寿命分析》
炉衬寿命评估方法和影响炉衬使用寿命的因素
XMEI 颜文非殷经星（西安机电研究所710075）
摘要：对在铸造车间感应电炉中广泛应用的硅质（俗称石英砂）炉衬材料的使用寿命从下述各方面进行了分析讨论：炉衬寿命的评估方法，影响炉衬使用寿命的因素，硅质炉衬的损坏机理分析，提高硅质炉衬使用寿命的对策。
受篇幅所限，本文将分成（一）、（二）两部分阐述。
本篇（一）着重阐述炉衬寿命的评估方法，影响炉衬使用寿命的因素。
下期（二）将从硅质炉的隼坏机理分析出发，着重叙述提高硅质炉衬使用寿命的对策。
关键词：铸铁，感应电炉，硅质炉衬，石英砂，使用寿命；
硅砂（又称石英砂）属酸性炉衬材料。
由于硅砂在自然界的资源丰富，价格低廉，它在600~800℃完成其膨胀变化后的体积变化相当小，热稳定性和抗熔液渗漏性能较好，其荷重软化温度接近它的耐火度，高温机械强度较高，适用于间歇熔炼作业等优点。
因此，以它为基材的硅质干振料是目前感应电炉在铸铁、铸铜、甚至铸钢等熔炼作业中被最广泛应用的一种炉衬材料。
但是由于使用条件的不同，其使用效果相差甚异；其使用寿命有高达400炉次以上的，也有仅几十炉次的。
因此长久以来，感应电炉硅质炉衬的使用寿命始终是铸造车间讨论的课题。
本文对硅质炉衬在铸铁感应电炉上的使用寿命进行综合分析，以期在提高炉衬使用寿命，降低作业成本方面对读者有所裨益。
一．炉衬寿命评估方法
谈到炉衬的使用寿命，就涉及到炉衬使用寿命的评估方法。
目前铸造行业中比较常用的炉衬寿命评估方法有如下三种：
●炉衬的使用炉次数
●吨铁炉衬平均消耗量
●炉衬通铁量
1，炉衬使用炉次数
用炉衬使用炉次数作为评价炉衬使用寿命长短的方法是目前铸造车间中使用最普遍的一种炉衬评估方法。
它比较直观，可以直接用作车间内的成本考核指标。
但是由于它与炉子的作业制度（班次）、电炉的容量/功率大小及熔化铁液性质（浇注温度）等因素有关。
因此，应该在相同或相似的作业条件下进行对照评估，得出的结果才会比较客观和合理，具有可比性。
表1汇总了目前我国铸造车间中比较典型的统计资料，供评估参考。
表1
2．吨铁炉衬平均消耗量
这种按照熔化每吨铁液折合的炉衬平均消耗量的评估方法在钢铁、耐材行业中使用广泛，在铸造行业中也逐步被认可为一种比较科学的评估方法。
它尤其适用于电炉的作业成本比较和编制采购预算计划等。
图1是资料（1）提供的炉衬吨铁耐材消耗量，它受到二个因素的影响：(1) 熔液性质(2) 电炉容量。
图13．炉衬的通铁吨位的经验评估公式该炉衬寿命评估结果是在炉衬使用寿命周期内可预期达到的熔化铁液总吨位。
适用于电炉的作业成本比较、生产计划和采购预算计划的编制辅助。
该公式（2）的评估结果受二个因素影响：(1) 电炉的作业制度(2) 电炉的容量，详见下式（1）。
N = K (GL2)1/3 -------------------------------------------------（公式1）
式中：N–熔化铁液总吨位(t)
GL–炉子容量(kg)
K–常数；每天冷料熔化一次，K = 1.3 ~ 1.8
每周冷料熔化一次，K = 2.8 ~ 4.6 （每天作业6~7 小时）
每周冷料熔化一次，K = 6.0 ~ 9.0 （每天作业18 小时以上）
图2是回归出公式（1）的统计数据图表（2）。
a) 每周冷料熔化一次条件下b) 每天冷料熔化一次条件下
图2熔化总吨数与电炉容量之间的关系
应该指出，在使用条件相似的情况下，上述三种炉衬评估方式的结果是接近的，其区别是评估结果的表达不一。
例如，将表1所列的条件按照公式（1）计算的结果可见图2上的标志点■。
可见其回归点与图2基本吻合。
二．影响炉衬使用寿命的因素综述
影响炉衬使用寿命的因素主要有：1. 电炉作业条件2. 炉衬的筑炉和烘炉工艺3. 炉衬材料的合理选择，现详细
分析如下。
炉作业条件对炉衬使用寿命产生影响的因素有（1）坩埚反应（2）
炉渣反应（3）被熔铁液在高温下停留时间（4）电炉的作业制度。
（1）坩埚反应对炉衬使用寿命影响
在高温状态下，硅质炉衬和被熔化铁液将发生所谓的坩埚反应，即炉
衬中的SiO2被铁液中的C所还原，如下式所示：SiO2 + 2C → Si + 2CO由
下图3 -- 氧化硅沸腾分解相平衡图可以看出: 铁液中的C含量愈高，Si含量
愈低，则与铁液反应的氧化硅沸腾分解开始温度TK愈低。
这意味着炉衬的
蚀损将加剧。
通常，球墨铸铁的C含量较灰铸铁高，Si含量较灰铸铁低，而球铁的浇注温度又比灰铸铁高；因此，采用硅质炉衬的球铁熔炼炉的炉龄较灰铸铁低得多。
这从上面图1可以得到证实。
（2）炉渣反应对炉衬使用寿命影响
熔炼过程中的炉渣成分及其对炉衬使用寿命的影响取决于主要炉渣生成源。
其影响如下表2。
由表2可知，严格控制炉渣生成源的加入是提高炉衬使用寿命的有效途径之一。
图3 氧化硅沸腾分解相平衡图
表2
（3）被熔铁液在高温下停留时间长短对炉衬使用寿命影响
被熔铁液在高温下停留时间愈长, 炉衬的使用寿命愈短。
资料（1）提及，以3吨感应电炉容量熔炼含碳量3.5% 的灰铸铁为例：
●每炉次在1500℃高温下作业20分钟时，正常状况下的炉龄为400炉次。
●每炉次在1550℃高温下作业20分钟时，正常状况下的炉龄将降低为240炉次，降低率为60%。
因此，有的铸造车间将电炉的配置功率加大，尽量在浇注作业前的短时间内完成升温作业，此举有效地延长
了炉衬使用寿命。
（4）电炉的作业制度
不同的电炉作业制度下，炉衬使用寿命依次为：
炉龄（三班作业）> 炉龄（二班作业）> 炉龄（单班作业）
其定量概念的评估，可从图2（熔化总吨数与电炉容量之间的关系）中清楚地看出，不同的电炉作业制对炉衬使用寿命的影响相当大。
2．筑炉和烘炉烧结工艺对炉衬使用寿命的影响
选择正确的筑炉工艺和合理的烘炉烧结工艺能够确保在炉衬烧结后获得合理的三层结构，即烧结层、半烧结层和缓冲层。
合理的三层结构中各层的初始厚度大致比例各占1/3炉衬厚度。
这是炉衬具有较高使用寿命和保证安全生产必不可少的条件。
制订正确的筑炉工艺需注意如下几点：
（1）选择优质袋装硅质干振料，可以确保：
●获得具有高的SiO2含量和较低的Fe2O3含量的含优质石英晶型的硅砂；
●具有科学的颗粒级配，有利于炉衬达到理想的捣结密度（通常要求在2.1 g/cm3以上）；
大部分袋装料采用硼酐做胶结剂，可以缩短烘烤时间；通常的袋装料内硅质砂的含水率低于0.5%。
（2）选择合适的保温层厚度，可以有效地控制烧结层厚度，调节炉衬的热损失。
图4为保温层厚度对于散热和炉衬分层结构形成的影响。
从图4可以分析出，过厚的保温层固然可以降低散热损失，但是却明显地提高了保温层与炉衬接口的温度，其结果是降低了炉衬内的温度梯度，使炉衬合理的分层结构趋于消失。
因此，选择合适的保温层厚度对于获得较长的炉衬寿命将是非常重要的。
但是实际上，这点往往被忽视。
（3）根据熔化温度选择合理的硼酸（或硼酐）加入量，见图5所示，或征求硅质干振料供货商的建议。
采用硼酐（无水硼酸）作为胶结剂的优点是减少烘炉时硼酸内结晶水的析出，缩短烘炉时间，避免大量水汽对感应器绝缘及炉衬耐火度的影响。
从公式2可知，硼酸在301℃时被分解为水和硼酐，由此式可以计算出，采用硼酐时的用量为使用硼酸的58%左右。
表3为对于采用硼酐或硼酸作胶结剂的炉衬所推荐的炉衬烘烤速率。
可见，前者的升温速率较后者快50%左右。
171℃301℃
2H3BO3→2H2O + 2HBO2→3H2O + B2O3----------------------------------------------（公式2）
表3
图4
a) 4 t 炉不同保温层厚度时的炉衬散热 b) 30 t 炉不同保温层厚
度对分层结构的影响
图5 硼酸 / 硼酐加入量与熔化温度之间的关系
4）选择合适的筑炉器材，严格按照规范的筑炉捣结作业程序进行。
常用的筑炉方法和器材有如下几种：
● 手工捣筑法筑炉（1）；
● 电动振动机筑炉法（2），见图6。
● 电动筑炉机筑炉法（3），见图7。
● 气动振动器筑炉法（4），见图8。
