一、問(wèn)題提出【中頻電爐的適用范圍及節(jié)能意義】

　　中頻電爐是將三相50HZ交流電轉(zhuǎn)換為單相中頻電流(1-8KHZ)的轉(zhuǎn)換器。它可以以非接觸方式加熱金屬材料，用于冶煉、鑄造、鍛造、淬火、焊接、彎管等行業(yè)。廣泛應(yīng)用于鑄造、冶金、建材、礦山、機(jī)床、水利、電力、國(guó)防等領(lǐng)域。中頻電爐在不同企業(yè)的使用效果差異很大。有些企業(yè)能耗高、效率低，甚至故障率高。企業(yè)非常不滿，對(duì)技術(shù)改造提出了很多要求。襄樊金火炬電力電子有限公司通過(guò)實(shí)踐摸索和反復(fù)試驗(yàn)，找到了一些中頻電爐的節(jié)能方案，大大提高了中頻電爐的節(jié)能效果。

　　二、中頻電爐的工作原理

　　中頻電爐主電路的工作原理是將電網(wǎng)輸入的三相50HZ交流電通過(guò)三相全控整流橋整流成電壓可調(diào)的脈動(dòng)直流電，通過(guò)電抗器LD濾波成平滑直流電，送至單相逆變橋，逆變橋輸出接負(fù)載。該裝置的負(fù)載是由感應(yīng)線圈(包括加熱工件)和電熱功率電容組成的LC振蕩電路。該電路對(duì)負(fù)載適應(yīng)性強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。由于逆變橋的作用，將輸入的直流電逆變?yōu)樗璧闹蓄l交流電，輸出給負(fù)載。該器件的輸出頻率取決于LC并聯(lián)振蕩器的諧振頻率F0。由于逆變橋的觸發(fā)脈沖信號(hào)取自負(fù)載回路，當(dāng)負(fù)載回路的LC參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，逆變橋的輸出頻率也會(huì)發(fā)生變化，起到自動(dòng)調(diào)頻的作用。該裝置的輸出功率可以通過(guò)調(diào)節(jié)整流觸發(fā)角來(lái)改變整流后的輸出電壓，從而達(dá)到調(diào)節(jié)功率的目的。

　　三、存在的問(wèn)題【掉電原因分析】

　　因?yàn)槟芰渴鞘睾愕模粫?huì)自己產(chǎn)生，也不會(huì)突然消失。要熔化一定量的鋼，所需的能量是一定的。然而，在煉鋼過(guò)程中會(huì)有大量的能量損失。下面從三個(gè)方面討論電能的損耗。

　　1、電能轉(zhuǎn)換過(guò)程中的損耗。

　　通過(guò)變壓器從10KV(或35KV)高壓電變?yōu)?00V(或800 V)低壓電；通過(guò)低壓柜進(jìn)入中頻柜，成為1000HZ的中頻電流；然后送到電容器柜和爐體加熱原料。在這個(gè)復(fù)雜的轉(zhuǎn)換過(guò)程中，電能消耗很大，損耗為I R.

　　這種問(wèn)題表現(xiàn)在很多工廠布局設(shè)計(jì)的缺陷上。答：變壓器離電爐很遠(yuǎn)，30米到50米不等，100米以上。b:電容補(bǔ)償柜距離爐體較遠(yuǎn)，通道內(nèi)會(huì)有10米以上的水冷電纜或銅排。c:低價(jià)購(gòu)買質(zhì)量差的電爐設(shè)備，銅排銅管截面積太小。2.電磁和磁熱轉(zhuǎn)換過(guò)程中的損耗。

　　中頻電流通過(guò)電感產(chǎn)生磁場(chǎng)。由于工件與感應(yīng)器之間存在一定的氣隙，感應(yīng)器本身存在一定的漏磁，磁場(chǎng)在傳輸過(guò)程中會(huì)消耗一部分能量。

　　這種問(wèn)題表現(xiàn)在一些工廠使用不當(dāng)。a、購(gòu)買質(zhì)量差的鋁殼爐體，鋁殼材質(zhì)差或感應(yīng)器離鋁殼太近。其他工廠使用普通鋼板來(lái)修復(fù)受損的鋁殼。b、每?jī)蓚€(gè)爐之間沒(méi)有底水。

　　3.熱能與環(huán)境之間的損失。

　　鋼水從加熱開(kāi)始就有很高的溫度，爐內(nèi)鋼水(或鐵水)基本在1500以上。這時(shí)熱量會(huì)擴(kuò)散到空氣中，一部分會(huì)被冷卻水帶走。單爐熔化時(shí)間的長(zhǎng)短決定了熱能與環(huán)境之間的損失。

　　這種問(wèn)題表現(xiàn)在一些工廠的設(shè)計(jì)和配置不當(dāng)。一、功率密度太小。b、電源與負(fù)載匹配不當(dāng)。c、電爐設(shè)備的可靠性差，經(jīng)常出故障，經(jīng)常需要重復(fù)加熱過(guò)程。

　　四、節(jié)能措施

　　1.從功率損耗公式I r可以看出，電阻越小，電流越小。根據(jù)第1電能轉(zhuǎn)換過(guò)程的損耗。我們采取了以下措施：

　　A.在設(shè)計(jì)“金火炬”電爐的布置圖時(shí)，盡量與用戶溝通，深入講解節(jié)能原理，讓用戶在不影響生產(chǎn)布局的情況下，盡可能靠近電力變壓器到爐體，所有連接銅排或電纜的截面積都足夠大。

　　b、使用高壓機(jī)，進(jìn)線電壓800伏或660伏.在一定的額定功率下，電壓越高，電流越小。例如1250KVA高壓機(jī)，800V進(jìn)線電壓，實(shí)際進(jìn)線電流為909A。與進(jìn)線電壓400V的630KVA低壓機(jī)相比，實(shí)際進(jìn)線電流也是909A。它們的功率損耗絕 對(duì)值基本相同。相對(duì)來(lái)說(shuō)，每噸鋼水的電耗是不一樣的。根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，800伏進(jìn)線電壓的電爐比400伏進(jìn)線電壓的電爐每噸鋼水節(jié)電100千瓦時(shí)以上。

　　2.針對(duì)電磁和磁熱轉(zhuǎn)換過(guò)程中的損耗。我們采取了以下措施：

　　A.線圈是整個(gè)感應(yīng)器的心臟。感應(yīng)線圈由中頻電源供電，在中頻電壓和電流的作用下產(chǎn)生強(qiáng)大的磁場(chǎng)。這個(gè)磁場(chǎng)使?fàn)t膛內(nèi)的金屬產(chǎn)生渦流和熱量。線圈是將電能轉(zhuǎn)化為熱能的關(guān)鍵。因此，線圈設(shè)計(jì)非常重要。該爐的線圈是根據(jù)電磁場(chǎng)原理，經(jīng)計(jì)算機(jī)分析計(jì)算確定的較好方案。

　　b、使用帶磁軛的鋼殼爐體。c、建議用戶使用整體爐襯或優(yōu) 質(zhì)爐襯材料，使鋼水盡可能靠近傳感器。

　　3.使用快速中頻熔煉爐可以縮短單爐熔煉時(shí)間，減少能量損失。針對(duì)熱能與環(huán)境之間的損耗。我們采取了以下措施：

　　A.增加功率密度。比如按照之前的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，1T電爐只配備500KW的電源，每?jī)尚r(shí)使用一個(gè)爐?，F(xiàn)在“金火炬”1T電爐的電源一般配備800KW或1000KW，單爐熔化時(shí)間控制在60分鐘左右。

　　b、延長(zhǎng)全功率運(yùn)行時(shí)間。

　　c、適當(dāng)提高電爐的操作頻率。

　　d、提高電爐設(shè)備的可靠性。

　　煙臺(tái)鑫諾科鑄造材料有限公司作為專業(yè)中頻爐爐襯廠家，主要生產(chǎn)中頻爐爐襯，中性爐爐襯材料，酸性爐襯材料，堿性爐襯材料耐火澆注料，鑄造用爐襯材料，澆注料，如有需要，歡迎您的來(lái)電咨詢。