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中频感应熔炼电炉的能量损失及节能技术的研究

发布时间:2019-02-14

中频感应熔炼电炉是利用电磁感应原理将电能转化为热能,使金属物料熔化的设备。中频感应电炉势必取代冲天炉冶炼,将成为铸钢、铸铁、以及合金铸铁的主要冶炼方式,它将提高冶炼水平和冶炼精度,减轻劳动强度,提高生产效率。 

中频感应电炉冶炼过程中,通过电磁感应将电能转化为热能,进而通过热能将钢铁熔化,在这个能量的转化过程中主要有以下几种能量损失: 

(1)电磁线圈本身的能量消耗,我们称之为铜耗。 

(2)电能转化热能的过程中,在炉体上的热损失,称之为炉耗。 

(3)在炉口加料、熔化及出炉时,产生的热辐射,称之为辐射损耗。 

(4)配电设备在电能传送过程中,也要损失能量,我们称之为附加损耗。

中频感应电炉在工作过程中,一般仅有70-74%的能量用于炉料的熔炼,其它30-26%的能量通过我们上面说的各种途径损失掉,其中铜耗高达13%,其次是7%的炉耗,其余的是附加损耗。

要想解决上述问题我们必须采取以下措施,减小电炉的供电损耗,节约电能。 

1、增大感应线圈和水冷电缆的直径,这样将大幅度降低它的电流密度,减小供电线路的电能损失,也有助于降低感应线圈、水电缆的工作环境温度,降低水垢形成。 

  感应线圈在t℃时的消耗电功率如下公式得出: 

  W=I2R×10-3=I2P20L/A×[1+α(t-20)] 

  上式中W―感应线圈耗电功率,KW; 

  I―负荷电流,A; 

  R―感应线圈20℃时的电阻率,Ω・m 2.2×10-8; 

  L―感应线圈长度,m; 

  A―感应线圈截面积,m2; 

  P20―铜20℃时的电阻率,Ω・mm2・m-1; 

  α―电解铜的电阻温度系数,4.3×10-3/℃。 

2、降低水循环的温度。感应电炉在熔炼过程中,感应线圈和水冷电缆的温度升高,感应线圈和水冷电缆的电阻将随温度的升高而增大,导致电耗增加。 

  电阻随温度变化的关系是: 

  RT=[1+α(T-20)]R20 

  上式中:RT―温度上升到T℃时线圈的电阻值,Ω; 

  R20--20℃时电解铜的电阻值,1.75×10-8Ω; 

  α―电解铜的电阻温度系数,4.3×10-3/℃; 

3、减少水垢对水循环冷却效果的影响。我们采用蒸馏水进行水冷,这样就避免了在高温下水中各种金属盐在水冷管道上沉积下来,形成导热性极差的水垢。水垢沉积在管路内壁,造成循环水通道截面积变小,影响水流速度。 

4 变压器 

侧的输出电压在660~800V之间。在输出电压是650V,输出功率恒定时,那么中频感应电炉的工作电流和原来380V时相比较将减小为原来的0.6倍,铜损降低到原来的1/3,减小了变压器本身的热量损失,变压器线圈在高温工作时电阻也将升高,散热系统的负担减小,系统工作温度降低,节能效果非常明显。 

另外在中频电炉空载时间较长时,可以拉闸断电,停止变压器的空运行,也有利于节能降耗。 

5 炉壳 

钢壳炉由于具有耐久性强、效率高、生产率高而且噪音小、易于维修等许多优点,近几年来得到交快的发展,钢壳炉的磁厄对线圈产生的磁力线具有屏蔽和反射作用,可以减少漏磁,提高生产率,能够节能5~10%左右。钢壳炉的使用寿命较长 在10年以上。 

中频感应熔炼电炉的节能是一项系统化工程,需要我们工程技术人员长期系统地总结改造,综合利用各方面技术方法,把节能技术改造和提高管理水平有机的结合为一体,只有这样我们才能立竿见影,取得良好的节能改造效果。

山东荣泰感应科技(erongtai.cn)拥有强大的技术研发能力,丰富的中频设计经验,以及在全国各个地区较完备的售后服务体系,使我们赢得了国内众多著名企业的信赖,我们与国内铸锻行业诸多知名公司有着深度合作,有为他们提供品质产品和服务的经验,欢迎到公司参观考察。


热门标签: 中频感应熔炼炉 电磁线圈 中频感应熔炼电炉节能技术 熔炼 节能

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