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西安蓝辉机电设备有限公司简介
发布日期：2011-12-05

目前，在铸铁生产中应用最多最普遍的感应熔炼炉有工频感应炉和中频感应炉。　　工频感应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。但工频感应炉熔化冷料速度慢、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，工频感应炉功率因数低，需配置大量补偿电容器，也增加了占地面积和设备投资。　　中频感应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。　　中频感应炉适合熔炼铸铁，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，虽然中频感应炉优点较多，发展较快，但工频感应炉则在铁液贮存、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感应炉与高炉双联工艺，而日本久保田公司则采用工频感应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感应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。　　2中频感应炉的发展　　目前，工频感应炉向大容量发展已基本停止，中频感应炉的发展则令人瞩目。　　2.1静力变频器　　中频感应炉的发展得益于静力变频器的使用，这种变频器和磁力变频器比较，其效率高达95%～98%。作为感应炉使用的变频器额定功率不断提高，近来，9 000 kW变频器已投产，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；将中频感应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，一般中频感应炉熔化铸铁的熔化率为0.4～35 t/h。例如，使用2 t容量的炉子，可得到2～2.38 t/h的熔化率，使用12 t的炉子则可达到18～21 t/h的熔化率；而采用工频感应炉熔化冷料的熔化率，1.5 t炉为0.75 t/h、3 t炉为1.5 t/h、5 t炉为2.5 t/h，10 t炉只有4 t/h。可见中频感应炉的熔化率远远超过了工频感应炉，这就为在选择铸铁生产熔炼设备时可以以小代大，使用较小容量的中频感应炉代替较大容量的工频感应炉创造条件，中频炉取代工频炉既减少了用地，又降低了投资，也保证了铁液的连续供应，对于连续作业、生产能力较大的铸铁生产均十分有利。将中频感应炉用于连续铸造或离心铸造球墨铸铁管生产的铁液熔炼，用它取代冲天炉，或与高炉、冲天炉进行双联，其生产能力将可得到充分发挥。例如，国内有1个离心球墨铸铁管生产厂家，就是采用了10 t中频感应炉与高炉双联工艺，对铁液进行升温和调整成分，将贮存的高炉铁液从1300℃升温到1520℃，大约需要27 min。该炉频率100～200 Hz，功率为2 500 kW。　　中频感应炉电效率和热效率高，不但提高了熔化率、缩短了熔化时间，其单位电耗也相应降低。与工频感应炉相比，其电耗可从700 kW.h/t降低到515～580 kW.h/t。有关资料表明，在考虑炉渣的熔化和过热所需能量损失的情况下，中频感应炉冷启动时，单位电耗约582 kW.t/h，热炉操作时，单位电耗为505～545 kW.h/t，如果连续加料操作，则单位电耗仅为494 kW.h/t。　　2.2生产灵活性　　中频感应炉在生产安排上有较大的弹性，熔化操作有较大的灵活性。对于工频感应炉，要求不间断地连续工作，因为间断会增加冷启动，冷启动不但增加熔化时间和能源消耗，且每1次都还必须使用启动块。而中频感应炉在间断短时间使用时，则可不使用启动块就进行冷启动，更换炉料十分方便，铁液又可完全倒空，能实现在短时间内的材质更换，有利于生产组织安排。这为单件小批量生产带来有利条件。例如，钢铁冶金企业中的行业性机修厂，主要承担钢铁企业所需的备品、备件及大宗消耗件的生产，并承担一些非标准设备的制造，又多是单件小批量生产，品种较多，材质要求经常变换。在这方面中频感应炉所具有的生产灵活性，弥补了工频感应炉及其它熔炼用炉的不足。　　2.3炉体结构　　随着中频感应炉功率密度的不断提高，也就对炉子的安全运行、提高炉衬寿命和降低噪音等要求越来越高，炉体结构的合理性也就越来越为人们所重视，其中重型钢壳炉具有耐久性强、效率高、生产率高且噪音小、易于维修等许多优点。　　重型钢壳炉与框架炉不同，它是设置有多个较大检查口的高强度环型钢壳，炉子运行时，检查口是关闭的，检修时则每个检查口均可打开。重型钢壳炉内部结构结实，可以避免倾斜出铁浇注可能引起的变形，延长了炉衬寿命，而且由于封闭的坚固炉壳及其内部可增加吸音隔离材料，使得工作噪音大大降低。结实的钢壳还能够有效地保护感应线圈避免飞溅金属的危险，使炉子在运行过程中具有的安全性。为了有效地隔热保温并提高炉衬寿命，重型钢壳炉还在顶部和底部分别设置了冷却环，起到了均匀炉衬温度，降低热膨胀作用。低能耗、高强度的不锈钢冷却环，大大提高了炉子效率。　　重型钢壳炉不仅有坚固的钢壳，而且设计了专门用于感应熔炼的厚壁管结构线圈，并通过正确选择感应线圈的匝间距离使得线圈的转换效率、电阻最小。1方面，厚壁感应线圈载流截面大、壁厚均匀、不易发生因电弧和膨胀引起的破坏，另1方面，线圈采用特殊的支撑系统，每1匝都被牢牢锁紧，刚性好，减少了由于电磁力引起的振动，大大延长了炉衬的使用寿命。另外，这种感应线圈的周围覆盖了50%的磁轭，有效地改变了磁场的分布。同时隔离缓冲垫也降低了噪音和振动，增加了磁轭的效率。重型钢壳炉还采用感应线圈延伸并超过炉衬底部的加长线圈设计，从而使得从炉体顶部到底部之炉料负载与磁场的耦合非常均匀，提高了能量转换效率，也减少了因磁场产生的搅拌力对底部炉衬的影响。　　合理的炉体结构十分重要，重型钢壳炉只是其中1种。不少厂家都在致力改进炉体结构，以适应中频感应炉的应用与发展。

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