中頻熔煉電爐能量損失及節(jié)能技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間：2019-08-20 已經(jīng)有1人查過(guò)此文章 返回行業(yè)新聞列表
中頻熔煉電爐是利用電磁磁場(chǎng)感應(yīng)原理將電能轉(zhuǎn)化成為熱能加熱，使金屬原材料熔化熔煉的冶煉設(shè)備。中頻電爐天然的優(yōu)勢(shì)使其必然取代沖天爐等一切煤炭 氣體冶煉設(shè)備，將成為金、銀、鋁、鑄鋼、鑄鐵、以及合金鑄鐵、錫等金屬冶煉熔煉設(shè)備，它將提高冶煉熔煉水平和冶煉熔煉精度，減輕操作者勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率。
中頻感應(yīng)熔煉電爐在熔煉冶煉過(guò)程中，通過(guò)電磁感應(yīng)將電能轉(zhuǎn)化成為熱能加熱，從而利用熱能將金屬材料熔化，但在這個(gè)能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程中主要有下列幾種能量損耗：
（1）電磁感應(yīng)加熱線圈自身的能量消耗，一般情況將之稱為銅耗。
（2）因?yàn)闋t體采用金屬材料制作，電能轉(zhuǎn)化熱能的過(guò)程中，在爐體上同樣也有著熱損耗，一般情況將之稱為爐耗。
（3）在爐口投料、熔化及出爐時(shí)，產(chǎn)生的輻射熱，一般情況將之稱為輻射損耗。
（4）配電設(shè)備在電能傳輸過(guò)程中，也要損耗能量，一般情況將之稱為附加損耗。
所以中頻感應(yīng)熔煉電爐在工作過(guò)程中，通常僅有70-74%的能量用來(lái)對(duì)爐料物質(zhì)進(jìn)行熔煉熔化，其他的30-26%的能量基本被上述所說(shuō)的途徑損耗掉，其中銅耗的損失最高達(dá)13%，其次是7%的爐耗，剩下的的是附加損耗。
想要有效解決以上問(wèn)題，我們必須采用下列對(duì)策，減少電爐的供電損耗，節(jié)約電能。
1、增大感應(yīng)加熱線圈和水冷電纜的直徑，如此一來(lái)將大幅度減少它的電流密度，減少供電線路的電能損耗，也有利于降低感應(yīng)加熱線圈、水電纜的工作環(huán)境溫度，降低水垢污垢產(chǎn)生。
感應(yīng)加熱線圈在t℃時(shí)的消耗電功率如下公式得出：
W=I2R×10-3=I2P20L/A×[1+α（t-20）]
上式中W―感應(yīng)加熱線圈耗電功率，KW；
I―負(fù)荷電流，A；
R―感應(yīng)加熱線圈20℃時(shí)的電阻率，Ω・m 2.2×10-8；
L―感應(yīng)加熱線圈長(zhǎng)度，m；
A―感應(yīng)加熱線圈截面積，m2；
P20―銅20℃時(shí)的電阻率，Ω・mm2・m-1；
α―電解銅的電阻溫度系數(shù)，4.3×10-3/℃。
2、降低水循環(huán)系統(tǒng)的溫度，必要是配備冷水機(jī)或冷水塔。感應(yīng)熔煉電爐在熔煉過(guò)程中，感應(yīng)加熱線圈和水冷電纜的溫度上升，感應(yīng)加熱線圈和水冷電纜的電阻將隨溫度的上升而增大，導(dǎo)致耗電增加。
電阻隨溫度變化的關(guān)系是：
RT=[1+α（T-20）]R20
上式中：RT―溫度上升到T℃時(shí)線圈的電阻值，Ω；
R20--20℃時(shí)電解銅的電阻值，1.75×10-8Ω；
α―電解銅的電阻溫度系數(shù)，4.3×10-3/℃；
3、減少水垢污垢對(duì)水循環(huán)系統(tǒng)冷卻實(shí)際效果的不良影響。我們選用純凈水進(jìn)行水冷散熱，如此一來(lái)就防止了在高溫下水中各種各樣金屬鹽在水冷散熱管道上沉積下來(lái)，產(chǎn)生導(dǎo)熱性極差的水垢污垢。水垢污垢沉積在管道內(nèi)壁，導(dǎo)致循環(huán)水管道截面積縮小，影響水流速度。
4 電力變壓器
側(cè)的輸出電壓在660～800V之間。在輸出電壓是650V，輸出功率恒定時(shí)，那么中頻感應(yīng)電爐的工作電流和原來(lái)380V時(shí)相比較將減小為原來(lái)的0.6倍，銅損降低到原來(lái)的1/3，減小了變壓器本身的熱量損失，變壓器線圈在高溫工作時(shí)電阻也將升高，散熱系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)減小，系統(tǒng)工作溫度降低，節(jié)能降耗實(shí)際效果十分明顯。
另外在中頻電爐空載時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，能夠 拉閘關(guān)閉電源，停止電力變壓器的空運(yùn)行，也有利于節(jié)能降耗。
5 爐殼
鋼殼爐因?yàn)榫邆淠途眯詮?qiáng)、效率高、生產(chǎn)率高并且噪音小、便于檢測(cè)維修等眾多優(yōu)點(diǎn)，近些年來(lái)取得交快的發(fā)展，鋼殼爐的磁厄?qū)�圈產(chǎn)生的磁力線具備屏蔽和反射作用，能夠 減少漏磁，提高生產(chǎn)率，能夠節(jié)能降耗5～10%左右。鋼殼爐的使用壽命較長(zhǎng) 在10年以上。
中頻感應(yīng)熔煉電爐的節(jié)能降耗是一項(xiàng)系統(tǒng)化工程，需要我們工程技術(shù)人員長(zhǎng)期系統(tǒng)地總結(jié)改造，綜合利用各方面技術(shù)方法，把節(jié)能降耗技術(shù)改造和提高管理水平有機(jī)的結(jié)合為一體，只有如此一來(lái)我們才能立竿見(jiàn)影，取得良好的節(jié)能改造實(shí)際效果。
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