关注我们请点后面 铸造工业网 2022-01-21 19:21 学习铸造技术同，加微信：13290971807 目前，中频感应电炉所用的固态中频电源主要有两种：一种是晶闸管（SCR）全桥并联逆变固态电源，采用这种电源的感应电炉一般称为中频炉；另一种是绝缘栅双极晶体管（IGBT）半桥串联逆变固态电源，采用这种电源的感应电炉一般称为变频炉。 ![]()
由于逆变电源不同,两者的性能有很大差别,主要性能的比较如下： (1) 承载能力方面。晶闸管是一种已经成熟的电力半导体元件，目前国内外厂商已能稳定提供2700A/2500V等级的元件、8000kW的全桥并联逆变固态电源。绝缘栅双极晶体管是一种新型电力半导体元件，采用1GBT元件的半桥串联逆变固态电源尚不能达到很大的功率。（据报，国内已经开发出6500V的高压大功率IGBT模块，是否应用于实际生产，有待考证。） (2) 功率因数方面。SCR全桥并联逆变器以额定输出功率运行时，电网侧功率因数接近于1。输出功率降低，电网侧功率因数也随之相应降低。IGBT半桥串联逆变器可以通过调节工作频率来调节输出功率，电网侧功率因数接近于1，与输出功率无关。 (3) 负载适应能力方面。感应电炉中，炉料自常温加热到熔化状态的过程中，感应续圈的阻抗变化范围通常可达1.7:1。为使电源始终输出额定功率，电源的负载适应能必须能满足电炉阻抗变化的要求。一般的SCR全桥并联逆变器不能在整个熔化过程中输出额定功率，经改进后,可具有接近恒功率输出的能力，但仍不能完全达到恒功率出。IGBT半桥串联逆变器具有良好的恒功率输出能力，可在整个熔化过程中都输出额定的功率。 (4) 工作频率方面。SCR全桥并联逆变器不宜以太高的频率运行，一般不超2500Hz。IGBT半桥串联逆变器的工作频率可高达100kHz。 (5) 器件的过流容量和过流保护方面。SCR全桥并联逆变器出现晶闸管直通短路故障时，直流电路串联的滤波电感器可限制短路电流的增长，一般不会损坏晶闸管元件。绝栅双极晶体管过电流容量较小。 (6) 双向供电方面。一台SCR全桥并联逆变电源只能向一台电炉供电。一台IGBT半桥串联逆变电源可同时向两台电炉供电。 熔化工部是铸造厂能耗大户，熔炼装备的选择对节能与环保有着双重意义。
采用串联逆变变频电源。该电源具有更高的输出电压，线路成熟度高，能耗更低，负载适应性好。在熔炼过程中自动变频以适应炉料参数的变化，恒功率运行，全程以最大功率供电。抗干扰，谐波含量少。在任何工况下，功率因素cosφ＞0.95。 一拖二。所谓一拖二，即一套电源同时向2个炉体供电，功率在两个炉体间任意分配。整个熔炼过程恒功率运行，功率利用率几乎可达100%，熔化速度可快8%。 提高功率密度。功率密度亦称比功率，即吨铁液的功率（单位为kW/t）。功率密度大，则电效率高，熔化快，热效率高。据统计，国内0.5t以下炉子，功率密度约在1000kW/t；1~2t子在750~800kW/t；5~10t炉子在600~700kW/t；20t炉子约在500kW/t。10t以下的炉子，功率密度与国外相当。20t以上的炉子，由于元器件和系统可靠性的关系，功率密度尚存差距。国外著名公司，大炉子的功率密度仍可达600kW/t。除了元器件质量外，感应圈也不能忽视。大功率炉子的感应圈所受的电磁场力大，其变形的可能性大。因而，有国外公司提出，为保护感应圈，每炉熔炼时间不宜少于40-45min（注：熔炼时间短，意味着功率大，感应圈受电磁力大，所以要规定熔炼时间的下限）。 大容量高功率炉，建议配置熔炼管理器，对熔炼过程进行实时监控，发现故障及时排除，以确保运行的可靠性。 钢壳磁轭。国家发改委2011有文，规定0.25t以上感应电炉淘汰无磁轭的铝壳炉。钢壳磁轭，磁场外散少，结构刚性好，噪声小。有的大炉，其磁轭配有水冷装置 采用无氧无磷的铜材。线圈、铜排和水冷线缆要采用无氧无磷的铜材，它的电阻比电解铜材小，电耗少。 有炉盖，并尽量减少开盖次数。带盖作业与敞口作业相比，液面热损耗功率降低50%~60%。 闭式循环水冷系统。电炉运行的故障，约70%来自冷却水系统，特别是水质偏硬的地方。电源主要元器件（可控硅、电容等）和电炉炉体（感应线圈、磁轭）应分别采用闭式循环水冷系统，使用软化水或纯水。 炉容选择。车间设计时，尽量采用较大容量的炉子。经测算，5t炉比2t炉的吨铁电耗可减少3%~4%。 震动加料车加料。料采用震动加料车加料，可减少人工，保证加料顺序，缩短加料时间。 合理配置天车。熔炼工部天车配置要合理，避免因等天车而造成窝工。
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