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(xiàn)圈自身的能量消耗,一般情況將之稱(chēng)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(chēng)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(chēng)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(chēng)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(xiàn)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(xiàn)路的電能損耗,也有利于降低感應(yīng)加熱線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)圈耗電功率,KW;
I―負(fù)荷電流,A;
R―感應(yīng)加熱線(xiàn)圈20℃時(shí)的電阻率,Ω・m 2.2×10-8;
L―感應(yīng)加熱線(xiàn)圈長(zhǎng)度,m;
A―感應(yīng)加熱線(xiàn)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(xiàn)圈和水冷電纜的溫度上升,感應(yīng)加熱線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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)(xiàn)圈產(chǎn)生的磁力線(xiàn)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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