[發明專利]變電壓型坩堝式工頻感應電爐

無效

• 申請號: 200810069624.3
• 申請日: 2008-05-06
• 公開（公告）號: CN101576347A
• 公開（公告）日: 2009-11-11
• 發明（設計）人: 張于彬
• 申請（專利權）人: 張于彬
• 主分類號: F27B14/20
• 分類號: F27B14/20;F27D19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

變電壓坩堝式工頻感應電爐屬機械工程技術領域：鑄造工藝與鑄 造設備、感應熔煉電爐。

背景技術

上世紀六十年代，工頻電爐在鑄造業得到廣泛應用。八十年代末， 由于半導體靜止變頻技術的發展中頻電爐首次在能耗、經濟性等指標 方面超過工頻電爐，中頻電爐逐步成為工頻電爐的替代爐型。更詳細 的，可參見《鑄鐵用感應電爐》《鑄造設備與技術》《ABB評論》等， 以及其他相關文獻。

感應熔煉的理論電功率公式為：

P=2×10-4(IW)2ρ·μ·f·F]]>

感應電爐的電效率公式為：

上述公式是感應熔煉的基本公式，表明了頻率在感應熔煉中的基 礎地位，也為九十年代以后制造的中頻電爐所證實：中頻電爐代表了 鑄造用感應電爐未來的發展方向。

發明的內容

與上述結論相反，本發明內容是：通過改進，新型工頻電爐將在 綜合性能方面全面得到提升，代表著鑄造坩堝電爐的發展方向。中頻 電爐采用的方法是一定磁場強度和電流頻率分析方法，是電流源模型 和爐料頻率分析方法。而本電爐采用的是一定磁通量的分析方法。根 據電磁學原理；感生電動勢與一定的磁感應強度相聯系。因此，本專 利是一種按照不同的熔煉時段設置不同磁感應強度的感應電爐。這種 磁感應強度的設置是通過改變電爐的供電壓來實現的，習慣上把這種 電爐稱為變電壓式工頻電爐。

實施內容

1、程序控制的變電壓運行型工頻電爐。采用程序控制的變電壓運 行工作制的設計使電爐的高電效率時段對應較高的功率輸出，而不是 相反。最終使電爐的能耗下降。

2、采用不同時段不同功率密度的設計，使工頻電爐的工藝能力顯 著提升。

3、采用變電磁設計，是變電壓式電爐的輔助設計，是指對應于同 一段電壓電爐具有不同的感應器運行匝數。

塊料在熔化過程中電參數發生較大范圍的變化是感應熔煉最典型 的工藝特征。為了保證電爐始終高效率運行采用變電壓運行是有效的 技術手段，也是本發明的主要技術特征。附圖示意了變電壓運行過程。

變功率密度設計以往還缺少合適的方案，變電磁關系的設計又提 升了電效率和電爐的實用性。附圖所示了這種結構和運行。

效果預測

較大的爐容和較大的感應器截面積使工頻爐節能運行具備基本條 件，變功率密度設計又促使實現了電爐的節能經濟運行。早期的工頻 電爐電耗在612Kwh/t以下，中頻電爐在550Kwh/t以下，新型工頻電爐 能耗將控制在500Kwh/t以下。沖天爐是古老的爐種，由于能耗高今后 將受到限制，中頻爐將限于較小的爐容和較小的生產規模的場合下使 用，新型工頻爐將成為生產的主要用爐。

與相關技術的關系

本新型電爐采用了中國專利ZL85107606·8號《工頻電爐平衡調 功電路》技術。ZL85107606·8的缺陷是未全面地對電爐進行改進。與 ZL85107606·8不同，本發明是對電爐的全面改進，是一種變電壓型電 爐，使用了ZL85107606·8號專利，因此也稱之為限電壓型電爐。

附圖1：變電壓運行圖，圖2：分段運行圖，圖3：分段運行結構 圖