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中頻熔煉爐的功率和頻率選擇參考
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中頻熔煉爐的功率和頻率選擇參考
中頻熔煉爐的功率和頻率，在設備選型時往往成為困擾用戶的核心問題，這與現場的電力和鑄造規格、產量等因素有密切的關系。 一般來說，熔煉速度和需要冶煉的金屬都是事先決定的。所要求的熔煉速度決定了所要求的功率。根據經驗可得以下估算原則：
金屬 功率kw/t/h
鐵 500
鋼 600
黃銅 350
鋁 600
當向爐子輸入一定功率時，熔煉金屬中就會感應出電流，加熱金屬。同時，由于存在電磁力的作用，一旦金屬熔化后，就會產生液態金屬的運動。這一運動（攪拌）從熔池的中央開始，向線圈兩端移動，由于金屬受爐底和爐壁的約束，因而最終的運動總是向上的，在爐池的頂部形成一個駝峰。表示這一攪拌強度的最方便辦法，就是使用駝峰高度對熔池直徑的比值來表達。
如果駝峰高度為一個單位，熔池直徑為10個單位，則：
H/D=1/10=0.1
從經驗可知，最合適的攪拌強度為：
金屬 H/D比值
鐵 0.125-0.2
鋼 0.07-0.125
黃銅 0.07-0.15
鋁 0.035-0.5
鐵為了能使碳元素均勻分布，需要相對高的攪拌強度。一般，在熔煉的**階段加入碳和硅元素，由于兩種元素都比較輕，因而需要比較強勁的攪拌，再攪拌強度和碳、硅的還原百分率之間存在一個直接的相互關系，如果攪拌不足很大一部分碳和硅就會形成爐渣。
對鐵來說，良好的還原率可達95%，硅可達到78%。然而攪拌不足，這一百分率就會很快下降，對于鐵會低于80%，硅會低于60%。
鋼熔煉的過程中，所需要的攪拌強度要小的多。由于鋼通常澆注溫度較高，因而非常易于氧化，攪拌強度越高，鋼暴露于表面同大氣接觸的程度就越嚴重，同時，如果攪拌強度過高，爐襯就會非常迅速地遭到侵蝕。
同樣，黃銅在冶煉過程中也有氧化問題，因而建議使用比較低的攪拌強度。
對于熔鋁來說，對攪拌強度的要求有一個較大的范圍，熔化的鋁水極易氧化，同時易于和隨著攪拌增加而上升的氫化合，因此，通常熔鋁建議采用較低的攪拌強度。然而，對于形成合金成份，攪拌時必要的，熔煉某些形式的爐料，也需要攪拌。如果，當爐子中加入很薄的金屬爐料，在其熔化以前容易被氧化，形成爐渣，為克服這一問題，經常把金屬爐料，破碎成米粒般小的顆粒，然后把它們直接放入攪拌非常劇烈的熔池中，攪拌強度可達H/D比值0.5，用這種方式熔煉，氧化程度仍然比熔煉塊狀料小的多，特別是當這類爐料以金屬錠的形式出現。因為，在金屬錠冷卻時，其中的氫形成了氣泡，重新熔煉時，會出現爆裂。
讓我們看一個典型的系統5噸3000KW中頻熔煉爐：
在200HZ的情況下，攪拌強度所具有的H/D比值幾乎正好等于0.2，在300HZ時，降到0.17；在500HZ時為0.13，700HZ時為0.11；在500HZ時，其值超過了0.4.
可以比較當頻率在200HZ至500HZ之間時，H/D比值都會落在0.125~0.2的推薦范圍內。然而，通常都選擇范圍內的**頻率，以改善增碳效果。
如果我們把0.2作為攪拌強度推薦值，則對于每一個頻率值就需要調整功率配置，以適應于這一頻率：
對于用戶，特別是對于制造商來說，使用更高的頻率，更大的額定單位功率具有某些有利之處。在間斷熔煉中，兩爐次之間，爐子是被完全倒空的，可以看到，更高的頻率會產生更快的熔化速度。這是因為在熔煉的開始階段，整個待熔金屬料是小爐料組成的。
由于加料方式等問題， 一般來說，加料密度，僅為爐子容量的1/3，換句話說，整個爐料中含有2/3的空氣，這時，電氣上爐料是一個非常差的負載，向爐子輸入功率時，單塊爐料之間會起弧并且焊在一起，在電氣上整個爐料就會形成很大一塊，因而提高了爐子效率。單塊小爐料間起弧搭焊的速度取決于的速度取決于頻率，使用更高的頻率在這兒有其優越處。
然而，如果不倒空爐子在爐子底部留下小部分的金屬液，使用較低頻率的不利之處就能被輕易克服。
為了同高頻率匹配而需要采用較大的額定功率，這會導致一些不利之處：
一般在金屬達到1350℃時，進行碳當量分析，需要大約5分鐘來進行化驗和成份調整，然而，需要5分鐘使碳和硅均勻分布于液態金屬中。
功率為3000KW時，過熱升溫速率大約每分鐘31℃，從這上點開始曲線幾乎呈線性上升到一點，功率為5500KW時，在4.8分鐘內能達到目標溫度，但當功率為5500KW時，極有可能加入的成份調整元素在達到目標溫度之前不能均勻滲透于液態鐵水中。
在生產中，拙劣的加料方式和操作者的疏忽大意是經常存在的現象，因此在非常高的功率下，就存在由于爐內爐料的搭橋而產生事故的危險。
如果在爐子下部爐料熔化形成了相對較少的液態金屬，且上部加入的爐料接在一起，以至于上部冷料不能進入下部液態金屬中，由于下部較少的液態金屬量，其溫度上升速度會比上面談到的大得多。
金屬溫度會非常快的上升到超過爐襯的熔點，這樣穿爐現象就有可能發生。采用非常高的功率，就有必要使用自動加料系統，這就要大量增加工程費用。下面是推薦的熔煉爐額定功率配置（鐵和鋼）
爐子容量 功率范圍
1噸 500-750KW
2噸 1000-1500KW
3噸 1500-2000KW
4噸 1750-2500KW
5噸 2500-3000KW
6噸 3000-4000KW
8噸 4000-5000KW
10噸 5000-7000KW
12噸 6000-8000KW
15噸 8000-10000KW
下面是推薦的鐵保溫爐最功率：
3/4噸 400KW
5/6噸 600KW
8噸 750KW
10噸 1000KW
12噸 1250KW
15噸 1500KW
20噸 2000KW
保溫爐的功率水平是根據能夠燒結爐襯所需的最小功率而決定的。
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