锌合金熔炼用工频无心感应炉节能措施探讨

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1、锌合金熔炼用工频无心感应炉节能措施探讨帝接木交流工业加热》第35卷2006年第2期 锌合金熔炼用工频无心感应炉节能措施探讨 王兵 (株洲冶炼集团有限责任公司,湖南株洲412004) 摘要:通过对锌合金加工用工频无心感应炉的特点及实际能耗比例的分析,结合多年现场操作,使用经验,详细讨论了如何合理选 用水冷电缆及馈电母线,提高补偿电容器质量,增大电炉容量,提高单位功率,改进操作降低热损失及确保电炉的满负荷率等具体 措施来降低电炉的电能消耗,提高电炉效率. 关键词:感应炉;锌合金;节能;效率 中图分类号:TF748.42;T

2、M924.5文献标识码:B文章编号:1002—1639(2006)02—0063—03 DiscussiononSavingEnergyMeasuresforMainsFrequencyCorelessInductionFurnaceusedforZincAlloyProduction WANGBing 1前言 锌合金作为锌的深加工产品,其用途十分广泛.感 应炉与其它类型的金属熔炼设备相比有着熔化能耗低,金 属烧损少温度和化学成分控制方便,产品质量好,金 属回收率高,操作灵活等优点

3、1,,而且感应炉的作业环 境好,对环

4、境污染小,便于生产组织和管理,是目前生 产锌合金高技术产品的理想设备. 工频无心感应炉是锌合金加工的重要热工设备之 一 .我厂在采用无心感应炉进行锌合金加工已有近十几 年的历史.虽然无心炉在改善产品质量,提高产品一次 合格率等方面作用显着,但普遍存在电耗过高的问题. 如3t,300kw无心炉,在连续生产条件下,电耗为 321kW?h/t,6t,600kW无心炉电耗为269kW?h/t.目 前,我国电力供应十分紧张,进一步减少用电设备的电 耗是一项相当紧迫而又重要的工作.降低工频无心炉的 电耗,不仅节电意义重大,而且对无

5、心炉的科学使用及 推广也具有积极作用. 2锌合金加工用工频无心感应炉的能耗分析 工频无心感应炉是通过电磁感应而产生热的,即通 过感应器(线圈)使交流电能变为磁场能,磁场能在炉 料中产生感应电流,重新变为电能,电能在炉料中产生 热能,加热炉料,使炉料熔化.锌合金加工用工频无心 感应炉是用来熔化金属锌及合金元素铝等,这些金属均 是非磁性的,且其液态电阻率仅为液态钢或铁的1/4左 右,因而其加热电效率相对于炼钢或熔铁工频无心炉是 较低的.工频无心炉在电能,磁能及热能的转换过程中 有以下几种损失: (1)感应器中通以交流电产生

6、电磁能的过程中由于 感应器有电阻,必然在感应器上产生损耗,称之为铜耗. (2)电能转换为热能,其中大部分用于熔化炉料,但 通过炉壁,炉盖也要散失一部分,称之为炉村热损. (3)加料及出炉时,电炉要开盖作业,这时电炉的 辐射要损耗一部分能量,这部分称之为辐射热损. (4)配电设备如变压器,电容器,电抗器以及水冷 电缆,供电母线等,也要损耗一部分能量,这部分称之 为附加损耗. 经实际测定,6t,600kW无心炉当冷却水压力为 0.2]~/lPa,进水温度为3l℃时,炉子的输入功率Pi=520kW, 感应器铜损Pc=130k

7、W,炉衬热损Pl=8.2kW,辐射热 损P.:9-3kW,电容器,水冷电缆等的附加损耗尸c =19.4kW.由此可得出能量损耗分配比例如表1所示. 表1输入功率的损耗比例 从表1中可以看到,只有68%的有效功率用于熔化 炉料,32%被损失掉.因此要节电,必须在如何减少损 失,提高能效上想办法. 3节能降耗措施 3.1合理选用水冷电缆及馈电母线 根据线路的功率损耗公式 电G邑G邑S皂G也《G电G邑G邑S乜雷电G电G邑《}邑曾邑雷eG邑S皂G邑《GGGe乜G SystemofIntelligentControl[J】.Jo

8、urnalofHuaqiaoUniversity (NaturalScience),2004,25(1):1. 【2】SUNZQ,ZHANGZX,DENGZD.IntelligentControlTheory andTechnology【M】.Beijing:TsinghuaUniversityPress,1997. 【3】MINAIA,WILLIAMSR.Back—propagationHeuristics:A StudyofExtendedDelta—Bar-DeltaAlgoriyhm[J】.IJCNN, 199

9、0,(2):595. [4】4ZHOUJR,HUANGD,JIANGWS.TheStudyofImproving GeneticAlgorithmandItsApplications【J】.ControlAndDeci— sion,1995,10(3):261. 63 技木交流 AP:m 1 p 0 I 3 ‘L(1) 式中:为