二、 0.5吨/250KW（铝壳）中频感应熔炼炉主要技术参数: 项目参数电炉参数额定容量 0.50t最大容量 0.55t炉衬厚度 50mm感应圈内经φ 56mm感应圈高度 700mm最高工作温度 1750℃熔铜工作温度 1600℃电耗≤700kW.h/t熔化率 0.42t/h电器参数中频电源额定功率 250KW变压器容量 300KV A整流相数 6脉变压器一次电压 10KV变压器二次电压（额定输入电压） 3N-380V额定输入电流 420直流电压 510V直流电流 490A中频电源最高输出电压 750V额定工作频率 1000Hz额定工作电压 1400V冷却水系统冷却水流量 30t/h供水压力 0.2～0.35MPa进水温度 5～35℃出水温度 <55℃三、0.5.0吨/250KW中频熔炼炉（铝壳）配置表:序号设备名称规格型号数量备注1 中频电源柜 KGPS-250KW/1KHz 1套含低压开关、电抗器2 补偿电热电容器 250KW/1KHz 1套电容器/水冷铜排组3 铝壳炉体 GWJ-0.5-250/1000 2台支撑架/感应圈/ 等4 坩埚模 0.5t专用 2只钢质5 水冷电缆电容到炉体之间 2套6 连接铜排电源到电容之间 1套7 倾炉系统 431减速机 2个8 倾炉操作盒 1个0.5吨/250KW中频熔炼炉（铝壳）配置表:序号设备名称规格型号数量单价总价1 中频电源柜 KGPS-250KW/1KHz 1套 4.0 4.02 补偿电热电容器 250KW/1KHz 1套 1.5 1.53 铝壳炉体 GWJ-0.5-250/1000 2台 1.5 2.54 坩埚模 0.5t专用 2只 0.05 0.15 水冷电缆电容到炉体之间 1套 0.3 0.36 连接铜排电源到电容之间 1套 0.3 0.37 倾炉系统 431减速机 2个 0.35 0.78 倾炉操作盒 1个 0.1 0.1价格合计:9.0万含税二、成套设备主要技术参数：三、 1.0吨/600KW中频熔炼炉（钢壳）成套设备标准配置表：二、成套设备主要技术参数：、成套设备主要技术参数：吨中频熔化电炉，主要用于黑色金属的冶炼，例：钢材，球铁，灰铁等1．快速熔炼炉，高功率配置2000KW/500HZ，进线电压66V，输出电压1300V。

2．电源设计人性化，有过流，过压，缺相，欠压，水温高等完善的保护措施3．钢板厚度达20MM，结构牢固，铜管壁厚4.5MM，且经过多层绝缘处理，运行稳定可靠4．所有水路管道均采用不锈钢管道，避免产生水锈和水垢，冷却效果大大提高5．节能省电，操作简单，维修方便6. 变压器容量2400KVA,双整流线路7. 冷却水流量50T/小时可控硅中频电炉和IGBT中频电炉性能比较公司领导：铸造车间两台电炉分别于05年4月和06年4月投产，随着新铸造车间的投入使用，公司这段时间也在考虑新电炉的选购，通过动力部一年多来对铸造车间两台电炉的保养维修，现将1t（可控硅）和2t（IGBT）中频炉的使用情况作一对比，供购炉时参考。

1t电炉采用闭式冷却系统，炉体和中频电源柜共用一套冷却塔，冷却管路采用镀锌管，加热熔化时，管路结垢严重，影响了中频电源柜工作的稳定性，整流管（KP）和逆变管（KK）经常烧，且炉体和电源柜没有装设温度传感器，仅装设了压力表，冷却畅通与否不能监测；水冷电缆已更换了4次且更换麻烦，炉体绝缘不理想，炉体磁轭及感应圈我们都拆开大修了两次重新做绝缘。

逆变控制主控板运行不稳定，我们共有3张主板，有2张现在都还在厂家维修。

因1t电炉采用可控硅整流和逆变,在小功率时功率因数即力率较低,经有功和无功电表计量对比测算,还不到0.8,配置1OO0KVA变压器中频电源柜输出功率还不到7OOKW(标称额定功率为75OKW)2t电炉采用全封闭冷却系统，炉体和中频电源柜共用一套冷却塔，可分别控制。

冷却管路采用不锈钢管，管路采用纯净水冷却，运行近一年还没有结垢现象。

中频电源柜采用二极管整流，减少了谐波干扰，使得系统力率提高（厂方提供值是0.95以上，实际测算为0.92，国家电网规定不能低于0.9），力率的高低直接涉及到电费开支。

2吨电炉炉体和电源柜装设温度检测传感器70个，可以通过电脑监测控制装置DCS5-CB7方便地监测各个关键部位温度及压力等的工作状态并自行调节优化各项参数；整个操作集中在监控台上进行，使得操作相对简单。

使用近一年来，除06年7月份中频柜漏水烧了部分器件和更换了一次水冷电缆外，其余为小零件更换，总体运行比较稳定；就维修来说，要比1t电炉容易得多。

就技术角度而言，我们还是建议公司购买IGBT一拖二中频炉，一次性投资是大一点，但从稳定性、故障率和操作维修方便率及效率η（涉及到电费）来讲，可控硅SCR中频炉远不及IGBT中频炉。

以下是两种电源的相关介绍，供选炉时参考。

90年代初，随着大功率晶闸管（旧称可控硅）的应用和数字电路与计算机技术发展，使得可控硅中频电源快速发展，该电源的特点是取消了发电机组，因此省去了大量的铜、铁材料，减少设备占地面积，降低了噪声，减少了轻负载时的用电损耗。

可控硅中频电源的工作原理是将三相工频交流电变为直流电，再把直流电由四个逆变管变成中频交流电。

但该电路也存在一些缺陷：控制电路相对复杂，抗干扰能力差，维修技术含量高，启动困难等。

可控硅作为主功率开关器件的固态中频电源，对电网存在较大的谐波污染。

到了90年代后期，随着电力电子技术的发展,采用绝缘门极晶体管IGBT作为主功率开关器件,采用单极倍频SPWM（脉宽调频）调制技术,低电网污染,小型化等特点.新型大功率晶体管IGBT管试制成功，使得中频电源在逆变电路上又有了新的突破，克服了启动困难这一缺点，并且厂家把原来的并联逆变改为串联逆变，因此在原电路中把三相可控全桥电路改为用二极管做三相全桥整流，使得控制电路大为简化，维修极为简便。

新型IGBT中频电源的特点IGBT（绝缘栅双极晶体管）是MOSFET（双极型晶体管）与GTR（大功率晶体管）的复合器件。

因此，它既具有MOSFＥT的工作速度快、输入阻抗高、驱动电路简单、热温度性好的优点，又包含了GTR的载流量大，阻断电压高等多项优点，是取代GTR和SCR( 可控硅)的理想开关器件。

从1996年至今，尤其是最近几年来IGBT发展很快，目前已被广泛地应用于各种逆变器中。

（1）IGBT控制是采用导通宽度及频率来实现对输出功率进行无级调节的中频电源，且采用串联谐振，无需加启动电路及前级调压装置，因此启动相当方便，启动成功率百分之百，调节输出功率极为方便。

（2）整流部分采用二极管三相全桥整流，使得控制电路极为简单，维修技术量降低。

（3）目前大部分厂家采用德国西门子公司产品作逆变器，中频电源寿命在3万次以上，采用了限压过流过压保护电路，使得故障率极低，并且过流过压保护动作时报警器马上报警显示且保护停机。

综上所述，IGBT中频电源作为铸造熔炼中频感应加热电源，是电力电子技术发展的必然趋势，它将成为二十一世纪铸造行业现代化的重要标志。

一拖二感应电炉系统一拖二感应电炉系统即功率共享电源系统的感应电炉，。

即一台中频电源能同时向二台电炉供电，并能在额定功率范围内自由分配向各台电炉的输入功率。

它从上世纪90年代初在国外问世，恰好遇到我国经济改革开放的大发展年代，因此这种电炉系统几乎同步进入我国的铸造业，并且得到铸造界的青睐和认同。

但碍于当时国内电炉制造商尚未开发出该项技术，而进口设备的昂贵价格又使许多铸造厂望而怯步，限制了它在我国铸造业的广泛应用。

据相关资料介绍，从我国1993年引进第一台一拖二电炉系统起到目前为止，全国现有一拖二电炉系统大约共计有近100套左右，其中功率最大的一套为6000kW功率共享电源配置二台8吨电炉。

一拖二电炉的优点采用中频感应电炉可以配置比工频感应电炉更大的功率密度（例如可以配置比工频电炉的极限配置功率密度300kW/t大3倍左右的功率密度，即达到900kW/t以上），并可实现批料熔化法。

这意味着它将以很高的熔化/生产率作业。

但是在随后的浇注作业周期内以及其它非生产性作业周期期间（例如扒渣、取样、等待化验结果等），系统中没有功率输出或者仅需少量的保温功率输出，以维持一定的浇注温度。

以往的中频电源都采用并联逆变形式，其电网侧功率因数与输出功率有关。

满功率输出时，功率因数较高，输出功率降低时，功率因数随着下降。

如果中频电源经常工作在小功率保温状态，日积月累会产生较大的无功，电网侧力率降低直接涉及到电费支出。

一拖二的中频采用串联逆变器，其电网侧功率因数与输出功率无关。

无论输出功率大小，功率因数始终接近于1。

以5t电炉为例，两种配置方案运行时的功率因数见下图：并联逆变中频电源是一种恒电压输出电源。

为了能够在负载阻抗较低（例如冷料熔化）时输出较大的功率，其工作电流会大于额定功率下的工作电流，因此需要较大的电源变压器。

通常并联逆变中频电源选用的变压器容量是其额定功率的1.25倍。

串联逆变中频电源是一种恒功率输出电源。

因为它的工作频率宽范围可调，能够匹配负载阻抗的变化，所以并不需要增加输出电流。

因此只需要与其输出功率相当的变压器即可。

通常串联逆变中频电源选用的变压器容量是其额定功率的1.1倍。

以5t感应电炉为例，在同样生产条件下，一拖一的配置（方案1和2）需要3000kw的功率和3600KVA的变压器，而一拖二的配置（方案4）只需要2800kw的功率和3000KVA的变压器。

可控硅中频电炉和IGBT中频电炉的性能对比见下表（5t炉）·电炉容量和功率的选择电炉容量的确定要考虑许多工艺因素，但是基本上需满足二个条件，一是满足最大铸件的浇注重量需要，二是与工艺对铁水的需求量相符合。

由于中频电炉的功率密度配置较大，当其配置功率密度大于600 kW/t时，其熔化能力基本上可以做到每炉次的熔化时间在一小时以内。

·电源类型的选择中频电源的类型主要有两类：具有并联逆变电路的固体电源及具有串联逆变电路的固体电源。

在我国的铸造行业中，习惯对配置可控硅(SCR)全桥并联逆变固体电源的中频感应电炉通常俗称为中频炉。

而对配置(IGBT)或(SCR)半桥串联逆变固体电源的中频感应电炉通常俗称为变频炉由于这两种感应电炉的逆变供电电源不同，所以它们的工作性能也有很大的区别。

两种固体电源的主要性能比较两种固体电源适用范围中频电源与电炉的配置采用中频无心感应电炉实现批料熔化法可以使电源的输出功率从炉料被加热起至浇注前保持在最大的负载水平。

但是在其后的浇注作业周期及其它非生产性作业周期（例如撇渣、取样、等待化验结果等），系统中没有功率输出或者仅需少量功率输出，以保持一定的浇注温度。

为了适应各种不同的铸造工艺需要，同时也为了充分提高电源的功率利用系数，出现了以下几种中频电源与电炉的配置方案，分别介绍如下。