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铸造车间熔化工部的节能措施 （电炉） 丁方心 乐法耐火材料（上海）有限公司 摘 要 本文通过作者多年从事铸造设备，材料服务工作中和有实践经验的广大铸造车间领导，技术人员，国外同行的交流，得到的一些经验之谈。在中频炉、冲天炉-感应炉双联等熔化工艺作较详细的分析和建议。供同行们交流，指正，希望熔化工部在质量，产量，环保提高的同时，从管理上获得节能的可行性。及可以采取的节能措施。由于对冲天炉的认识不足，不予评论，本文以电炉熔化，保温为基本对象。本文有部分引用殷经星先生的文章。 一．熔化工艺的确定应以节能为首要条件。 在新厂建设和老厂改造的规划时，当产品的方向，产量目标确定后，熔化工艺应该就确立了。 不同行业铸造厂熔化工艺； 汽车零部件铸造；冲天炉/保温电炉/保温浇铸炉联用。 球墨铸管： 冲天炉/保温电炉联用。 通用铸造； 冲天炉+保温电炉/ 或中频炉选用 机床铸造： 冲天炉/保温电炉联用。 合金铸造； 中频炉 小件多品种： 中频炉 目前，由于对环保的越来越严格，而冲天炉的环保投资昂贵，加上国内铸造厂并没有形成大型，专业性强的特点。决定了目前绝大部分的铸造厂以各种规格的，效率较低能耗较高的简易冲天炉，中频炉熔化为主。耗能指标大大高于国际先进水平。 目前国内铸铁熔化能耗指标分析 中频电炉在铸铁、铸钢及有色金属熔化等方面的国内外熔化单耗（kWh/t）比较，见下表 其中国外的“指标”是销售人员的介绍，作者没有见过具体报告。国内则有现场记录。 序号 熔化金属类 国外指标 国内实际使用 国家或行业指标 备 注 1 铸铁 （1500℃） 500 550～900 545~750 1~10t炉容 2 铸钢 （1600℃） 600 620～1100 560~789 1~5t炉容 3 铝及铝合金（700℃） 500 550～800 545~675 0.4?5t炉容 4 铜 （1250℃） 400 450~800 510~570 1~10t炉容 二． 影响熔化单耗指标的因素主要有： 电炉电源方面： 感应电炉功率密度配置的高低；功率密度配置是指吨容量炉所配备的电源功率。由于中频电炉的电源配置是可以根据用户的熔化速度要求而定，所以，从上表也可以按每小时的熔化率来定电炉功率密度配置的高低。电炉功率密度配置得高，熔化速度就快，就能达到节能的要求。但是过高的密度对炉衬材料会引起伤害。 熔化周期内功率输出时间的比例大小；同样，如果电炉在熔化过程的起始阶段不能大功率送电，也就是我们通常讲的，功率因素低，而热耗并不减少，所以电炉能否保持高功率因素向炉内送电，也是能耗高低的区别，也是企业是否能“环保”运行的一项指标。 感应电炉的效率及感应线圈的电效率高低。国外先进的感应电炉总效率高达75%感应线圈电效率高达85%。 国内先进的设计，线圈电效率达80 %，电炉总效率达73%，两项指标接近国外先进水平。 中频电源转换效率的高低。国外先进的电源转换效率已达97~98%，国内先进的设计；中频电源的转换效率已接近97%。本项主要能耗在电抗，电容的效率上。 电炉单元的布置：电源离炉体的距离，送电铜排的长短，水冷电缆的长短，电源进电电压 – 高压变压器离电源的距离。都是影响电耗的因素。进电源前的送电电压和各单元之间的距离是单元效率能否达到最佳值的重要因素。 熔化物对能耗高低的影响： 干净程度； 不管是新生铁（由其是新铁）还是旧（锈）铁，尤其表面是否有白色石灰质是直接影响炉衬寿命的要素。还有回炉料，金属末。所有的氧化物都大量吸收电能，如果有5%的杂物，我们5%的电能就在熔化这些杂物，而且会给合金，炉衬带来危害。要求高的，精打细算的铸造厂对新铁，废钢，浇冒口都进行抛丸处理就是为了节约能源，排除锈杂物对铸件带来的隐患。 块度是否合适； 太大或太小都会影响电炉的电效率，和熔化质量，块度越大，速度会越慢，而且金属液的均匀程度会不稳定。一般以200/300毫米块度为合适。 起熔时路内是否有液态金属液； 炉内有金属液会帮助提高一部分电炉的电效率，提高起熔阶段的功率因素。但是，这些铁水可能因为在炉内长时间处于过热状态而危害金属质量。所以要正确使用这一手段，铁水量可以在炉容的15%左右为安全。过少，过热情况会加剧，过多，降低了铁水的有效使用，也提高了单位能耗。中频炉的优点是铁水可以倒空而启动，但在实际使用过程中，倒空往往使功率因素下降，熔化速度降低。也就是所谓的能否在小/无金属在炉内时送进有效电能而提高熔化速度。 关于国产特有的铝壳炉； 基本特点； 无导磁磁轭，无炉盖。以铝壳作为感应磁力通过载体。由于铸铝的磁通阻力远远大于硅钢片，炉体上下也无隔离圈，漏磁，铝壳发热使其电效率比有导磁磁轭的低。无炉盖运行