营口南楼东泰耐火材料有限公司

中频炉感应线圈及水电缆部分的节能改造

发表时间:2023-11-15 访问量:1428

中频感应电炉电功率的无功消耗主要是感应线圈和水冷电缆在电炉运行过程中所引起的铜损,其单位电阻对铜损的影响非常巨大。现在,一些电炉生产厂为降低成本,感应线圈的铜原料大都采用价格低廉的、电阻值高的繁杂铜而不是电阻值低的1号电解铜,导致感应线圈和水电线的电阻较高,单位时间电损耗相对较大。

优质高纯度铜管,表面颜色发亮,电阻低,导电性能好,而劣质铜使用的不全是铜质材料, 铜管发黑偏硬,由于杂质多不能承受大电流,通电发热量高,选材时应以区分.

一 大感应线圈、水电缆横截面积

较大截面的铜导线和铜导体电缆, 这不仅能减少导线的发热及电压损失, 还能增加配电线路的可靠性,并适应长期的发展,而且从经济的观点讲也极有好处,增加的投资能很快收回,用户在长期使用中能得更多的效益。

通过增大感应线圈、水电缆的截面积,可以大幅度降低其电流密度,减少供电线路铜耗,并有助于降低线圈、水电缆的工作温度,减少水垢的形成几率,降低故障率,节约生产成本,节能降耗,增加企业经济效益。

以0.5吨400kW的中频炉为例,感应线圈为(外形尺寸) 30x25x2 (mm)矩形空心铜管,匝数为16,线圈直径为560mm.工作温度为80℃,电炉功率因数为 0.1,由计算得感应线圈自身在 80℃时的耗电功率为80.96kW.同理,水电缆直径为60mm,长2m,计算得自身在80℃时的耗电功率为0.42kW•供电线路仅此两项在80℃时的耗电功率8l.38kW。随着感应线圈和水电缆截面积的增加,电阻变化、供电线路节能效果如表2所示.

由表2可见,如果感应线圈壁厚增加3mm、水电缆直径增加3cm,则感应线圈与水电缆部分每小时耗电量为29.l6kW,比增加前节电64.17%,每小时节电52.22kW,显著节约电能.

二  降低感应线圈、水电缆的工作温度

感应炉熔炼时感应线圈和水电缆工作升温,由于铜存在电阻温度系数,其电阻率升高,电阻变大,耗电增加,数学方程式如下:

铜线圈工作温度每升高10℃,其电阻增加4%,电能损耗亦提高4%。当感应线圈的工作温度从80℃降低到 50℃时,电能损耗以降低12%,这对一个较大功率的中频感应炉来说是个相当大的损失 。 所以采用有效的冷却系统高效的降低供电线路的温度, 尽量避免形成温度升高—>电阻升高—>温度升高这个恶性循环,减小线路损耗。

 

三 铜线圈表面绝缘处理

铜线圈的表面绝缘处理不容忽视,良好的绝缘处理可以防止线圈打火,严重时甚至可以引起铜管击穿或者烧毁中频电源的恶劣后果。防止线圈打火本身也可以有效降低电能消耗,缩短冶炼时间,提高生产效率。在10吨炉进行的试验结果对比,在运行半年后,经过良好绝缘处理的线圈与未经过处理的线圈相比,电耗节省10%。

遗憾的是,铜线圈表面绝缘目前在行业内还未引起足够的重视,有的生产厂家为了节省成本,根本不对线圈进行绝缘处理,或者只是在市场上购买廉价的绝缘漆进行喷涂,仅仅是为了保证在销售是表面美观效果。

良好的表面绝缘需要选用耐高温,防水,耐电压等级高的绝缘漆,目前使用下来效果较好的有TSC-L超高温绝缘漆和APC-H+高温抗弧绝缘磁漆,两款漆都是针对中频电炉的使用特性开发的,二者在耐温及抗压方面有些区别,需要根据自己的实际使用情况谨慎选择。

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