1.中频感应电炉应采用专用变压器

现在我国由于供电政策的规定，工业用电采用的变压器一般为S7、S9型电变压器，二次电压输出为380V。而国外工业电炉用电的二次输出电压为650—780V。可见，如果采用中频感应电炉专用的特种变压器使二次输出电压为650—780，当输出功率一定时，输出电流减小为原来的0.585倍，铜损大允降低为原来的1/3，铜损的进一步降低又减少了变压器的产热量，使得铜线圈的电阻不至因温度过高而导致升高。冷却系统带走热量减，节能效果明显增加。此外，可以根据需要，在炉子运行过程中适时地调节供电电压以调节炉子的输入功率，使中频感应电炉的损耗尽量减到最小。因此，采用中频感应电炉专用变压器提高电压势在必行。

另外，限制变压器的空载运行在节能方面也起到一定的作用。在实际应用中，应当在空载时间超过几小时或停止生产时，断电接闸，及时停止变压器的运行，这样更有利于变压器的节能降耗以及提高功率因娄。

2.正确选择中频感应炉的容量、增大匹配功率

炉子容量的选择，一般主要考虑炉子的生产率是否能满足铁水的需要。但是，同一铁水量，可以选择单台大容量炉也可以选择多台小容量的炉子，这须根据实际要求进行分析比较确定。在只是有时需要大量铁水供生产大型铸件使用的场合，不宜选用单台大容量的炉子，而应当在正常生产条件下选择多台适当容量的炉子。这样，即可以提高生产过程灵活性的可靠性，解决单台大容量中频感电炉由于事故引起的停产问题，又可以减小熔炼少量铁水时因为容量过大达不到额定功率而引起的耗电量。

感应电炉的容量与炉子的技术经济指标密切相关。一般来说，大容量炉子技术经济指数高，这是因为随炉子容量增大，熔化铸铁的单位能量损失相应减少。中频无芯感应电炉主要技术参娄和技术经济指标如下表。

炉子容量由0.15吨增大到5吨，电耗由850KW/h/t降低到660KW/h/t.

额定功率与额定熔炼容量的比值（即熔炼1千克钢所匹配的功率）是反映中频感应电炉熔炼时间以及熔炼电耗的一个标示。当比值大时，熔炼时间短，耗电量小，熔炼化率；反之，则熔炼时间长，耗电量大，熔炼化率低。

因此，在同容量下，应增大中频感应电炉的匹配功率，以提高电炉的熔化效率，降低其耗电。

3.感应线圈、水电缆部分改进

中频感应电炉电功率的无功水泵主要是感应线圈和电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多采用价格低廉的、电阻值高的紫铜而不是电阻低的1号电解铜，导致感应线圈子和水电缆的电阻较高，单位时间电损耗相对较大。

优质高纯铜度铜管，表面颜色发亮，电阻率低，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。选材时应区分。

（1）增大感应线圈子、水电缆截面各。较大截面的铜导线和铜导体电缆，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，而且比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到更多的效益。

以0.5吨400KW的中频炉为例，感应线圈子为（外形尺寸）30毫米×25毫米×2毫米矩形空心铜管，匝数为16，线圈直径为560毫米，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60毫米，长2米，计算得自身在80℃的耗电功率为0.42KW。供电线路仅此两项在80℃时的耗电功率就为81.38KW。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下表所示。

由上表可以看出，如果感应线圈壁厚增加3毫米、水电缆直径增加3厘米，则感应圈与水电缆部分每小时耗电量比增加前节电64.17%，每小时节电52.22KW，显著节约电能。

（2）降低感应线圈、水电缆的工作温度。感应电炉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。其线圈工作温度每升高10℃其电阻增加4%，电能损耗提高4%。当感应线圈的工作温度从80℃降低到50℃时，电能损耗已降低12%，这对一个较大功率的中频感应炉来说是相当大的损失。所以，应采用有效的冷却系统高效地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，减少线路损耗。

4.采用新型阻垢器、封闭水冷系统

（1）水垢对冷却系统冷却能力影响巨大。水垢对铜管使用状况的影响直接改变了铜管的工作温度。对铜水垢进行成分分析中发现，水垢的形主要是国灰水中含有不溶性盐类和氧化物沉淀。随着冷却水温度的升高，水中盐类逐渐超过饱和极限，发生沉淀形成导热性极差的水垢。水垢沉淀在线圈内壁，将会缩小水横截面积堵塞管道，增加水循环阻力，阻碍正常的热交换。又由于水垢的热导率只有0.464—0.8W/m·K），远小于铜管的热导率320W/(m·K)，热交换率大大降低，从而缩短设备使用寿命。同时，铜管的热流分布不同，故各处水垢厚度不同，在铜管局部温度过高位置发生结垢过厚，就会出现局部过热现象，从而烧坏线圈、水电缆，甚至引起电器漏电、短路等严重安全事故。根据有关数据计算，感应线圈、水电缆内壁对缩舍换热系数的影响规律见下表：

线圈内壁的水垢是一层隔热层。当水垢厚0.5—4毫米时，综合传热系数比无水垢时降低22%--70%。换热能力降低，线圈温度上升，其电阻值增大，造成无功电耗的增加，当局部温度较高，有烧毁线圈、水电缆的危险，故必须采取相应措施去除水垢。

（2）采用型阴垢器

中频感应电炉冷却水在感应线圈、水电缆中循环，其中含有大量离子，现有的一些方法生产的阻垢器对冷却水阻垢效果不明显。例如磁化处理法受磁铁滋性的影响较大，阻垢效果不稳定；静电处理对水中钙、镁盐类的结晶沉淀作用不明显，而且此类设备的功率器件与水直接接触，以致立中产生高频脉冲电压，对永磁体有强烈的去磁效应而降低阻垢效果；化学试剂法容易造成水质变化，且因水中电势的电角作用而大大降低阻垢效果；静电场法，声法也因水中电势的干扰而降低阻垢效果。

为此，研制一种新型阻垢器，它是用数个电极平衡电容器组，带电的冷却水经过电容器组产生电势，并且在电容器上接线圈形成谐振，并联谐振电路提高了电极的电压。线圈同时也对中频分量短路，形成法拉第笼，降低直流电位差，对金属如铜、铁有阻垢作用。在金属电极上产生的电势对水中结垢物产生洛化兹力和热效应，从而疏松、细化水垢结晶物，令其悬浮在水中并定期排出，达到抑制结晶、防止水垢产生的作用。用铬锌作电极可防止铜铁的锈蚀。使用效果表明，设备的新开进阻垢器阻垢效果好，一年清洗一次即可，大大减少了水垢的产生，感应器、水电缆使用寿命大大延长。

（3）采用封闭式循环冷却系统。感应器冷却水应清洁而无杂质，固体含量不大于10毫克/升，水的电阻率应大于2.5×103·cm，由于硬度偏大的水中含有大量的不溶于性盐类很容易析出沉淀形成水垢。所以冷却水应采用硬度低的软水，以总硬度不大于2.8毫克/升，亚硫酸盐和氯化物含量不大于50毫克/升的水为宜。最好采遥蒸馏水以尽量减少水垢的形成概率。

采用封闭循环冷却水系统，这种系统具有二级循环水系统，外回路为敞开式循环系统，内回路为封闭式循环水系统，其间用水-水热交换器传递热量，内循环采用软水和蒸馏水，便于进行水质处理，系统可靠性高，运行费用低，对外回水质要求不高，因此可以大大提高感应器的使用寿命。

（4）严格控制感应线圈内循环冷却水的温度，从而达到节能降耗的目的。

循环冷却水的温度直接影响着线圈的工作温度和线圈电阻，对感应电炉的铜损有着相当大的影响。如果进水、出水温太低，循环水冷却将消耗很大的能量，还会从炉体中带走热量，增加电耗；如果水温太高，则不利于感应线圈的冷却，增加电耗。所以，选择好冷却水温是一个重要环节，冷却水进、出水温应控制在一个恒定的温度，进水水温一般在20—30℃，出水温度以50℃为宜。