真空熔煉爐熔煉技術(shù)是鑄鐵生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，其設(shè)備一般采用沖天爐較多。1個時期以來，感應熔煉爐得到迅速發(fā)展，在電力充足的情況下，日漸取代沖天爐。目前，無芯工頻感應爐容量已達110 t，有芯工頻感應爐容量則高達270 t。近年來，中頻感應爐的發(fā)展及其所呈現(xiàn)的優(yōu)越性，給鑄鐵生產(chǎn)注入了新的活力。

1 兩種感應熔煉爐

目前，在鑄鐵生產(chǎn)中應用最多最普遍的感應熔煉爐有工頻感應爐和中頻感應爐。

工頻感應爐能使金屬熔化和升溫，且加熱均勻燒損少，便于調(diào)節(jié)鐵液的成分、污染小。但工頻感應爐熔化冷料速度慢、不利于造渣、冷爐啟動需啟動塊、生產(chǎn)不夠靈活、故一般常用于金屬和合金的重熔與升溫。另外，工頻感應爐功率因數(shù)低，需配置大量補償電容器，也增加了占地面積和設(shè)備投資。

中頻感應爐則電效率和熱效率高、熔煉時間短、省電、占地面積較少、投資較低，易于實現(xiàn)過程自動化和具有生產(chǎn)靈活性。

中頻感應爐適合熔煉鑄鐵，特別適合熔煉合金鑄鐵、球墨鑄鐵和蠕墨鑄鐵。它對爐料的適應性也較強，爐料的品種和塊度可在較寬的范圍內(nèi)變動。應該指出，雖然中頻感應爐優(yōu)點較多，發(fā)展較快，但工頻感應爐則在鐵液貯存、保溫、調(diào)整合金成分和過熱升溫等方面，仍不失為1種良好的設(shè)備，尤其是作為高爐、沖天爐等熔煉爐的雙聯(lián)用爐仍然得到廣泛應用。世界上最著名最大的離心球墨鑄鐵管生產(chǎn)廠家，法國的木松橋公司就采用工頻感應爐與高爐雙聯(lián)工藝，而日本久保田公司則采用工頻感應爐與沖天爐雙聯(lián)工藝。首鋼鑄造廠早在80年代初，就在國內(nèi)首先采用了工頻感應爐與高爐或沖天爐雙聯(lián)工藝，試制成功連續(xù)鑄造鑄態(tài)球墨鑄鐵管，并在以后的生產(chǎn)提供著高溫優(yōu)質(zhì)鐵液，一直延用至今，效果良好。

2中頻感應爐的發(fā)展

目前，工頻感應爐向大容量發(fā)展已基本停止，中頻感應爐的發(fā)展則令人矚目。

2.1靜力變頻器

中頻感應爐的發(fā)展得益于靜力變頻器的使用，這種變頻器和磁力變頻器比較，其效率高達95%～98%。作為感應爐使用的變頻器額定功率不斷提高，近來，9 000 kW變頻器已投產(chǎn)，把它聯(lián)接在容量為12 t的爐子上，熔化鐵液的生產(chǎn)率可達18 t/h；將中頻感應爐功率密度每噸熔化能力提高到1 000 kW，能使熔化期縮短到35 min。感應爐的熔化率是隨爐子的容量變化而變化，一般中頻感應爐熔化鑄鐵的熔化率為0.4～35 t/h。例如，使用2 t容量的爐子，可得到2～2.38 t/h的熔化率，使用12 t的爐子則可達到18～21 t/h的熔化率；而采用工頻感應爐熔化冷料的熔化率，1.5 t爐為0.75 t/h、3 t爐為1.5 t/h、5 t爐為2.5 t/h，10 t爐只有4 t/h?？梢娭蓄l感應爐的熔化率遠遠超過了工頻感應爐，這就為在選擇鑄鐵生產(chǎn)熔煉設(shè)備時可以以小代大，使用較小容量的中頻感應爐代替較大容量的工頻感應爐創(chuàng)造條件，中頻爐取代工頻爐既減少了用地，又降低了投資，也保證了鐵液的連續(xù)供應，對于連續(xù)作業(yè)、生產(chǎn)能力較大的鑄鐵生產(chǎn)均十分有利。將中頻感應爐用于連續(xù)鑄造或離心鑄造球墨鑄鐵管生產(chǎn)的鐵液熔煉，用它取代沖天爐，或與高爐、沖天爐進行雙聯(lián)，其生產(chǎn)能力將可得到充分發(fā)揮。例如，國內(nèi)有1個離心球墨鑄鐵管生產(chǎn)廠家，就是采用了10 t中頻感應爐與高爐雙聯(lián)工藝，對鐵液進行升溫和調(diào)整成分，將貯存的高爐鐵液從1300℃升溫到1520℃，大約需要27 min。該爐頻率100～200 Hz，功率為2 500 kW。

中頻感應爐電效率和熱效率高，不但提高了熔化率、縮短了熔化時間，其單位電耗也相應降低。與工頻感應爐相比，其電耗可從700 kW.h/t降低到515～580 kW.h/t。有關(guān)資料表明，在考慮爐渣的熔化和過熱所需能量損失的情況下，中頻感應爐冷啟動時，單位電耗約582 kW.t/h，熱爐操作時，單位電耗為505～545 kW.h/t，如果連續(xù)加料操作，則單位電耗僅為494 kW.h/t。