October 23, 2025
中周波溶解炉は、電磁誘導の原理を利用して金属を加熱する産業用設備であり、通常50Hzから10kHzの周波数で動作します。その主な機能は、交流電流を通じて金属内に渦電流を発生させ、効率的で環境に優しい溶解プロセスを実現することです。石炭焚き炉と比較して、熱効率を40%以上向上させることができます（出典：International Heat Treatment Journal 2023）。現在、鋳造、冶金、その他の産業で広く使用されています。
ステップ1：電力変換
三相主電源は整流回路を介して直流に変換され、次にインバータによって反転され、中周波交流電流が生成されます。興味深いことに、この変換により、従来の抵抗炉と比較してエネルギー効率を30%向上させることができます。
ステップ2：誘導加熱
中周波電流が誘導コイルを通過すると、交流磁界が発生します。金属の装入材内部に渦電流が形成され、金属自体の抵抗によりジュール熱が発生します。直感に反して、加熱深度は周波数に反比例します。中周波炉は、中小サイズの金属片の急速溶解に適しています。
ステップ3：電磁攪拌
交流磁界は溶融金属を方向に沿って押し流します。この自動攪拌作用は、合金組成の均一性を最適化します。私たちのチームは、2024年のケーススタディで、攪拌強度を適切に制御することで、組成偏析を15%削減できることを発見しました。
| 項目 | 中周波溶解炉 | 電力周波溶解炉 |
|---|---|---|
| 効率 | 溶解速度が40%向上 | 長い加熱サイクル |
| エネルギー消費 | 電力消費が20%～30%削減 | 従来の変圧器からの損失が大きい |
| 適用シナリオ | 精密合金溶解 | 大規模な粗溶解 |
⚠ 警告: 炉を空の状態で起動すると、コイルのアークスルーが発生する可能性があります！少なくとも20%のベースチャージを起動溶解として確保する必要があります。たとえば、ある工場では、許可されていない空炉の起動によりコイル絶縁が焼損し、50万元を超える損失が発生しました。
周波数マッチング: 溶解する金属の種類に基づいて周波数を選択します（例：鋼の場合は500Hz～1kHz）。
段階的な電力制御: 加熱段階では全電力を、保持段階では60%に減らします。
冷却水モニタリング: 入口水温を25～35℃の範囲で安定させます。
ライニングメンテナンス: 10回の溶解ごとにライニングの厚さを確認し、摩耗が30%を超えた場合は直ちに交換します。
電磁シールド: 珪素鋼板を追加して磁束漏れを減らし、熱効率を向上させます。
□ 冷却水の流量が25m³/h以上であることを確認する
□ 電源インバータモジュールの出力波形を確認する
□ 各溶解の電力消費量と溶解時間を記録する
□ 赤外線温度計を使用して溶融金属の温度を確認する
□ 磁気ヨークの接触面から酸化物を除去する
Q1：起動後、中周波炉がトリップする考えられる原因は何ですか？
A：主に整流ブリッジの故障またはコイルとアース間の短絡が原因です。メガーを使用して絶縁抵抗を確認してください。
Q2：溶解プロセス中の電力消費を削減するにはどうすればよいですか？
A：球状の装入材を使用することで、充填密度を高め、加熱時間を20%短縮できます。
Q3：溶融金属の温度ムラを調整するにはどうすればよいですか？
A：電磁攪拌効果を高めるために、周波数を適切に上げますが、機器の定格値を超えないようにしてください。
Q4：新しい炉ライニングを焼成する必要があるのはなぜですか？
A：水分と結晶水を除去し、急激な温度上昇によるクラックの発生を防ぎ、炉の破損事故につながる可能性を防止するためです。
Q5：中周波炉と電気アーク炉のどちらが経済的ですか？
A：年間生産量が5,000トン未満の場合は、中周波炉を選択し、それ以上の場合は電気アーク炉を選択します。具体的な選択は、地域の電気料金に基づいて計算する必要があります。
