| 自90年代中期起，随着我国电子技术的飞速发展，大功率的国产固态中频电源也已得到成功的开发、生产和应用。因此，传统的工频感应电炉在我国已逐渐从销售市场上消失，铸造车间内现有的工频感应电炉也在技术改造中逐步被中频感应电炉替代。 由于中频电源的成本低、控制方便、占地小、可以与计算机控制管理系统连接等优势（见下表1），甚至连使用工业频率（50Hz）的有心感应电炉的传统的工频电源自90年代中期起在国外也开始被固态中频电源替代（输出50~200Hz）。国内第一台配置固态中频电源的有心感应电炉（50Hz）也已经于去年问世，该电炉还配置有计算机熔化过程自动控制管理系统，对炉况、炉衬烧结、功率输入及熔化温度可实行全自动控制和检测。
表1 中频与工频无心感应电炉的性能比较（以铸铁为例）
| 序号 |
比较指标 |
中频感应电炉 |
工频感应电炉 |
评 论 |
| 1 |
功率密度 |
600 ~ 1400 kW/t |
300 kW/t |
每吨炉容的配置功率密度允许值随频率变化，见表2 |
| 2 |
熔化作业方法 |
批料熔化法 |
残液熔化法 |
见注1 |
| 3 |
对加入料块要求 |
要求小 |
要求高 |
|
| 4 |
熔化单耗 |
500 ~ 550 kWh/t |
540 ~ 580 kWh/t |
由于中频炉的功率密度大，热损失小，熔化时间短，其总效率较高 |
| 5 |
功率调节范围 |
0~100%无级调节 |
有级调节 |
工频炉的功率调节还涉及三相平衡的调节，较复杂 |
| 6 |
功率自动调节 |
可以 |
困难 |
|
| 7 |
熔液的搅拌效应 |
可调 |
大且固定 |
中频炉的搅拌效应大小随频率变化而逆向变化 |
| 8 |
电源占用空间比率 |
30 ~ 40% |
100% |
|
| 9 |
电源维修量 |
较小 |
较大 |
|
| 10 |
故障诊断及保护功能 |
完全，强 |
部分有 |
|
| 11 |
与计算机连网可能性 |
可以 |
困难 |
中频炉可与计算机熔化过程自动控制管理系统连接 |
| 12 |
总投资比率 |
~ 90% |
100% |
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表2 不同频率下电炉的功率密度允许值 (铸铁和钢)
| 频率 (Hz) |
1000 |
500 |
250 |
125 |
50 |
| 电炉容量 (t) |
0.2~1.5 |
0.6~6 |
1.1~18 |
2.5~60 |
8~100 |
| 功率密度 (kW/t) |
1345 |
945 |
670 |
475 |
300 |
| |
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由表2可见，电炉的工作频率愈高，其允许功率密度值愈高。目前，国外制造的中频感应熔化炉的功率密度通常配置到600~800 kW/t,，小容量熔化炉的功率密度配置可高达1000 kW/t 。国内制造的中频感应熔化炉的功率密度通常配置到600 kW/t左右。这主要考虑到炉衬的使用寿命和生产管理二个因素，因为高功率密度情况下工作的炉衬受到强烈的熔液搅拌效应的冲刷。
从上面的分析可以看出，与工频感应电炉相比，无论从技术性能和作业性能还是从投资方面来说中频感应电炉在现代化铸造车间内用作熔化设备具有无可争议的地位。 注1．以批料熔化法作业的中频炉可以每次将熔液倒空，冷炉启炉时不需要起熔块，对加料块尺寸和状态限制小，炉料过热时间短。这些都是以残液熔化法作业的工频炉所缺乏的优势。
2. 电炉容量和功率的确定
电炉容量的确定要考虑许多工艺因素，但是基本上应满足二个条件，一是满足最大铸件的浇注重量需要，二是与工艺对铁水的需求量相符合。由于中频电炉的功率密度配置较大，当其配置功率密度大于600 kW/t时，其熔化能力基本上可以做到每炉次的熔化时间在一小时以内。 电炉功率大小基本上依据生产率确定。一旦电炉容量和生产率确定后，电炉的功率就可以根据下面公式（1）计算得到。 | 
