中頻熔煉爐的工作原理

采用三相橋式全控整流電路將交流電整流為直流電，經電抗器平波后IGBT中頻熔煉爐，成為一個恒定的直流電流源，再經單相逆變橋，把直流電流逆變成一定頻率的單相中頻電流。負載由感應線圈和補償電容器組成，連接成并聯諧振電路。

一般情況下，可以把中頻電源的故障按照故障現象分為完全不能起動和起動后不能正常工作兩大類。作為一般的原則，當出現故障后，應在斷電的情況下對整個系統作檢查，它包括以下幾個方面：

1）電源：用萬用表測一下主電路開關（接觸器）和控制保險絲后面是否有電金屬熔煉爐，這將排除這些元件斷路的可能性。

2）整流器：整流器采用三相全控橋式整流電路，它包括六個快速熔斷器、六個晶閘管、六個脈沖變壓器和一個續流二極管。在快速熔斷器上有一個紅色的指示器，正常時指示器縮在外殼里邊，當快熔燒斷后它將彈出，有些快熔的指示器較緊，當快熔燒斷后，它會卡在里面，所以為可靠起見金銀銅鋁熔煉爐，可以用萬用表通斷檔測一下快熔，以判斷它是否燒斷。

中頻熔煉爐主要組成

1、 超小型中頻感應加熱電源

2、 頂出式或傾倒式熔煉爐體

3、 補償電容箱

中頻熔煉爐檢查調試

爐子的機械系統、液壓系統、電氣系統、水冷系統，必須在筑爐前調試完好，并做無爐襯冷態試驗。報警裝置信號設定好報警值。排除爐子運行中可能出現的意外故障。

中頻熔煉爐產品缺點

1．電源及水系統保護性斷電

2．爐襯壽命短

3．熔化時間長

中頻熔煉爐生產鋁合金的問題如何解決?

生產鋁合金晶粒大小對均勻化處理的影響

熔煉爐由于固體原子之間的結合力很大，均勻化處理是在高溫下合金元素從晶界(或邊沿)擴散到晶內的過程，這個中頻爐生產后，過程是很慢的。容易理解，粗大晶粒的均化時間要比細晶粒的均勻化時間長得多，因而晶粒越細，均勻化時間就越短。

生產鋁合金非平衡結晶產生的問題  

中頻熔煉爐鑄造生產出的鋁合金棒其內部組織存在兩方面的問題：①晶粒間存在鑄造應力；②非平衡結晶引起的晶粒內化學成份的不平衡。由于這兩個問題的存在，會使擠壓變得困難，同時，擠壓出的產品在機械性能、表面處理性能方面都有所下降。因此，鋁棒在擠壓前必須進行均勻化處理，消除鑄造應力和晶粒內化學成份不平衡。

生產鋁合金均勻化處理

中頻熔煉爐均勻化處理就是鋁棒在中頻爐高溫(低于過燒溫度)下通過保溫，消除鑄造應力和晶粒內化學成份不平衡的熱處理。Al-Mg-Si系列的合金過燒溫度應該是595℃，但由于雜質元素的存在，實際的6063鋁合金不是三元系，而是一個多元系，因此，實際的過燒溫度要比595℃低一些，6063鋁合金的均勻化溫度可選在530-550℃之間，溫度高，可縮短保溫時間，節約能源，提高爐子的生產率。

中頻爐使用注意事項及保養

爐子使用過程的各種工藝對爐子的使用壽命也相當重要，各種操作不當均可能會降低爐子的使用壽命。因此在使用過程中應注意以下幾點。

由于新爐的燒結層較薄，因此新爐的使用工藝很重要。新爐出水的爐應出50%即加料熔化，這樣可避免全部出水后加料使爐襯驟冷而出現裂紋等缺陷；新爐盡可能地進行連續熔煉，避免間斷熔煉忽冷忽熱而造成的裂紋，一般應連續熔化1個星期；新爐使用時，下料時盡量避免強烈沖擊爐底和爐墻，避免在強烈沖擊下出現的爐襯剝落、裂紋等。因此要獲得高爐齡，爐子早期用爐工藝要做好。

熔煉過程中盡量避免高溫熔煉。在高溫狀態下，爐襯將與鐵液進行坩堝反應，如下式：SiO2+2C→Si+2CO，溫度越高、C越高、Si越低，爐襯的蝕損將加劇，尤其在新爐時更為明顯，因此熔化時在保證出水溫度下盡量避免高溫，出水溫度為1490℃～1540℃，但在熔煉過程中一般控制在1490℃～1520℃；值得一提的是，在出水后斷電使處于較低溫度保溫，準備出水時再根據上一包水的溫度進行升溫，這可減少高溫鐵液對爐襯的侵蝕，延長爐襯使用壽命，降低電耗，是提高爐齡、降低電耗的好方法。

避免爐襯過熱。由于中頻爐升溫速度相當快，當熔煉工不注意時，使爐料出現“架橋”現象而使爐襯出現局部高溫甚至超過爐襯的耐火度，這樣有可能使爐襯熔融而蝕損；或者當爐前工不注意時，熔化溫度太高時也可能使爐襯熔融而蝕損；這樣將大大降低爐襯的使用壽命，因此，在熔化過程中一定要隨時注意，比如熔化工要勤捅料、爐前工根據鐵水顏色隨時掌握鐵水溫度以確保爐襯安全。

在使用過程中，由于故障等原因需要長時間停爐時，應將爐內的鐵液倒空，避免鐵水冷凝時對爐襯的拉裂而使爐襯損壞；當無法倒清鐵水時，且鐵水已經冷凝，在無法判斷爐襯是否完好時，為了安全起見應進行拆爐。

中頻熔煉爐設備的制造與應用

電爐制造商應以用戶需求為出發點，提高中頻熔煉爐設備的數字化、智能化、自動化程度，在制造過程中應注重考慮生產應用中的以下幾點問題。

（1）功率的自動調節。功率因數的顯示和監控，并達到節能環保等行業準入條件的要求。

（2）鐵液溫度的監控，冷卻水溫度和壓力的監控。

（3）漏爐指數的顯示和監控。

（4）故障的檢測、分析、顯示、排除及各報警系統自身的檢測與分析，保證時刻靈敏好用。

（5）鋼殼爐體在安裝或更換水管等維修維護作業時非常不方便，能否將作業部位做成活動的窗口，用完再用螺栓把合上，水管的進出應本著維護維修方便安全牢固，不宜滲水的原則。

（6）中頻熔煉爐設備怕水，但又離不開水，水處理系統和冷卻水系統的使用與維護是中頻電爐應用的兩大難題，制造商應提供使用與維護方面的技術支持。

（7）中頻熔煉爐設備的冷卻水循環系統應配備應急水泵，柴油發電機帶的水泵或者機水泵也可以，有條件的可以配備一套單獨的保安電源，以上兩種停電保護措施都具備。 總之，在制造商和用戶的共同努力下，讓數字化、智能化、自動化技術在制造過程中提高中頻熔煉爐設備的品質，在使用過程中提高生產效率、安全性和鑄件品質，推動中頻電爐的發展。