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，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。

一般情況下鋅合金熔煉爐，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，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金屬熔煉爐，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，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)擴散到晶內的過程金銀銅鋁熔煉爐，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。

中頻熔煉爐多個電源參數的選擇

眾所周知，中頻感應熔煉爐相比傳統熔煉爐來說具有諸多優點：加熱速度快、熱損少、、車間溫度低、灰塵少、環保節能等。但我們如何為中頻感應熔煉爐選擇合適的中頻感應電源呢？

簡單介紹如下：

1、變壓器的選擇

現階段所使用的IGBT串聯逆變中頻電源，即一拖二電源，一臺加熱，一臺保溫，兩臺爐子同時工作，變壓器容量=電源功率×1.1

2、輸入電壓的選擇

一般來說對于1000KW以下的中頻電源一般選擇采用3AC380V，50Hz工業電源作為進線電源；對于1000KW以上的中頻電源一般選擇采用3AC660V，50Hz工業電源作為進線電源。

3、輸出電壓的選擇

輸出電壓的選擇原則是節能，但不能一味追求而提高電壓，那會導致爐體的壽命縮短，高電壓也會導致電氣元器件壽命縮短，得不償失，輸出電壓一般選擇750V/375V。

4、輸出功率及頻率的選擇

中頻熔煉爐工作時感應線圈的磁場和流經熔化金屬的電流兩者共同作用下形成了作用于熔體頂部表面的力。因張力與重力方向相反,故在其頂部形成如圖所示的“駝峰”，（中頻熔煉爐的電磁攪拌作用形成）駝峰高度h用下式計算h=7050P/dHG√ρf

中頻感應電爐應用10點注意事項

本文以中頻熔煉爐為例，闡述應用企業在使用中的注意事項：

（1）中頻感應電爐應采用整流變壓器，提高供電電壓，并限制變壓器的空載運行。

（2）規范安裝，縮短高壓、變壓器、中頻電源、電爐之間連線，選用純度較高的T2銅材或無氧銅，特別是感應線圈和水冷電纜，增大其截面積可以有效降低電流熱損耗。

（3）根據鑄造工藝選擇合適容量和頻率中頻電爐，增大功率密度以提高熔化效率，降低附加損耗。

（4）優先選擇帶爐蓋的鋼殼爐體，減少爐壁及爐口熱損耗和電磁損耗。爐體外殼連接處在操作過程防止金屬接觸形成短路。

（5）制定合理鑄造工藝，從造型、選料、熔化、澆注、熱處理、清理等規范工藝操作，科學管理，以降低能耗。

（6）加強設備管理和維護，減少故障率，保障生產順利進行。

（7）經常檢查各導電系統的連接部分接觸是否良好，特別是水冷電纜與感應線圈連接處的螺釘是否緊固，絕緣臺、絕緣靴必須每年檢驗一次。

（8）在熔煉過程中嚴禁斷電停水，熔煉過程中應隨時注意出水溫度和水壓，使水壓保持在0.1～0.3MPa，出水溫度保持在55°以下。

（9）加料操作時，冷濕爐料應先烘干，不能直接加入熔液內，金屬削在爐使用時避免用，因為金屬削能透入爐襯間隙；爐膛必須燒熱至1000℃左右時，方可倒入鐵液，爐膛的加熱可加入鐵塊感應加熱。

（10）爐料密封時間不能太長，以免引起爐子事故；燒結好爐襯后，宜用30～50％的額定功率，連續工作5爐以上。

新型熔煉爐日常維護、保養及管理

１．日常維護保養要點

每班次上崗和下班時都要對爐襯、感應線圈、水冷電纜、爐蓋機構、傾爐油缸、高壓電柜、主開關柜、傾爐控制柜、中頻電源柜、變壓器、電抗器、液壓站、鼓風機除塵系統、水處理系統、冷卻水系統及漏爐報警系統進行檢查，并在工作中時時監控各系統的工作狀況是否正常，特別指出的是水處理系統的維護是一個大難題，大多數用戶對此重視程度不夠，壽命非常短，都因堵水、結垢、漏水等原因無法修復而報廢，要引起高度重視。另一個難題就是傾爐和爐蓋的液壓系統總是有漏油的地方，易引起著火，應特別注意維護。

2. 新型熔煉爐的安全防護

（1）冷卻水對中頻電爐是至關重要的，因冷卻水的故障而造成電爐設備損壞的幾率是較高的，電爐應配備“一用一備”兩臺水泵，并配備應急冷卻水系統，當供電中斷時，可及時為爐體提供冷卻水，避免造成損壞。

（2）液壓傾爐系統也要配備“一用一備”兩臺油泵，傾爐油缸的進口需安裝節流閥，防止爐體因液壓系統失壓而突然落下，當爐內存有鐵液而又較長時間不能送電的情況下，若通過運行電爐熔化凝固在爐內的金屬是非常危險的，因此，液壓系統應配有發電機或手動泵或安保電源等應急措施，當電網供電中斷時，能及時將爐內金屬液倒出。

（3）可靠的接地漏爐檢測報警系統是非常重要的，并應每班兩次以上檢查，試驗其靈敏可靠性，經常檢查爐襯的使用情況，方法是目測加測量，目測中下部是否有局部缺肉的地方，用“X”型尺測量其總高度和不同高度部位的直徑，與坩堝比較，來判斷爐襯的使用狀態。

（4）配備計算機管理系統，自動對故障進行診斷分析，對電氣系統、水冷系統等各系統的設置點參數進行掃描判斷，且當參數異常時，發出報警信號，并能顯示、分析和記錄故障信息，這樣故障在初始狀態就會被發現，不會造成嚴重的設備損壞。