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(jīng)電抗器平波后，成為一個恒定的直流電流源金屬熔煉爐，再經(jīng)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(fù)載由感應(yīng)線圈和補(bǔ)償電容器組成，連接成并聯(lián)諧振電路。

一般情況下，可以把中頻電源的故障按照故障現(xiàn)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(dāng)出現(xiàn)故障后，應(yīng)在斷電的情況下對整個系統(tǒng)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(guān)（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(xù)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(dāng)快熔燒斷后它將彈出，有些快熔的指示器較緊，當(dāng)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。

中頻爐諧波對設(shè)備的危害

中頻爐在使用中產(chǎn)生大量的諧波，諧波對中頻爐設(shè)備的危害是相當(dāng)大的。

諧波會引起電力系統(tǒng)局部并聯(lián)諧振或串聯(lián)諧振，使諧波含量放大，造成電容補(bǔ)償設(shè)備等設(shè)備燒毀。諧波還會引起繼電器保護(hù)和自動裝置誤動作，使電能計量出現(xiàn)混亂。導(dǎo)致電網(wǎng)中的諧波污染非常嚴(yán)重。對于電力系統(tǒng)外部，諧波會對通信設(shè)備和電子設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重干擾，因而，改善中頻爐電力品質(zhì)成為應(yīng)對的主要著力點。

中頻爐使用注意事項及保養(yǎng)

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

由于新爐的燒結(jié)層較薄，因此新爐的使用工藝很重要。新爐出水的爐應(yīng)出50%即加料熔化，這樣可避免全部出水后加料使?fàn)t襯驟冷而出現(xiàn)裂紋等缺陷；新爐盡可能地進(jìn)行連續(xù)熔煉，避免間斷熔煉忽冷忽熱而造成的裂紋，一般應(yīng)連續(xù)熔化1個星期；新爐使用時，下料時盡量避免強(qiáng)烈沖擊爐底和爐墻，避免在強(qiáng)烈沖擊下出現(xiàn)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(tài)下，爐襯將與鐵液進(jìn)行坩堝反應(yīng)，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(zhǔn)備出水時再根據(jù)上一包水的溫度進(jìn)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(dāng)快，當(dāng)熔煉工不注意時，使?fàn)t料出現(xiàn)“架橋”現(xiàn)象而使?fàn)t襯出現(xiàn)局部高溫甚至超過爐襯的耐火度，這樣有可能使?fàn)t襯熔融而蝕損；或者當(dāng)爐前工不注意時，熔化溫度太高時也可能使?fàn)t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(jù)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(yīng)將爐內(nèi)的鐵液倒空，避免鐵水冷凝時對爐襯的拉裂而使?fàn)t襯損壞；當(dāng)無法倒清鐵水時，且鐵水已經(jīng)冷凝，在無法判斷爐襯是否完好時，為了安全起見應(yīng)進(jìn)行拆爐。

中頻熔煉爐維修中常見故障分析

調(diào)試中如發(fā)現(xiàn)緩沖速度不理想，可通過調(diào)整W5來進(jìn)行微調(diào)，逆時針調(diào)緩沖時間變短。反之調(diào)緩沖時間加長。

輕載運(yùn)行中，如出現(xiàn)電抗器功率低端發(fā)顫，屬限壓過激，可適當(dāng)放大限壓值，或順時針調(diào)整W5直至顫音消除。

維修中如遇過壓過流同時動作現(xiàn)象，應(yīng)作謹(jǐn)慎處理，切不可盲目放大保護(hù)值，應(yīng)重點檢查以下幾方面：

１）小角度過小； ２）換流電感打火； ３）逆變硅軟擊穿；

４）電抗器匝間短路； ５）水電纜接觸不良； ６）主回路對地打火（包括感應(yīng)器）；

７）逆變觸發(fā)回路絕緣不良（如脈沖變壓器，中頻互感器初次級漏電）；

在升壓線路中，在某種特定情況下，隔離電容與中頻變壓器產(chǎn)生諧振時，會出現(xiàn)不規(guī)則過壓過流，可暫時將隔直電容短接以驗證之（必須保證有瀉流電抗，否則中頻變壓器會很快燒掉）。如驗證屬實，可通過改變串聯(lián)電容值（或在電容上并接一個消振電阻500～5K/5W）來消除諧振現(xiàn)象。

如在加料時出現(xiàn)過流現(xiàn)象，可適當(dāng)放大過流值（一般過流是限流的1.2倍）即可。同樣，過壓現(xiàn)象亦可按則方法處理。

保護(hù)動作分過載保護(hù)和故障保護(hù)，

過載保護(hù)是指爐料變化時引起的保護(hù)動作，這種保護(hù)動作時，電抗器沒有過大沖擊聲；

故障保護(hù)是指逆變顛覆、缺相、欠壓、元件擊穿等設(shè)備不正常引起的保護(hù)動作，故障保護(hù)時電抗器沖擊聲很大，切不可盲目放大過流過壓值，否則會加大故障。

中頻感應(yīng)熔煉爐的發(fā)展

中頻感應(yīng)熔煉爐工作頻率在50Hz-10kHz 之間,需用變頻器予以調(diào)頻。中頻感應(yīng)熔煉爐以其電效率和熱、熔煉時間短、耗電較省、占地較少、投資較低、生產(chǎn)靈活和易于實施過程自動化等, 比工頻感應(yīng)熔煉爐更有優(yōu)勢。它適合熔煉各種鑄鐵, 特別適合熔煉合金鑄鐵、球墨鑄鐵和蠕墨鑄鐵,并對爐料的適應(yīng)性較強(qiáng), 爐料的品種和塊度可在較寬范圍內(nèi)變動。中頻感應(yīng)熔煉爐具備其它鑄鐵熔煉用爐沒有的優(yōu)點, 使其近年來得到令人矚目的發(fā)展,并在鑄鐵生產(chǎn)中廣泛采用。  

中頻感應(yīng)熔煉爐的發(fā)展得益于可控硅變頻器的使用。這種變頻器通過直流中間回路, 用電子裝置將三相交流電頻率轉(zhuǎn)換為所需的頻率, 其效率95%-98%。新一代變頻器采用數(shù)控電子線路為變頻器提供了各種控制調(diào)節(jié)和保護(hù)功能。中頻感應(yīng)熔煉爐使用的變頻器額定功率不斷提高, 9000kW 變頻器連接在12t 的爐子上, 鐵液的熔化率為18t / h; 將中頻感應(yīng)熔煉爐功率密度提高到1000kW/ t , 能使熔化期縮短到35min。感應(yīng)熔煉爐的熔化率依爐子的容量而變化, 一般中頻感應(yīng)熔煉爐熔化鐵液的熔化率為0.14-35t / h。例如, 使用2t 容量的爐子, 可得到2 -2.38t/ h 的熔化率, 使用12t 容量的爐子則可達(dá)到18-21t/ h 的熔化率; 而采用工頻感應(yīng)熔煉爐熔化冷料的熔化率是: 115t 爐為0.75t/ h、3t 爐為1.5t/ h、5t爐為2.5t/ h、10t 爐為4t / h。可見中頻感應(yīng)熔煉爐的熔化率遠(yuǎn)大于工頻感應(yīng)熔煉爐, 這就可在選擇鑄鐵生產(chǎn)熔煉設(shè)備時以小代大, 使用較小容量的中頻感應(yīng)熔煉爐代替較大容量的工頻感應(yīng)熔煉爐, 既減少了占地面積, 又降低了投資, 也保證了鐵液的連續(xù)供應(yīng), 對于連續(xù)作業(yè)、生產(chǎn)能力較大的鑄鐵生產(chǎn)廠家十分有利。將中頻感應(yīng)熔煉爐用于連續(xù)鑄造和離心鑄造球墨鑄鐵管生產(chǎn)的鐵液熔煉, 以它代替沖天爐, 或與高爐、沖天爐進(jìn)行雙聯(lián), 其生產(chǎn)能力將可得到充分發(fā)揮。

實驗熔煉爐-節(jié)能環(huán)保

（1）實驗熔煉爐節(jié)能環(huán)保。平均噸電耗在550kW.h左右，配備成套的除塵煙系統(tǒng)，達(dá)到環(huán)保要求。

（2）實驗熔煉爐爐體、電源系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等質(zhì)量高，安全性、可靠性、耐用性好，自動化程度高，故障自動診斷提示，維修維護(hù)復(fù)雜程度低。

（3）服務(wù)能力強(qiáng)，響應(yīng)速度快，非標(biāo)零件價格合理，在多方面提供技術(shù)支持。

（4）國產(chǎn)中頻電爐的結(jié)構(gòu)形式和工作原理都大同小異，但質(zhì)量和服務(wù)卻有較大差別，高綜合質(zhì)量的產(chǎn)品，用戶在使用過程中可以免除很多煩惱，用戶都希望所使用的中頻電爐產(chǎn)品性能穩(wěn)定，故障率低，發(fā)生故障時容易排除，零部件質(zhì)量過關(guān)，可以國內(nèi)品牌，如果財力允許，可以選擇進(jìn)口品牌。