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金銀熔煉爐，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，這將排除這些元件斷路的可能性金屬熔煉爐。

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，可以用萬用表通斷檔測一下快熔金銀銅鋁熔煉爐，以判斷它是否燒斷。

中頻熔煉爐缺點：

1.前大功率的串聯諧振(一拖二)中頻電源在國內還尚未成熟，未普及化。

國內生產的設備的廠家有突出業績的也是鳳毛麟角。

2.串聯諧振中頻電源的逆變器采用IGBT元件,IGBT元件的容量是不能滿足大功率電源穩定工作的。國外公司如:應達公司采用可控硅串聯諧振中頻電源的逆變器是可以將電源功率做大。但國內對該技術還未成熟掌握。

3.單臺大功率電源配置，當電源發生故障時，整套設備將無法進行熔煉工作，從而影響生產。

4.該套設備成本高,國內的售價偏高。

5.故障率高,維修難度大,備件互換性不強,維護成本高。

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。

中頻熔煉爐維修中常見故障分析

調試中如發現緩沖速度不理想，可通過調整W5來進行微調，逆時針調緩沖時間變短。反之調緩沖時間加長。

輕載運行中，如出現電抗器功率低端發顫，屬限壓過激，可適當放大限壓值，或順時針調整W5直至顫音消除。

維修中如遇過壓過流同時動作現象，應作謹慎處理，切不可盲目放大保護值，應重點檢查以下幾方面：

１）小角度過??； 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（包括感應器）；

７）逆變觸發回路絕緣不良（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生諧振時，會出現不規則過壓過流，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）來消除諧振現象。

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

保護動作分過載保護和故障保護，

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

故障保護是指逆變顛覆、缺相、欠壓、元件擊穿等設備不正常引起的保護動作，故障保護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。

中頻感應熔煉爐的發展

中頻感應熔煉爐工作頻率在50Hz-10kHz 之間,需用變頻器予以調頻。中頻感應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、生產靈活和易于實施過程自動化等, 比工頻感應熔煉爐更有優勢。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,并對爐料的適應性較強, 爐料的品種和塊度可在較寬范圍內變動。中頻感應熔煉爐具備其它鑄鐵熔煉用爐沒有的優點, 使其近年來得到令人矚目的發展,并在鑄鐵生產中廣泛采用。  

中頻感應熔煉爐的發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換為所需的頻率, 其效率95%-98%。新一代變頻器采用數控電子線路為變頻器提供了各種控制調節和保護功能。中頻感應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; 將中頻感應熔煉爐功率密度提高到1000kW/ t , 能使熔化期縮短到35min。感應熔煉爐的熔化率依爐子的容量而變化, 一般中頻感應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 容量的爐子則可達到18-21t/ h 的熔化率; 而采用工頻感應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?？梢娭蓄l感應熔煉爐的熔化率遠大于工頻感應熔煉爐, 這就可在選擇鑄鐵生產熔煉設備時以小代大, 使用較小容量的中頻感應熔煉爐代替較大容量的工頻感應熔煉爐, 既減少了占地面積, 又降低了投資, 也保證了鐵液的連續供應, 對于連續作業、生產能力較大的鑄鐵生產廠家十分有利。將中頻感應熔煉爐用于連續鑄造和離心鑄造球墨鑄鐵管生產的鐵液熔煉, 以它代替沖天爐, 或與高爐、沖天爐進行雙聯, 其生產能力將可得到充分發揮。