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，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。負載由感應(yīng)線圈和補償電容器組成金銀熔煉爐，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金屬熔煉爐，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，以判斷它是否燒斷。

中頻熔煉爐故障排除

啟動以后工作不正常金銀銅鋁熔煉爐，一般體現(xiàn)下列幾個方面：

1．整流器缺相：故障表現(xiàn)為工作時聲音不正常，輸出電壓升不到額定值，且電源柜怪叫聲變大，這時可以調(diào)低輸出電壓在200V左右，用示波器觀察整流器的輸出電壓波形（示波器應(yīng)置于電源同步），正常時輸入電壓波形每周期有六個波形，缺相時會缺少二個，這一故障一般是由于整流器某只晶閘管沒有觸發(fā)脈沖或觸發(fā)不導(dǎo)通引起的，這時應(yīng)先用示波器看一下六個整流晶閘管的門極脈沖，如果有的話，關(guān)機后用萬用表200Ω檔測量一下各個門極電阻，將不通或者門極電阻特別大的那只晶閘管換掉即可。

2．逆變器三橋臂工作：故障表現(xiàn)為輸出電流特別大，空爐時也一樣，且電源柜工作時聲音很沉重，啟動后把功率旋鈕調(diào)到位置，會發(fā)現(xiàn)中頻輸出電壓比正常時高。用示波器依次觀察四個逆變晶閘管的陽極—陰極之間的電壓波形。如果三橋臂工作，可以看到逆變器中有相鄰的二只晶閘管的波形正常，另外相鄰的二只有一只沒有波形，另一只為正弦波，如圖4所示，KK2觸發(fā)不通，其陽極—陰極之間的波形就是正弦波；同時KK2不導(dǎo)通會導(dǎo)致KK1無法關(guān)斷，所以KK1二端就沒有波形。

3．感應(yīng)線圈故障：感應(yīng)線圈是中頻電源的負載，它采用壁厚3至5毫米的方形紫銅管制成。它的常見故障有以下幾種：

感應(yīng)線圈漏水，這可能引起線圈匝間打火，必須及時補焊才能運行。

鋼水粘在感應(yīng)線圈上，鋼渣發(fā)熱、發(fā)紅，會引起銅管燒穿，必須及時清除干凈。

感應(yīng)線圈匝間短路，這類故障在小型中頻感應(yīng)爐上特別容易發(fā)生，因為爐子小，在工作時受熱應(yīng)力作用而變形，導(dǎo)致匝間短路，故障表現(xiàn)為電流較大，工作頻率比平常時高。

綜上所述，為了能采用正確的方法進行中頻電源的故障維修，就必須熟悉中頻電源常見故障的特點及原因，才能少走彎路，節(jié)省時間，盡快的將故障排除，恢復(fù)中頻電源的正常運行，從而保證生產(chǎn)的順利進行。

中頻熔煉爐生產(chǎn)鋁合金的問題如何解決?

生產(chǎn)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(jié)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(nèi)的過程，這個中頻爐生產(chǎn)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(chǎn)鋁合金非平衡結(jié)晶產(chǎn)生的問題  

中頻熔煉爐鑄造生產(chǎn)出的鋁合金棒其內(nèi)部組織存在兩方面的問題：①晶粒間存在鑄造應(yīng)力；②非平衡結(jié)晶引起的晶粒內(nèi)化學(xué)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(chǎn)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(yīng)力和晶粒內(nèi)化學(xué)成份不平衡。

生產(chǎn)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(yīng)力和晶粒內(nèi)化學(xué)成份不平衡的熱處理。Al-Mg-Si系列的合金過燒溫度應(yīng)該是595℃，但由于雜質(zhì)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(jié)約能源，提高爐子的生產(chǎn)率。

中頻爐感應(yīng)器耐火膠泥作用

剛玉質(zhì)致密感應(yīng)器絕緣耐火膠泥是以電熔剛玉為基料的膠泥涂料,具有絕緣性高、耐火度高、體積穩(wěn)定性好、耐磨、易修補等一系列優(yōu)點。具體使用時是在感應(yīng)器內(nèi)側(cè)先均勻涂抹一定厚度的這種膠泥涂層，然后用附著方式在周圍均勻安裝不銹鋼質(zhì)的漏爐報警第二電極網(wǎng)，接著再均勻涂抹一定厚度的剛玉質(zhì)耐火膠泥。這種涂層和第二報警電極網(wǎng)的顯著優(yōu)點是：

萬一發(fā)生漏爐時,剛玉質(zhì)涂層能有效保護感應(yīng)器,使感應(yīng)器銅管不致被鐵水燒穿。因大型電爐感應(yīng)器價格較貴,損壞了修復(fù)時間又很長,停產(chǎn)損失更大,所以建議用戶對這個問題引起足夠的重視。

大中型電爐多采用石英砂搗打爐襯,采用測量絕緣電阻(漏電流)的方式進行漏爐預(yù)報警,但這種報式受石英砂坩堝的材質(zhì)純度、含水量、空氣相對濕度、坩堝沖刷程度、石英砂外側(cè)隔熱、絕緣材料電阻率有顯著差異等多方面因素影響，誤報警或不能及時預(yù)報警的現(xiàn)象時有發(fā)生，采用這復(fù)合結(jié)構(gòu)可大大提高漏爐預(yù)報警的準確性,十分實用,值得大力推廣。

需說明的是,中頻無心爐的漏爐報警,由于受較高頻率磁場的強干擾,不能簡單地搬用工頻爐的漏爐報警系統(tǒng),我們公司在消化吸收國外技術(shù)的基礎(chǔ)上,開發(fā)出了中頻爐漏爐報警系統(tǒng)與耐火膠泥配套使用,優(yōu)點就更加明顯。

采用剛玉質(zhì)耐火膠泥及石英砂、輔助材料構(gòu)成復(fù)合爐襯,是實現(xiàn)爐襯快速更換頂出機構(gòu)將舊坩堝整體順利推出的必要條件。

剛玉質(zhì)耐火膠泥涂層在正常使用時壽命很長,一般到1-2年以上,局部損壞了易于修復(fù),改變了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)每更換一次爐襯即重新布置一次第二報警網(wǎng)的方式,給用戶打結(jié)新爐襯帶來不少方便。以上文檔由西安藍輝機電提供，轉(zhuǎn)載請說明出處。

新型熔煉爐日常維護、保養(yǎng)及管理

１．日常維護保養(yǎng)要點

每班次上崗和下班時都要對爐襯、感應(yīng)線圈、水冷電纜、爐蓋機構(gòu)、傾爐油缸、高壓電柜、主開關(guān)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(tǒng)、水處理系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)及漏爐報警系統(tǒng)進行檢查，并在工作中時時監(jiān)控各系統(tǒng)的工作狀況是否正常，特別指出的是水處理系統(tǒng)的維護是一個大難題，大多數(shù)用戶對此重視程度不夠，壽命非常短，都因堵水、結(jié)垢、漏水等原因無法修復(fù)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(tǒng)總是有漏油的地方，易引起著火，應(yīng)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(guān)重要的，因冷卻水的故障而造成電爐設(shè)備損壞的幾率是較高的，電爐應(yīng)配備“一用一備”兩臺水泵，并配備應(yīng)急冷卻水系統(tǒng)，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(tǒng)也要配備“一用一備”兩臺油泵，傾爐油缸的進口需安裝節(jié)流閥，防止爐體因液壓系統(tǒng)失壓而突然落下，當爐內(nèi)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(nèi)的金屬是非常危險的，因此，液壓系統(tǒng)應(yīng)配有發(fā)電機或手動泵或安保電源等應(yīng)急措施，當電網(wǎng)供電中斷時，能及時將爐內(nèi)金屬液倒出。

（3）可靠的接地漏爐檢測報警系統(tǒng)是非常重要的，并應(yīng)每班兩次以上檢查，試驗其靈敏可靠性，經(jīng)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(tài)。

（4）配備計算機管理系統(tǒng)，自動對故障進行診斷分析，對電氣系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)等各系統(tǒng)的設(shè)置點參數(shù)進行掃描判斷，且當參數(shù)異常時，發(fā)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(tài)就會被發(fā)現(xiàn)，不會造成嚴重的設(shè)備損壞。