中頻感應(yīng)爐簡述

頻率在150～10000 Hz范圍內(nèi)的感應(yīng)爐稱為中頻感應(yīng)爐。中頻感應(yīng)爐是適用于冶煉優(yōu)質(zhì)鋼與合金的特種冶煉設(shè)備，具有熔化速度快、生產(chǎn)效率高、適應(yīng)性強、使用靈活、電磁攪拌效果好、啟動操作方便、鋼液被爐渣覆蓋（減少大氣對鋼液的污染）等優(yōu)點。中頻感應(yīng)爐的成套設(shè)備包括：電源及電器控制部分、爐體部分、傳動裝置及水冷系統(tǒng)。

中頻感應(yīng)爐特別適用于10kg幾十噸容量的大、中、小型爐，對鋼、鑄鐵以及銅、鋁等有色金屬及其合金進行熔煉和液態(tài)金屬的保溫，對爐料的適應(yīng)性較強，適合間歇式作業(yè)，爐子結(jié)構(gòu)和使用情況類同工頻無心感應(yīng)爐。20世紀70年代以來，隨著高效率、靜止式和節(jié)省金屬材料的晶閘管中頻電源的功率和可靠性的日益提高，中頻爐在國內(nèi)外得到了快速發(fā)展，不僅在中小容量有明顯優(yōu)勢甚至在大容量方面也正在替代工頻無心感應(yīng)爐。

中頻感應(yīng)爐用銅管單層卷制成感應(yīng)圈，而在水冷感應(yīng)圈內(nèi)有耐火材料打結(jié)的坩堝用以容納熔煉金屬。感應(yīng)爐通常由四部分組成：電源、爐體（主要是感應(yīng)圈以及感應(yīng)圈內(nèi)用耐火材料制備的坩堝）、電容器組（用來提高功率因數(shù)）、控制和操作系統(tǒng)。

1．感應(yīng)爐爐體部分

(1)感應(yīng)爐的感應(yīng)圈：感應(yīng)圈是感應(yīng)爐的心臟，通過感應(yīng)圈將電磁能轉(zhuǎn)變成為熱能，使坩堝中的金屬爐料熔化，由矩形銅管繞制成多匝線圈呈螺旋形狀，表面噴涂高強度絕緣漆，并用絕緣帶包扎，中頻爐匝與匝之間還涂抹耐火膠泥，感應(yīng)圈上下方設(shè)有水冷環(huán)。

(2)感應(yīng)爐的磁軛：磁軛由優(yōu)質(zhì)硅鋼片疊成，分布于感應(yīng)圈外圍，起支撐骨架作用，同時還起約束感應(yīng)圈外部散漏磁通作用，以防金屬構(gòu)件發(fā)熱。

(3)感應(yīng)爐的水冷電纜：由于傾爐頻繁易造成水冷電纜的可撓導(dǎo)線斷絲、接線端部連接螺栓松動可能引起電流的不平衡，一般按傾爐次數(shù)確定水冷電纜壽命為三年，三年后需要更換，若螺栓變色，則需及時更新緊固。

(4)感應(yīng)爐的爐襯：感應(yīng)爐在生產(chǎn)中溫度高，爐溫變化大，還承受爐渣侵蝕及電磁攪拌，高溫鐵液直接沖刷坩堝爐襯，爐襯極易損傷，而筑爐成本高，延長感應(yīng)爐爐襯使用壽命，降低筑爐頻次對于降低成本來說相當重要。

(5)感應(yīng)爐的坩堝漏爐報警裝置：為確保安全生產(chǎn)，防止漏爐事故發(fā)生和擴大，有助于判斷爐襯使用情況，延長爐齡，設(shè)置坩堝漏爐報警系統(tǒng)很有必要。一般采用直流式報警裝置，分別安裝與鐵液接觸的不銹鋼絲底電極（第一電極）和爐襯感應(yīng)圈問的不銹鋼板（網(wǎng)）側(cè)電極（第二電極）。

2．感應(yīng)爐的液壓系統(tǒng)

由液壓裝置、操縱臺、傾爐液壓缸、爐蓋液壓缸等組成。應(yīng)定期檢查液壓系統(tǒng)各密封處是否有滲漏情況，如發(fā)現(xiàn)應(yīng)更換密封圈，各轉(zhuǎn)動部位應(yīng)定期加潤滑油潤滑（傾爐的轉(zhuǎn)動自潤滑球面軸承，在加注潤滑脂時需加到舊油溢出來為止），否則極易造成損壞。

3．感應(yīng)爐的水冷系統(tǒng)

確保冷卻水水質(zhì)并定期檢查有無水垢，如有水垢應(yīng)立即清理，以確保冷卻效果。一般工頻爐的冷卻水水質(zhì)要求：pH值為6～9，硬度<10mg當量/L，總固體量不超過250mg/L，冷卻水溫升<25℃；用于中頻電源的冷卻水的水質(zhì)：pH值為7～8，硬度<1.5mg當量/L，懸浮性固體物：50mg/L，電阻率>4000Ω·cm。循環(huán)水池中的循環(huán)水應(yīng)定期化驗，當循環(huán)水硬度超過2mg當量/L時，應(yīng)將系統(tǒng)中的循環(huán)水放空，重新更換。冷卻水塔應(yīng)定期排污，換取新的軟水，以防管道及噴頭堵塞，影響降溫效果及爐襯使用壽命。

4．感應(yīng)爐的電控系統(tǒng)

主電路和感應(yīng)圈應(yīng)定期清理表面的灰塵，鑄造車間內(nèi)導(dǎo)電金屬粉塵、出鐵時飛濺的鐵豆等落在主銅排或感應(yīng)圈表面，會引起其絕緣能力降低造成放電打火，極易造成電氣元件損壞。可采用不含水的壓縮空氣進行吹除。主電路銅排連接螺釘也需定期檢查緊固，否則由于接觸電阻增加會在連接處產(chǎn)生較大熱量使其絕緣材料碳化造成漏電。

與工頻無心感應(yīng)爐相比，中頻感應(yīng)爐有如下優(yōu)點。

(1)同樣容量下，中頻爐輸入功率高，可為工頻爐的2～3倍，從而大大提高了爐子的熔化率，降低電耗。

(2)不需要剩余熔液和大起熔塊，可以隨時起熔，降低電耗。

(3)每次出爐可以傾倒全部或部分熔液，因此作業(yè)靈活性較大。

(4)功率凋節(jié)方便，可適應(yīng)熔化、保溫和烘爐時對功率的不同要求。

(5)運行時工作頻率跟隨負載回路諧振頻率變化，并自動使負載回路維持較高的功率因數(shù)，不必像工頻爐那樣通過增減負載電容來調(diào)節(jié)。

(6)工頻輸入端三相平衡，不必像工頻爐一樣需要設(shè)置LC三相平衡裝置。

(7)在同樣產(chǎn)出下，中頻爐的容量小，從而占地面積大大減小，減少了基礎(chǔ)設(shè)施投資，提高了空間利用率。

中頻感應(yīng)爐的維護保養(yǎng)工作非常重要，它能及時發(fā)現(xiàn)各種隱患，避免重大事故，延長使用壽命，保證安全生產(chǎn)，提高鑄件質(zhì)量，降低成本。定期記錄有關(guān)電參數(shù)、冷卻水溫及爐體各關(guān)鍵部位外殼（爐底、爐側(cè)、感應(yīng)圈外殼、銅排等）溫度，可隨時監(jiān)測電爐使用情況。定期起動柴油發(fā)電機，以確?？煽窟\行。

1)按規(guī)定時間對電爐進行定期保養(yǎng)、潤滑、緊固（如：用無水壓縮空氣對感應(yīng)圈、銅排、電控柜等進行系統(tǒng)除塵；對各潤滑部位進行潤滑；緊固螺栓）。

2)每天觀察水壓表、水溫表及檢查輸水膠管老化程度；定期檢查各個冷卻水支路的流量，確保管路沒有堵塞，管接頭不漏水，尤其是固體電源柜內(nèi)的冷卻水接頭，絕對不允許漏水，如果發(fā)現(xiàn)漏水，可將管接頭卡箍上緊或更換卡箍；定期檢查水塔噴淋水池、膨脹水箱內(nèi)存水，電源柜，水箱存水量的多少，并及時補充水；要經(jīng)常檢查備用泵的狀況，每隔3～5d使用一次備用泵，保證備用泵絕對運行可靠。

3)檢查電容器是否漏油。如果電容器接線端子處漏油，可用扳手將接線端子底部的螺母緊固。

4)中期維護。用乙醇研磨交流進線側(cè)瓷絕緣子、支架、整流部分的二極管、支架、電容器瓷絕緣子，IGBT（可控硅）主觸點部分、逆變及中頻交流銅排等；更換電器柜部分老化的輸水水管，疏通水嘴瓶頸部位、IGBT（可控硅）水冷塊，更換交流銅排絕緣板、個別電容器等。

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噸；5T中頻感應(yīng)爐，一套機組、兩臺爐子，最大裝爐量6噸；8T中頻感應(yīng)爐，一套機組、最大裝爐量10噸；1噸清理拋丸室四臺和5噸清理拋丸室一臺；熱處理爐三座：一座裝載量為7噸，一座裝載量為3噸，另一座裝載量15噸等生產(chǎn)設(shè)備。

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