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      1. 技术文档

        中频感应炉在工业上的应用及维修

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        目前,中频感应炉已广泛应用于工业领域,有必要进一步加强对中频感应炉的研究。但是,就目前的情况而言,在申请过程中还存在一些问题,有必要采取有效的措施加以控制。在此基础上,对中频感应炉在工业上的应用和维护进行了分析。

        1 感应炉的组成

        (1)系统的组成。中频感应炉主要由电控、炉体、绝缘电极轴、真空液压系统、循环水系统等组成。(2)工作原理。中频感应炉主要是通过三相工频交流电通过整流部分变成直流,然后通过逆变部分进入中频交流,通过电容器组电压进入感应线圈,在线圈中产生磁路,通过磁线切割感应环中的有色金属,有色金属产生换热,从而使有色金属加热熔化一种电加热设备。

        2 中频感应炉在工业上的应用

        2.1 中频电源频率的选择

        当中频电源频率增加时,由电荷形成的闭路电路中的磁线切割充电速度会增加,涡流值会增加,因此加热效果显著。研究表明,供电频率越高,效率越高,但当效率接近90%时,供电频率的提高对效率的影响不大。同时,由于表皮效应的存在,直接加热层的深度与电源的频率成反比。通过长时间的导电,工件的表面和芯部可以得到接近的温度,但热效率会降低。导致热效率下降的主要原因是传热时间过长,热在周围介质中的损失。考虑到负载的大小对电能和热效率的影响,应合理选择中频电源的频率,即中频电源的频率不应过大或过小。

        2.2 电力变压器与中频电源的匹配

        更合理的匹配应是变压器容量略大于中频电源额定功率。如果电力变压器的容量超过中频电源的额定容量,就会造成资源的浪费,但如果变压器的容量等于甚至小于中频电源本身的额定容量,由于变压器的容量相对较小,中频电源的电流限值会适当降低,系统的电效率和热效率会损失。如果中频电源的电流限值不改变,在充电满的情况下,电力变压器处于过载运行状态,压降不能严重保证中频电源的输入电压,电网电压甚至会出现360 V以下。热效率的严重降低将使系统的总效率严重下降。其原因是中频电源输入电压过低,在相同负载下,电源功率与电压平方成正比,输出功率严重不足,同时降低了电能效率和热效率。

        2.3 感应绕组和炉衬的优化设计

        不同的绕组匝数、匝间距离等都会影响电炉的冶炼效率。另外,炉衬厚度是决定炉膛特性的主要参数。炉衬应尽可能薄,以便有更高的电效率和更大的输入功率,以满足电炉的电气特性。为了保持衬里的强度,延长衬里的使用寿命,考虑到金属液体机械对衬里的侵蚀,要求衬里的厚度。因此,选择合适的炉衬厚度,不仅要考虑炉膛的电气特性,而且要保证炉衬的使用寿命。

        2.4 执行正确的熔炼操作

        为了加速配料的熔化,应注意充电的方法。需要充分利用炉膛空间,装载大大小小的炉料。由于感应炉炉料的流量分布不均匀,熔剂密度越接近坩埚壁,坩埚的中心线越大,电势和电流的外层越大,即“表皮效应”。一般情况下,炉膛内充满了小药量,在坩埚壁附近装上了大药量,炉底和中间安装了小装药量。中频电源一般都有必要的电压和电流限制保护,在装料时,炉子可先安装约2≤3充电,快速加热充电,温度迅速超过居里点,然后充电阻抗增大,电流在电流限值范围内,电炉可按额定功率运行,然后再加1≤3充电,从而缩短限流时间。在整个熔炼过程中,必须减少不必要的电压限制时间,避免因炉料尺寸和长度的不同而造成的“搭接”,使熔炉出现高频电压和电压极限,如果功率不上升,熔炼速度会减慢。
         

        3 加强维修

        3.1 日常维护

        (1)炉膛:开炉前首先测量炉膛深度和最大处直径并做好记录,仔细查看炉衬有无裂纹、破损,及时修补破损的炉口及炉嘴,第一炉铁水化好后检测漏炉报警装置。(2)电气:全面检查控制主板、脉冲主板、晶闸管、电阻、电容、电抗器、铜排、换向电感等,确保无开路、短路、松动、虚焊、漏液等现象。(3)灰尘:用风对断路器、晶闸管、电抗器、电容器、感应线圈外围进行一次全面吹扫。(4)循环水:阀门开关准确、水管无漏水,水压力0.1~0.2MPa,水位1/3~1/2,进水温度不超过3 5℃,出水温度不超过6 5℃。纯水导电率不超过600μΩ/cm。

        3.2 定期维护

        (1)元件测量:每次安装整流元件要对晶闸管控制极、阴间电阻进行测量(15~50 Ω为正常),阻值接近的串装在一起,阳、阴极间阻值几十兆欧为完好,阻值为无穷大或者零多认为此元件损坏。(2)系统校准:每三月对系统的直流电压、直流电流、中频电压、换向角度、过流整定、过压整定进行全面校准。(3)灰尘清理:每月用刷子擦拭晶闸管表面、电阻器表面、控制板表面、电容器绝缘子表面灰尘。(4)螺栓紧固:对电抗器、电阻器、电抗器、铜排、水冷电缆等连接处全面紧固。(5)管路清洗:每两月反冲洗一次软水循环水管路及元件,并重新装新纯水;每半年反冲洗一次外循环水管道、感应线圈、磁轭。老化的胶管全部更换,锈蚀严重的阀门及时更新。

        4 结语

        总之,如何提高中频感应炉系统的安全运行能力,保证系统的正常运行是我们需要解决的问题,因此有必要进一步加强对中频感应炉系统的研究。


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