中频炉的筑炉补炉炉衬烧结工艺

中频炉的筑炉补炉炉衬烧结工艺使用操作及修理

名目

一概念

1、感应加热、熔化的工作原理 (5)

2、工频炉与中频炉的概念 (6)

3、工频炉与中频炉的比较 (8)

二中频炉的安装、检测

1、炉体安装 (11)

2、水系统安装 (11)

3、液压系统安装 (11)

4、电气安装 (11)

5、母线的布置 (12)

三中频炉炉衬的筑炉、烘炉

1、筑炉前的检查 (13)

2、筑炉 (13)

3、烘炉、炉衬烧结机理及三层结构 (16)

四炉衬的损坏机理及预防

1、过热 (20)

2、裂纹 (21)

3、剥落 (22)

4、腐蚀 (23)

5、炉瘤 (25)

6、浸润 (25)

7、其它延长炉衬使用寿命的措施 (25)

五炉衬的修补

1、热补法 (27)

2、冷补法 (28)

六中频炉的使用

1、开炉前的预备及检查 (28)

2、开机操作 (29)

3、停机操作 (29)

4、冷启动 (30)

5、使用中的操作 (30)

6、严格禁止的操作 (33)

七中频炉的日常爱护和检修要点

中频炉的日常爱护检修要点（见“周期表”） (34)

八事故处理

1、停电 (34)

2、漏液 (35)

3、冷却水事故 (36)

九其它

1、中频炉的熔化率与生产率 (36)

2、冷却水泵供电 (37)

3、冷却水 (37)

4、中频炉熔化比工频炉快的要紧缘故 (37)

5、中频炉比工频炉节能 (38)

6、冷却水塔 (38)

7、感应圈与磁轭间的绝缘材料 (38)

8、关键元件的制造商（国外） (38)

9、熔化炉额定功率的配置 (38)

10、保温中频炉最小功率配置 (39)

11、冷却水管接头卡篐材质要求 (39)

12、磁轭的作用 (39)

13、无碳胶管的作用 (40)

14、坩埚（炉衬）的作用与厚度 (40)

15、感应器及坩埚的高度 (41)

16、阻碍熔化单耗指标的因素 (42)

17、关于“防电蚀管” (44)

18、感应炉冷却水的特点及对水质的要求 (44)

中频炉的筑炉、炉衬烧结、使用操作及修理

一概述

1、感应加热、熔化的工作原理

（1）一个无芯感应炉，要紧由线圈及放入其中熔化的金属炉料所构成，运行的差不多原理是电磁感应。

感应电炉中有一个感应线圈，当它通上交流电时即建立交变磁场。要加热的金属炉料放置于交变磁场中（见图1），由于电磁感应作用，金属炉料内产生电流，电流通过金属炉料电阻时使金属炉料发热。可见，感应电炉是应用电磁感应原理将电能传递给金属炉料，而电能交换为热能的方式属于电阻加热。

Q=I2 R t(J)

式中：Q－电流通过电阻产生的热量（J）

I－电流（A）

R－金属炉料等效电阻（Ω）

t－通电时刻（S）

感应炉确实是利用那个热量使金属炉料发热熔化。

我们能够看出，要进行感应加热，必须满足两条件：

1)用交流电；

2)被加热物体必须是金属材料。

由于注入线圈中的电流总是滞后于电压，熔炼时感应线圈的典型功率因数仅为0.1。因此，就要把电容同线圈并联连接以进行功率因数的补偿，因为电容电流总是超前于电压，因此选择正确的电容、线圈组合，功率因数可达到1.0，这确实是使用补偿电容的缘故（见图2）。

7

2、工频炉与中频炉的概念

1) 工频炉

工频感应电炉是直截了当利用都市电网交流电（频率为50HZ 或60HZ ）工作的。小容量电炉由380V 网提供，大、中容量电炉由6KV 以上高压电网供电。

2) 中频炉

（1）概念

中频感应电炉采纳大电流半导体（如：IGBT 、可控硅）构成变频器，将电网50HZ 交流电通过变频器升为200HZ ～10000HZ 的中频电流，然后送至电炉的感应圈。中频电流产生的磁场具有更高的耦合效率，能够使更多的能量送到炉内被熔化的金属中，从而能够获得高效和快速的熔化。

中频电源的工作功能为（见图3）：

）→炉体线圈 图3 中频电源工作功能示意图

1－三相交流输入 3－ 滤波器 5－ 逆变器 7－感应线圈

2－全波整流 4－ 单相直流电 6－单相交流电

（2）常用的二种逆变电路

a 、并联电路（电流型逆变器，见图4）

1

并联型逆变器一样具有一个产生可变直流电压的整流器，一个直流电抗器和一个全桥逆变部分，其高频输出同炉子线圈相连，线圈两端接有并联功率因数补偿电容。

图4 并联电路原理

1－三相交流电3－整流器5－滤波电抗器7－补偿电容器I－电流2－输入端4－单相直流电6－逆变器8－炉子感应圈

优点：

电流I只在补偿电容和线圈间流淌，因而效率较高。其结构严密，操纵全面，运行可靠性高。

缺点：低功率运行状态下其功率因数较低。

b、串联电路（电压型逆变器，见图5）

串联型逆变器一样具有一个固定直流输出电压的整流器和一组较大的直流电容，向逆变部分提供了一个低阻抗的电压源。现代串联电路使用一半桥逆变器，电源输出连接到同功率因数补偿电容相串联的炉子线圈上。

图5 串联电路原理

1－三相交流电3－整流器5－滤波电容器7－补偿电容器I－电流

2－输入端4－限流电抗器6－逆变器（串联）8－炉子感应圈

要紧优点是：（1）在所有功率水平下都有专门好的功率因数。（2）采纳不控整流，工作时整流可控硅全导通，因此高次谐波重量小，对电网阻碍小。（3）其启动成功率不论是冷炉依旧热炉均为100％。要紧缺点是电流I不仅流经补偿电容器和线圈，还流经SCR，使SCR长期在大电流下运行，阻碍寿命。

3、中频炉与工频炉的比较

尽管中频炉和工频炉均属感应电炉，但除了使用的电源频率不同以外，还有许多差异：

（1）中频炉升温快，熔化率高

中频炉功率密度大，每吨容量炉料的功率比工频炉大50％～200％。工频：250KW/t，而中频500KW/t以上（高密度达到700～1000KW/t）（2）适用性和灵活性

中频炉在空炉、满炉情形下都能100％启动，并在专门短时刻内达到满功率。同时，中频炉能够倒空铁水，更换炉料方便，适应多种牌号的铁水的生产。由于没有存留铁液，调整铁水成分方便，不受限制，宜少批量、多品种材质生产方式。另外，中频炉投入熔化功率能够从5％～100％无级调剂，铁水温度操纵也精确。

（3）中频炉由电子操纵，连续可调，能够恒定满功率输入。