中頻爐:電源裝置-中文百科頻道

設備簡介

中頻感應電爐(以下簡稱中頻爐)的工作頻率在50~10Hz之間，廣泛用于有色金屬和黑色金屬的熔煉。與其他鑄造設備相比較，中頻感應電爐具有熱效率高、熔煉時間短、合金元素燒損少、熔煉材質廣、對環境污染小、能精确控制金屬液的溫度和成分等優點。

這種渦流同樣具有中頻電流的一些性質，即，金屬自身的自由電子在有電阻的金屬體裡流動要産生熱量。采用三相橋式全控整流電路将交流電整流為直流電，例如把一根金屬圓柱體放在有交變中頻電流的感應圈裡，金屬圓柱體沒有與感應線圈直接接觸，通電線圈本身溫度已很低，可是圓柱體表面被加熱到發紅，甚至熔化，而且這種發紅和熔化的速度隻要調節頻率大小和電流的強弱就能實現。如果圓柱體放在線圈中心，那麼圓柱體周邊的溫度是一樣的，圓柱體加熱和熔化也沒有産生有害氣體、強光污染環境。

中頻爐廣泛用于有色金屬的熔煉[主要用在熔煉鋼、合金鋼、特種鋼、鑄鐵等黑色金屬材料以及不鏽鋼、鋅等有色金屬材料的熔煉，也可用于銅、鋁等有色金屬的熔煉和升溫，保溫，并能和高爐進行雙聯運行。]、鍛造加熱[用于棒料、圓鋼，方鋼，鋼闆的透熱，補溫，蘭淬下料在線加熱，局部加熱，金屬材料在線鍛造（如齒輪、半軸連杆、軸承等精鍛）、擠壓、熱軋、剪切前的加熱、噴塗加熱、熱裝配以及金屬材料整體的調質、退火、回火等。]熱處理調質生産線[主要供軸類（直軸、變徑軸，凸輪軸、曲軸、齒輪軸等）；齒輪類；套、圈、盤類；機床絲杠等。

中頻爐是一種将工頻50HZ交流電轉變為中頻（300HZ以上至1000HZ）的電源裝置，把三相工頻交流電，整流後變成直流電，再把直流電變為可調節的中頻電流，供給由電容和感應線圈裡流過的中頻交變電流，在感應圈中産生高密度的磁力線，并切割感應圈裡盛放的金屬材料，在金屬材料中産生很大的渦流。利用電磁感應原理加熱金屬。

設備特點

節約特點

●加熱速度快、生産效率高、氧化脫炭少、節省材料與成本、延長模具壽命‘

由于中頻感應加熱的原理為電磁感應，其熱量在工件内自身産生，普通工人用中頻電爐上班後十分鐘即可進行鍛造任務的連續工作，不需燒爐專業工人提前進行燒爐和封爐工作。由于該加熱方式升溫速度快，所以氧化極少，中頻加熱鍛件的氧化燒損僅為0.5%，煤氣爐加熱的氧化燒損為2%，燃煤爐達到3%，中頻加熱工藝節材，每噸鍛件和燒煤爐相比至少節約鋼材原材料20-50千克。

其材料利用率可達95%。由于該加熱方式加熱均勻，芯表溫差極小，所以在鍛造方面還大大的增加了鍛模的壽命，鍛件表面的粗糙度也小于50um工藝節能，中頻加熱比重油加熱節能31.5%~54.3%，比煤氣加熱節能5%~40%。加熱質量好，可降低廢品率1.5%，提高生産率10%~30%，延長模具壽命10%~15%。

環保特點

工作環境優越、提高工人勞動環境和公司形象、無污染、低耗能。

感應加熱爐與煤爐相比，，工人不會再受炎炎烈日下煤爐的烘烤與煙熏，更可達到環保部門的各項指标要求，同時樹立公司外在形象與鍛造業未來的發展趨勢。感應加熱是電加熱爐中最節能的加熱方式由室溫加熱到1100℃的噸鍛件耗電量小于360度。

加熱均勻，芯表溫差極小，溫控精度高。

感應加熱其熱量在工件内自身産生所以加熱均勻，芯表溫差極小。應用溫控系統可實現對溫度的精确控制提高産品質量和合格率。

中頻熔煉爐特點

A熔煉速度快、節電效果好、燒損少、能耗低。

B自攪拌功能、熔煉溫度及金屬成分均勻。

C電加熱作業環境好。

D啟動性能好，空爐、滿爐均可達到100%啟動

其它特點

中頻爐加熱裝置具有體積小，重量輕、效率高、熱加工質量優及有利環境等優點正迅速淘汰燃煤爐、燃氣爐、燃油爐及普通電阻爐，是新一代的金屬加熱設備。

中頻爐是鑄造鍛造及熱處理車間的主要設備，其工作的穩定性、可靠性及安全性是流水作業的鑄造鍛造及熱處理生産線正常穩定工作的保證。中頻爐在熱加工領域有着很好的發展前景如主要生産鍛造鍛前加熱爐，透熱爐以及用于:透熱、軋制、鍛造、彎管、熱處理(淬火)、焊接等工藝的感應加熱。

生産線特點

中頻生産線類設備的機械傳輸裝置采用單工位方式，中頻淬火和中頻回火、退火按工序分時進行。感應器的置換采用整體吊裝、快速定位、水電快速聯接方式(可在短時間完成一套感應器的更換)。并可方便的進行感應器軸線位置的調節以适應多種坯料規格加熱的要求。生産的本套設備根據每種産品的需要，由進出料儲料支架、進出料輸送裝置、工件自旋式輥道傳輸裝置、中頻淬火升溫模塊、中頻淬火保溫模塊、中頻回火模塊、中頻退火模塊、淬火噴霧裝置、液壓站、中心控制台及自動控制系統等十一部分組成。

安全運作

一、開爐前的注意事項

中頻電爐在開爐前必需要對電氣設備、水冷卻系統、感應器銅管等進行檢查，隻有在這幾個設備完好的情況下才能開爐，确保熱處理的安全性，否則禁止開爐;确定專門負責送電和開爐的人員，并且負責人員不得擅自離開崗位，工作期間必需對感應器和坩埚的外部情況進行監管，以防止有人在送電後觸碰感應器和電纜，影響中頻電爐的正常作業或發生安全意外。

二、開爐後的注意事項

中頻電爐開爐後，在進行裝料時，應對爐料内進行檢查，避免混入易燃易爆等有害物品。為了防止結蓋現象的出現，嚴禁在鋼液中直接加入冷料和濕料，以及在熔化液充滿到上部後不得加入體積較大的塊料;為避免出現爆炸意外，必需确保澆注場地和爐前地坑無積水，無障礙物;而在進行澆注時需兩人配合進行，而剩餘的鋼液隻能倒在在制定地點，不能随處亂倒。

三、維護保養時的注意事項

在對中頻電爐進行維護保養時，應保持中頻發電機房内的清潔，嚴禁易燃易爆的物品堆放。對熔損過度的爐膛及時進行修補，在補爐時要避免鐵屑、氧化鐵混入，保證坩埚的密實。:

冷卻系統

冷卻系統主要冷卻電源和爐體兩大部分。電源部分包括電源櫃内各個電源器件和電力電熱電容組。電源部分由精密電器元器件組成，冷卻管道比較細為了防止管内結垢堵塞管道所以一般使用軟化水或者純淨水。

電爐和電源采用獨立的冷卻裝置。中頻電源采用全封閉冷卻裝置，爐體采用全封閉冷卻裝置。

采用相互獨立的二套冷卻裝置的目的是為了避免相互影響。因為中頻電源需要低溫的冷卻水（純淨水），出水溫度要控制在55°C以内，但電爐感應線圈的冷卻水溫度可以略高，這樣反而能夠提高電爐的熱效率，同時減小冷卻裝置的體積，進而減低造價。

工作原理

中頻爐主要由電源、感應圈及感應圈内用耐火材料築成的坩埚組成。坩埚内盛有金屬爐料，相當于變壓器的副繞組，當感應圈接通交流電源時，在感應圈内産生交變磁場，其磁力線切割坩埚中的金屬爐料，在爐料中就産生了感應電動勢，由于爐料本身形成一閉合回路，此副繞組的特點是僅有一匝而且是閉合的。所以在爐料中同時産生感應電流，感應電流通過爐料時，對爐料進行加熱促使其熔化。

中頻電爐利用中頻電源建立中頻磁場，使鐵磁材料内部産生感應渦流并發熱，達到加熱材料的目的。中頻電爐采用200-2500Hz中頻電源進行感應加熱，熔煉保溫，中頻電爐主要用于熔煉碳鋼，合金鋼，特種鋼，也可用于銅，鋁等有色金屬的熔煉和提溫.設備體積小，重量輕，效率高，耗電少，熔化升溫快，爐溫易控制，生産效率高。

操作規程

1、開機前應先檢查設備本體是否完好，有無異物存在而引發的電路短路現象或安全隐患；開啟水循環系統，檢查中頻電源、中頻爐爐體、補償電容器櫃等各水路是否流暢，是否有漏水現象。如果存在，首先應排除設備潛在的問題，以免故障擴大。

2、檢查中頻電源的三相進線電源是否正常。

3、檢查配電櫃和感應爐之間連接是否完好，感應圈上裸露部分不應有金屬物體依附，以防感應圈打火燒壞感應圈。

4、在以上都完好的情況下可以送門闆上控制電源。

5、把門闆上功率調節電位器逆時針到“0”最小。

6、按主電路開關起鈕，斷路器合閘，主電路接通。

7、開啟中頻啟動按鈕。

8、把門闆上功率給定電位器順時針一點一點放大，直到加熱工藝要求。

9、控制電路闆各故障顯示燈用途

序号代号用途

1D.C過電流指示

2D.V過電壓指示

3L.V欠壓指示

4W.P.L水壓不足

5V.LOP電壓環投入

6D.P缺相指示

7P.P起動成功

8PONER電源指示

注意:P.P指示燈在起動前為亮燈狀态，起動成功後熄滅。

注意事項

1、開爐前要檢查好電氣設備、水冷卻系統、感應器銅管等是否完好，否則禁止開爐。

2、爐膛熔損超過規定應及時修補。嚴禁在熔損過深坩埚内進行熔煉。

3、送電和開爐應有專人負責，送電後嚴禁接觸感應器和電纜。當班者不得擅自離開崗位，要注意感應器和坩埚外部情況。

4、裝料時，應檢查爐料内有無易燃易爆等有害物品混入，如有應及時除去，嚴禁冷料和濕料直接加入鋼液中，熔化液充滿至上部後嚴禁大塊料加入，以防結蓋。

5、補爐和搗制坩埚時嚴禁鐵屑、氧化鐵混雜，搗制坩埚必須密實。

6、澆注場地及爐前地坑應無障礙物，無積水，以防鋼水落地爆炸。

7、鋼水不允許盛裝得過滿，手擡包澆注時，二人應配合一緻，走路應平穩，不準急走急停，澆注後餘鋼要倒入指定地點，嚴禁亂倒。

8、中頻發電機房内應保持清潔，嚴禁易燃易爆物品和其它雜物帶進室内，室内禁止吸煙。

使用條件

海拔不超過3000m；環境溫度在3—40℃範圍内；（0℃以下地區需采取防凍措施）；使用地區每月最大相對濕度的月平均值不大于90%；周圍沒有導電塵埃，爆炸性氣體及能嚴重損壞金屬和絕緣的腐蝕性氣體。

安裝要求

請用戶先提供現場圖及現場的一些要求或技術參數，由專家設計詳細現場安裝布置圖；設備對基礎的要求：平坦的水泥地面，無須固定或稍作固定即可；設備應盡量放在通風、背陽、陰涼的室外；用戶負責設備安裝材料及所需要的土建工程及必要的工具，我方來人現場指導安裝及調試，并進行現場操作培訓。用戶如有特殊要求，可在訂貨時由供需雙方商定。中頻爐淬火

淬火是感應加熱的主要應用領域之一。我們數以百計的淬火設備在全國各地發揮着重要作用，其中有很多被應用于汽車工業。

感應淬火的一大優勢在于其工藝時間短，隻需幾秒鐘。而在淬火爐中，這一工藝可能需要幾個小時，甚至幾天。這是如何實現的呢？

答案是，感應在迅速發熱方面具有非常大的優勢。因此，這就意味着您能夠把淬火整合于生産過程中。而淬火爐淬火往往不僅耗費大量的時間（和更多的熱量損失），還需要将材料運送到您自己或承包商的淬火爐中。

将淬火工藝集成到生産線能夠大大縮短您的産品交付時間。

采用感應淬火，您就可以全面掌控質量、交貨時間和成本。不再需要把大量的材料來回運輸，既節約又環保。最後一項要點是，您可以把管理工作量降到最低。

維護常識

烤爐

對于幹法打爐，爐内的鋼模是不取出來的。烤爐時一定要采用加小料并填實的原則，避免局部打火而化掉内膽，使幹料坍塌。因此要求在烤爐前盡量積攢一些小料。同時在升溫過程中要嚴格觀察鋼模情況，當出現打弧嚴重時應減小電流，如果電流過大會引起鋼模被電弧擊穿而導緻耐火材料的坍塌。

金屬爐料

通常，加入金屬爐料時，塊度大小應合适，一般不超過爐子内徑的1/2，同時爐料應小批量分多次加入;加大料時，要先加一些小料墊底，既保證不卡料，又能減少爐料對爐壁、爐底的沖擊。

鐵液凝固後的重熔

當中頻爐遇到突發性事件而停爐，爐内的鐵液凝固後重新開爐時應注意:

(1)短時間内中頻爐無法重新啟動時，應在爐内插入鋼管(直徑20mm左右)3~5根，便于重熔過程中氣體的排放。

(2)爐内凝固鐵液頂部沒熔化之前應将爐體搖起，傾斜15?~30?，并以低于中頻爐的保溫功率送電。

(3)爐内凝固金屬沒有軟化以前不得提高功率，如果升溫太快，金屬的膨脹超過爐襯的膨脹，可将爐襯拉裂，嚴重情況下可導緻穿爐;凝固金屬軟化後可以将功率升到保溫功率左右，直到冷凝金屬上面的金屬硬殼被下面的液體金屬熔穿，方可将爐體放平，并按照正常的功率升溫熔化。

出爐

鐵液出爐時，爐内剩餘的鐵液在不影響材質及加料不飛濺的情況下可以适當多些，不但可以加快金屬爐料的熔化速度，還可避免爐料直接撞擊爐底，一包鐵液出爐後，應将爐體搖回，以減少爐内鐵液對中頻爐後壁的烘烤。

連續開爐

為減少因為反複驟熱驟冷而導緻爐襯的開裂，連續開爐對爐襯壽命的延長是非常重要的，這一點已經引起了許多用戶的足夠重視。如果中頻爐不能夠連續使用，在一次使用完之後，要在爐内加入金屬爐料，并蓋好爐蓋，不但能夠給金屬爐料進行預熱，還能夠防止因快速冷卻造成爐襯的裂紋。

補爐

(1)中頻爐開到20爐左右要把爐口全部拆掉，目的是檢查爐襯是否鑽鐵，檢查爐襯的幹料是否松動有間隙。重新修補爐口時，最好用高度不等的金屬爐口圈，特别注意的是新舊接口處應清理幹淨。進行下次補爐操作時，應拆至上次補爐接口的下面，以此類推。

(2)爐嘴和爐口是經常結渣、受侵蝕及爐料沖擊的地方，需要經常維護及修理，以保證中爐的正常維護和使用。

爐領

爐領在加料和扒渣的過程中要經常受到磕碰，易于損壞，對其加以防護是很重要的，在爐沿上加一個鋼闆做的随形防護圈是一個較好措施。鋼闆厚度在5~10mm，内圈直徑比爐膛直徑小10~20mm，可用整張鋼闆裁成，也可焊接而成。為避免加料時防護圈移位，可以在爐口磚外沿焊接三塊鋼闆将防護圈的位置固定。

爐況

熔煉人員必須注意爐襯的侵蝕、裂紋狀況，在爐襯壽命的中後期，要不定時觀察熔煉狀況，觀看電爐的最高熔化功率、電流及鐵液的翻動情況，必要時應倒空鐵液停爐檢查。

爐蓋

爐蓋的使用對于中頻爐來說是非常重要的，有些廠家不重視爐蓋的使用，甚至将爐蓋棄之不用，這種做法是不對的。開爐時，蓋好爐蓋，既可以防止熱量的流失，加快爐料的熔化，又可以避免化料時鐵液的濺出;停爐時，蓋好爐蓋可以保持爐襯材料的緩慢降溫，從而避免産生裂紋。

銅排燒穿後造成冷卻水外溢，必須立即停爐修複。由于銅排安裝在爐殼内，焊補不便，修複時需拆卸取出。下面就為大家介紹一種粘補法，為大家節約維修成本。

對傾爐澆注時操作不慎或爐嘴過短，飛濺鐵液附着在銅排上使其燒穿引起的銅排燒穿，可暫時停爐，同時将1～2mm厚的銅片剪成小塊，其面積應稍大于銅排燒裂口面積，然後用鋸片或手砂輪清除銅排燒穿處的殘渣，并用砂紙打磨幹淨，迅速将定形環氧樹脂與固化劑混合，把修剪好的銅片在銅排燒裂處粘好，幾分種後環氧樹脂固化，即可形成很高的銅排粘結強度，此時就可以重新開爐了。

對爐襯被燒穿後，鐵液外溢引起銅排燒穿引起的銅排燒穿，修複工藝過程如下：傾爐出鐵→停爐→維修爐襯→銅排粘補→開爐。該修複工藝較傳統的焊補修複也節省了一個爐襯及大量工時和烘爐力。

1、OP(缺相)燈亮

原因：一、主回路空開沒有合；二、主回路熔斷器損壞；三、4#，6#，2#，整流可控矽陰極（K）線開路

2、WPL（缺水或水壓不足）燈亮

原因：檢查水泵及水路管道

3、OV（過壓）燈亮

原因：

一、工件和線圈打火或線圈和氧化皮打火。檢修：調整線圈與工件的間隙，清理氧化皮

二、感應線圈部分，電容部分，主回路各連接銅排螺絲松動打火。檢修：緊固螺絲

三、逆變可控矽有一隻（兩隻）損壞。逆變可控矽損壞一隻（兩隻）後從表頭觀察角度（逆變引前角）大于或等于2，直流電流和直流電壓的比值比正常大很多。檢修：更換可控矽

四、逆變引前角調節過大。檢修：重新調整逆變引前角，應該為(1.5)E逆變阻容吸收部分故障，參閱第8項逆變阻容吸收的檢查

4、OC(過流)燈亮