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中频熔炼炉的工作原理

采用三相桥式全控整流电路将交流电整流为直流电，经电抗器平波后IGBT中频熔炼炉，成为一个恒定的直流电流源，再经单相逆变桥，把直流电流逆变成一定频率的单相中频电流。负载由感应线圈和补偿电容器组成，连接成并联谐振电路。

一般情况下，可以把中频电源的故障按照故障现象分为完全不能起动和起动后不能正常工作两大类。作为一般的原则，当出现故障后，应在断电的情况下对整个系统作检查，它包括以下几个方面：

1）电源：用万用表测一下主电路开关（接触器）和控制保险丝后面是否有电金属熔炼炉，这将排除这些元件断路的可能性。

2）整流器：整流器采用三相全控桥式整流电路，它包括六个快速熔断器、六个晶闸管、六个脉冲变压器和一个续流二极管。在快速熔断器上有一个红色的指示器，正常时指示器缩在外壳里边，当快熔烧断后它将弹出，有些快熔的指示器较紧，当快熔烧断后，它会卡在里面，所以为可靠起见金银铜铝熔炼炉，可以用万用表通断档测一下快熔，以判断它是否烧断。

中频熔炼炉主要组成

1、 超小型中频感应加热电源

2、 顶出式或倾倒式熔炼炉体

3、 补偿电容箱

中频熔炼炉检查调试

炉子的机械系统、液压系统、电气系统、水冷系统，必须在筑炉前调试完好，并做无炉衬冷态试验。报警装置信号设定好报警值。排除炉子运行中可能出现的意外故障。

中频熔炼炉产品缺点

1．电源及水系统保护性断电

2．炉衬寿命短

3．熔化时间长

中频熔炼炉生产铝合金的问题如何解决?

生产铝合金晶粒大小对均匀化处理的影响

熔炼炉由于固体原子之间的结合力很大，均匀化处理是在高温下合金元素从晶界(或边沿)扩散到晶内的过程，这个中频炉生产后，过程是很慢的。容易理解，粗大晶粒的均化时间要比细晶粒的均匀化时间长得多，因而晶粒越细，均匀化时间就越短。

生产铝合金非平衡结晶产生的问题  

中频熔炼炉铸造生产出的铝合金棒其内部组织存在两方面的问题：①晶粒间存在铸造应力；②非平衡结晶引起的晶粒内化学成份的不平衡。由于这两个问题的存在，会使挤压变得困难，同时，挤压出的产品在机械性能、表面处理性能方面都有所下降。因此，铝棒在挤压前必须进行均匀化处理，消除铸造应力和晶粒内化学成份不平衡。

生产铝合金均匀化处理

中频熔炼炉均匀化处理就是铝棒在中频炉高温(低于过烧温度)下通过保温，消除铸造应力和晶粒内化学成份不平衡的热处理。Al-Mg-Si系列的合金过烧温度应该是595℃，但由于杂质元素的存在，实际的6063铝合金不是三元系，而是一个多元系，因此，实际的过烧温度要比595℃低一些，6063铝合金的均匀化温度可选在530-550℃之间，温度高，可缩短保温时间，节约能源，提高炉子的生产率。

中频炉使用注意事项及保养

炉子使用过程的各种工艺对炉子的使用寿命也相当重要，各种操作不当均可能会降低炉子的使用寿命。因此在使用过程中应注意以下几点。

由于新炉的烧结层较薄，因此新炉的使用工艺很重要。新炉出水的炉应出50%即加料熔化，这样可避免全部出水后加料使炉衬骤冷而出现裂纹等缺陷；新炉尽可能地进行连续熔炼，避免间断熔炼忽冷忽热而造成的裂纹，一般应连续熔化1个星期；新炉使用时，下料时尽量避免强烈冲击炉底和炉墙，避免在强烈冲击下出现的炉衬剥落、裂纹等。因此要获得高炉龄，炉子早期用炉工艺要做好。

熔炼过程中尽量避免高温熔炼。在高温状态下，炉衬将与铁液进行坩埚反应，如下式：SiO2+2C→Si+2CO，温度越高、C越高、Si越低，炉衬的蚀损将加剧，尤其在新炉时更为明显，因此熔化时在保证出水温度下尽量避免高温，出水温度为1490℃～1540℃，但在熔炼过程中一般控制在1490℃～1520℃；值得一提的是，在出水后断电使处于较低温度保温，准备出水时再根据上一包水的温度进行升温，这可减少高温铁液对炉衬的侵蚀，延长炉衬使用寿命，降低电耗，是提高炉龄、降低电耗的好方法。

避免炉衬过热。由于中频炉升温速度相当快，当熔炼工不注意时，使炉料出现“架桥”现象而使炉衬出现局部高温甚至超过炉衬的耐火度，这样有可能使炉衬熔融而蚀损；或者当炉前工不注意时，熔化温度太高时也可能使炉衬熔融而蚀损；这样将大大降低炉衬的使用寿命，因此，在熔化过程中一定要随时注意，比如熔化工要勤捅料、炉前工根据铁水颜色随时掌握铁水温度以确保炉衬安全。

在使用过程中，由于故障等原因需要长时间停炉时，应将炉内的铁液倒空，避免铁水冷凝时对炉衬的拉裂而使炉衬损坏；当无法倒清铁水时，且铁水已经冷凝，在无法判断炉衬是否完好时，为了安全起见应进行拆炉。

中频熔炼炉设备的制造与应用

电炉制造商应以用户需求为出发点，提高中频熔炼炉设备的数字化、智能化、自动化程度，在制造过程中应注重考虑生产应用中的以下几点问题。

（1）功率的自动调节。功率因数的显示和监控，并达到节能环保等行业准入条件的要求。

（2）铁液温度的监控，冷却水温度和压力的监控。

（3）漏炉指数的显示和监控。

（4）故障的检测、分析、显示、排除及各报警系统自身的检测与分析，保证时刻灵敏好用。

（5）钢壳炉体在安装或更换水管等维修维护作业时非常不方便，能否将作业部位做成活动的窗口，用完再用螺栓把合上，水管的进出应本着维护维修方便安全牢固，不宜渗水的原则。

（6）中频熔炼炉设备怕水，但又离不开水，水处理系统和冷却水系统的使用与维护是中频电炉应用的两大难题，制造商应提供使用与维护方面的技术支持。

（7）中频熔炼炉设备的冷却水循环系统应配备应急水泵，柴油发电机带的水泵或者机水泵也可以，有条件的可以配备一套单独的保安电源，以上两种停电保护措施都具备。 总之，在制造商和用户的共同努力下，让数字化、智能化、自动化技术在制造过程中提高中频熔炼炉设备的品质，在使用过程中提高生产效率、安全性和铸件品质，推动中频电炉的发展。