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中頻感應(yīng)熔煉爐的工作原理是采用三相橋式全控整流電路將交流電整流為直流電

電磁加熱

電磁加熱經(jīng)電抗器平波后，成為一個(gè)恒定的直流電流源，再經(jīng)單相逆變橋，把直流電流逆變成一定頻率（一般為1000至8000Hz）的單相中頻電流。負(fù)載由感應(yīng)線圈和補(bǔ)償電容器組成，連接成并聯(lián)諧振電路。中頻感應(yīng)熔煉爐以其電效率和熱效率高、熔煉時(shí)間短、耗電較省、占地較少、投資較低、生產(chǎn)靈活和易于實(shí)施過(guò)程自動(dòng)化等,中頻感應(yīng)熔煉爐適合熔煉各種鑄鐵, 特別適合熔煉合金鑄鐵、球墨鑄鐵和蠕墨鑄鐵,并對(duì)爐料的適應(yīng)性較強(qiáng), 爐料的品種和塊度可在較寬范圍內(nèi)變動(dòng)。中頻感應(yīng)熔煉爐具備其它鑄鐵熔煉用爐沒(méi)有的優(yōu)點(diǎn), 使其近年來(lái)得到令人矚目的發(fā)展,并在鑄鐵電磁加熱生產(chǎn)中廣泛采用。 

電磁加熱器

1、可控硅變頻器

中頻感應(yīng)熔煉爐的發(fā)展得益于可控硅變頻器的使用。這種變頻器通過(guò)直流中間回路, 用電子裝置將三相交流電頻率轉(zhuǎn)換為所需的頻率, 其效率95%-98%。新一代變頻器采用數(shù)控電子線路為變頻器提供了各種控制調(diào)節(jié)和保護(hù)功能。

  電磁加熱中頻感應(yīng)熔煉爐電效率和熱效率高, 不但提高了熔化率、縮短了熔化時(shí)間, 其單位電耗也相應(yīng)降低。

 2、電磁加熱爐體結(jié)構(gòu)

  隨著中頻感應(yīng)熔煉爐功率密度的不斷提高, 對(duì)爐子的安全性、爐襯壽命和噪音等要求越來(lái)越高, 爐體結(jié)構(gòu)的合理性也越來(lái)越為人們所重視, 其中重型鋼殼爐具有耐久性強(qiáng)、效率和生產(chǎn)率高、噪音小、易于維護(hù)檢修等許多優(yōu)點(diǎn)。  重型鋼殼爐與框架爐不同, 它有一個(gè)開(kāi)有多個(gè)較大檢查口的高強(qiáng)度環(huán)形鋼殼, 爐子運(yùn)行時(shí), 檢查口是關(guān)閉的, 檢查時(shí)每個(gè)檢查口均可打開(kāi)。重型鋼殼爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)結(jié)實(shí), 可以避免傾爐出鐵澆注時(shí)可能引起的變形, 延長(zhǎng)了爐襯壽命。而且由于封閉的堅(jiān)固鋼殼及其內(nèi)部可增加吸音隔離材料, 使得工作噪音大大降低。結(jié)實(shí)的鋼殼還能夠有效地保護(hù)感應(yīng)線圈避免飛濺金屬的危險(xiǎn), 使?fàn)t子在運(yùn)行過(guò)程中具有大的安全性。為有效地隔熱保溫并提高爐襯壽命, 重型鋼殼爐還于頂部和底部分別設(shè)置了冷卻環(huán), 起到了均勻爐襯溫度、降低熱膨脹作用。低能耗、高強(qiáng)度的不銹鋼冷卻環(huán),大大提高了爐子效率。

  電磁加熱重型鋼殼爐不僅有堅(jiān)固的鋼殼, 而且設(shè)計(jì)了專門(mén)用于感應(yīng)熔煉爐的厚壁管結(jié)構(gòu)線圈, 并通過(guò)正確選擇感應(yīng)線圈的匝間距離, 使得線圈的轉(zhuǎn)換效率高、電阻小。一方面, 厚壁管感應(yīng)線圈載流面積大、壁厚均勻, 不易發(fā)生因電弧和膨脹引起的破壞; 另一方面, 線圈采用特殊的支撐系統(tǒng), 每一匝都被牢牢鎖緊, 剛性好, 減少了由于電磁力引起的震動(dòng), 大大延長(zhǎng)了爐襯的使用壽命。另外, 這種感應(yīng)線圈的周圍覆蓋了59%的磁軛, 有效地改變了磁場(chǎng)的分布; 同時(shí),隔離緩沖墊也降低了噪音和振動(dòng), 增加了磁軛的效率。重型鋼殼爐還采用感應(yīng)線圈延伸并超過(guò)爐襯底部的加長(zhǎng)線圈設(shè)計(jì), 從而使得從爐體頂部到底部的爐料負(fù)載與磁場(chǎng)的藕合非常均勻, 提高了能量轉(zhuǎn)換效率,也減少了因磁場(chǎng)產(chǎn)生的攪拌力對(duì)底部爐襯的影響。

  3、電磁加熱生產(chǎn)

  中頻感應(yīng)熔煉爐在生產(chǎn)安排上有較大的彈性, 熔化操作有較大的靈活性。工頻感應(yīng)熔煉爐, 要求不間斷地工作, 每爐鐵液也不宜倒空, 因?yàn)殚g斷工作會(huì)增加冷啟動(dòng), 而冷啟動(dòng)不但增加熔化時(shí)間和能耗, 而且每次都還必須使用啟動(dòng)塊。中頻感應(yīng)熔煉爐在間斷短時(shí)間使用時(shí), 則不需使用啟動(dòng)塊就可進(jìn)行冷啟動(dòng), 鐵液也可從爐內(nèi)倒空, 更換爐料十分方便, 利于實(shí)現(xiàn)短時(shí)間內(nèi)的材質(zhì)更換, 便于生產(chǎn)組織安排, 這對(duì)于主要承擔(dān)一些非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的制造, 而鑄件需求量大、批量小、品種較多的鋼鐵冶金行業(yè)中的機(jī)修廠的生產(chǎn)創(chuàng)造了有利條件。

4、除渣與修爐

  中頻感應(yīng)熔煉爐生產(chǎn)率高, 熔化期可縮短到35min 左右, 為了大限度地利用爐子的功率, 必須盡可能快地除渣。利用撇渣器或人工除渣, 效果差、時(shí)間長(zhǎng)、勞動(dòng)條件惡劣。為此, 提出了將爐子后傾出渣的方法,即將爐體后傾20-25°, 通過(guò)爐體頂部后邊的開(kāi)槽把爐渣倒入運(yùn)輸車?yán)铩Ｔ摲椒瓤旖萦址奖恪Ｖ蓄l感應(yīng)熔煉爐工作一個(gè)爐役后, 必須進(jìn)行修爐。為了縮短更換爐襯耐火材料的停爐時(shí)間, 必須采用機(jī)械化手段, 振動(dòng)筑爐機(jī)和爐襯推出機(jī)就成了大型中頻感應(yīng)熔煉爐的主要配件。爐襯推出機(jī)可在爐襯耐火材料未完全冷卻時(shí)將其推出, 進(jìn)一步縮短了修爐時(shí)間, 改善了勞動(dòng)環(huán)境。

 5、雙供電電源

  中頻感應(yīng)熔煉爐的一個(gè)突破性發(fā)展是用一套供電系統(tǒng)向兩臺(tái)爐體供電, 實(shí)現(xiàn)了無(wú)生產(chǎn)間隔作業(yè)的工作制度。實(shí)踐證明, 一臺(tái)感應(yīng)熔煉爐的總有效功率通常在整個(gè)熔化期不能充分利用, 在測(cè)定鐵液溫度、取樣、除渣、出鐵, 尤其在澆注的情況下, 都要降低功率或切斷電源。如果澆注時(shí)間較長(zhǎng), 利用率只有50% 左右, 要想達(dá)到所需的生產(chǎn)率, 電源設(shè)備的額定功率須是利用率為90% 的118 倍。為了解決這個(gè)問(wèn)題, 研制成功了一種雙電源系統(tǒng)。該系統(tǒng)使用兩個(gè)相同的換流器和電容器組, 每臺(tái)爐體使用一組, 但都用共同的整流器和變壓器來(lái)供電。每一個(gè)換流器均可單獨(dú)控制, 能夠?qū)⒖傆行Чβ室匀我獗壤峙浣o兩臺(tái)爐體。這種系統(tǒng)除對(duì)一臺(tái)爐體保溫提供充足電力外, 其余功率都可用于另一臺(tái)爐體熔化鐵液。  這種電源能實(shí)現(xiàn)同時(shí)向兩臺(tái)爐體送電, 完全避免了切換開(kāi)關(guān)或另加一套電源, 不必在熔煉過(guò)程中將電源切換到保溫爐體上, 以便保持必要的澆注溫度,從而實(shí)現(xiàn)了熔煉和保溫兩功能。當(dāng)一臺(tái)爐體處于維修狀態(tài)時(shí), 電源可與此爐隔離, 而只給另一臺(tái)爐體供電, 也增加了安全性。