中頻爐 中頻電爐使用與保養

一、鑄件噸電耗 
   對每一個企業管理者而言，生產成本是最重要的話題。對鑄造企業來講，鑄件噸電耗的重要性不言而喻。電爐熔煉工藝，不論是中頻爐，還是工頻爐、電弧爐，有一個規律是不變的，即在同等熔化時間下，爐容量越大越節電；在同等爐容量下，熔化時間越快越節電。如果一個企業年產5000噸鋼水（鐵水），如果每噸產量電耗下降30度，每度電費0.5元，一年就可節約5000*30*0.5=75000元。就國內企業而言，噸鋼水電耗從650—1000度，隨著設備狀況和管理水平的不同，差別相當大。 
美國英達公司的常規電爐（1-5T），噸鋼水電耗水平，對外宣稱可達550度。而國內鑄造廠的水平，能達到700—800度就不錯了。其中，中頻爐設備的配置至關重要。好多老板都希望買的設備越便宜越好，往往忽略了電爐的重要指標噸電耗，實際上把很多錢都送到國家電網上去了。設備的使用是降低電耗的第二原因，保證設備正常工作，盡量在短時間內出爐，能明顯降低電耗。 
二、中頻爐設備的基本結構組成 
中頻電爐設備是一種將三相工頻交流電能靜止變換成中頻單相交流電能的靜止變頻裝置。設備分中頻電源、無芯感應爐體（中頻爐）兩部分，輔助部分為循環水系統及工頻供電系統（變壓器或母線）。 
1、中頻電源：由中頻電源柜（圖1）、電容補償架（圖2）兩部分組成。 
隨著設備功率的提高，中頻電源的供電電壓也有所不通：目前國內常見的有380V，575V，660V，750V，950V，1100V；供電相數分為三相，六相，十二相。 
中頻電源柜構成：主開關，整流可控硅，逆變可控硅，主控制板，平波電抗器。 
主控制板的重要性：相當于人的大腦。目前采用最廣泛的是恒功率主控制板（圖3），有波峰焊和手工焊兩種工藝，波峰焊工藝穩定，故障率低。 
爐體部分：普通的采用鋁殼感應爐（圖4），稍好的不銹鋼殼感應爐（圖5），好一些的采用液壓磁軛鋼殼感應爐（圖6）。傾爐方式分減速機傾爐和液壓傾爐兩種。 工頻供電系統：供電變壓器（圖7），低壓開關柜。 三、    可控硅的正確使用 
可控硅（圖8）是中頻電源的心臟，它的正確使用對設備的運行至關重要。一臺設備一年損壞三五只可控硅尚屬正常，如果經常燒硅，電爐停擺，影響生產，就要引起警覺了。可控硅的工作電流從幾百安到幾千安，電壓通常在一兩千伏，良好的主控板保護和良好的水冷條件是必備的。 
可控硅的超負荷特性：可控硅的損壞稱為擊穿。在正常的水冷條件下，電流超負荷能力可達110%以上；無電壓超負荷能力，就是說，硅在超壓情況下，是肯定損壞的。再考慮到浪涌電壓，廠家在制造設備時，往往都按工作電壓的3-4倍值來選擇硅元件。比如說，中頻柜的額定工作電壓是750V時，就選2只耐壓1400V的硅元件串聯工作，相當于2800V耐壓值。 可控硅的正確安裝壓力：150-200KG/cm2。在設備出廠時，一般是用油壓機壓裝。人工用普通的扳手用最大力氣也達不到該數值，所以人工裝壓時，不必要擔心硅會被壓壞；壓松了，反而會由于散熱不良而燒硅。 
可控硅的散熱器結構（圖8）：水冷空腔+多銅柱支撐。如果循環水太硬，就會在水腔內部結垢，造成散熱不良；如果水腔內進入樹葉等雜物，也會造成水流不暢。 

可控硅的出廠測試溫度是100℃（結溫）,一般情況下，電柜循環水溫保持在40℃以下就能保證它的正常工作。手持式紅外線測溫儀非常有用，350℃的測溫儀才幾百元，不太貴。用它來測量正在工作電源的可控硅溫度及散熱器溫度，可及時發現異常點，處理故障。 散熱器的臺面必須與元件臺面尺寸相匹配，防止壓偏、壓歪，而損壞器件。散熱器臺面必須具有較高的平整、光潔度。建議散熱器臺面粗糙度小于或等于1.6μm，平整度小于或等于30μm。安裝時元件臺面與散熱器臺面應保持清潔、干凈、無油污等臟物。 
安裝時要保持硅元件臺面與散熱器的臺面完全平行、同心。安裝過程中，要求通過元件中心線施加壓力，以使壓力均勻分布在整個接觸區域。用戶手工安裝時，建議使用扭矩扳手，對所有緊固螺母交替均勻用力，壓力的大小要達到規定要求。 

在重復使用水冷散熱器時，應特別注意檢查其臺面是否光潔、平整，水腔內是否有水垢和堵塞，尤其注意臺面是否出現下陷情況，若出現了上述情況應予以更換。 四、    循環水系統的重要性 

中頻爐設備是一種大功率的電力電子裝置，可控硅、平波電抗器、電容、感應圈、水冷電纜等主要部件都需要水冷卻，許多冷卻管的內徑只有8mm左右。 

功率小一些的電爐，只采用循環水池就可以了。功率大一些的電爐，就要采取循環水池加玻璃鋼冷卻塔的方式（圖9），并要求電爐和電柜循環水分開，因為電爐出水溫度在55℃左右，電爐出水溫度在40℃左右，溫差十幾度以上。條件好些的企業，或者本地水質很硬的情況，最好采用純水（蒸餾水）循環系統。目前純水循環系統產品分全封閉式（銅管機芯）（圖10）和換熱器式（圖11）兩種，前者占地面積小，但造價高，后者占地面積大，但造價低，兩者都能達到純水封閉循環冷卻的目的。 
許多企業不重視水系統的配置，循環水溫度過高，系統進入雜物，造成結垢和堵水現象，出現燒硅、燒電抗器故障，造成不必要的損失。 
山東、河北、云貴川的部分地區，水硬度較大，中頻電源最好采用純水內循環系統。 常見的中頻爐水循環系統見圖：中頻電源普通循環水系統（圖12），電源純水循環系統（圖13），電爐循環水系統（圖14）     圖10全封閉式（銅管機芯）純水循環系統 各進水管路應有閘閥控制水的流量，  
總進水管應裝水壓表；回水管路應各走各的，越粗越好，使回水不致溢出；水池要求容積越大越好，使水冷卻更快。爐體出水溫度高，出水口應遠離水泵抽水口；進水管彎道應當盡量少，水池距離水泵越近越好，使水壓和流量不致于損耗。建議用戶在建水池時，最好將電爐水和電柜水各用一個水池，獨立循環。 

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