中频感应电炉常见故障分析
晶闸管变频的中频感应电炉, 目前已得到广泛的使用, 随着晶闸管容量、质量的不断提高, 中频技术的不断完善, 感应加热及熔炼的中频炉在使用及维修上都已经取得了很大的进步。宁波市神光电炉有限公司1997 年购进二台浙江大学电力电子厂生产的500kg 中频炉主要用来熔炼铸铁。通过几年来的生产及维修实践, 认为, 要用好修好中频炉, 熟悉中频感应电炉常见的电气故障及处理方法是很有必要的, 总结维修过程中的经验, 对指导今后的工作很有好处。
1 中频炉及其电源的特点
1. 1 该厂使用的500kg 中频炉, 其中频电源装置进线采用380V 三相电源, 额定输出功率250kW。中频电压750V , 中频电流550A。有相序指示电路及显示, 内有整流控制电压表, 整流脉冲电流表, 逆变控制电压表, 逆变脉冲电流表, 有工作?检查转换开关。控制板一共四块, 除电源板外, 还有一块整流板, 一块逆变板和一块保护板。采用自激式预磁化撞击启动。其过流保护不是采用整流拉逆变, 而是关桥的保护方式, 即主电路发生过流或过压时, 发出信号使控制电源瞬间短路, 封锁整流脉冲, 同时续流二极管使滤波电抗器中的能量通过逆变桥构成通路消耗掉。另外, 各控制板采用了Kc04、Kc41 片子及部分运算放大器等集成块。
1. 2 主回路线路及启动控制线路如图1、2 所示。
2 常见电气故障分析
中频感应电炉, 就其故障发生的范围来说, 主要可分为二大块: 一是控制部分, 二是主电路, 即包括补偿电容器、感应器在内的谐振回路与水冷电缆及母排等部分。就故障的种类来说, 主要有过电流、过电压以及输出中频功率低等。造成这些故障的原因是多种多样的, 下面将逐一分析。
2. 1 控制电源打开后, 按启动按钮, 中频电源装置无反应产生这类故障的主要原因有:
(1) 循环冷却水未打开或水压不够。这造成电接点水压表内的常开接点未接通, 中频柜内的整流电源板没有电, 即没有整流电压输出, 因而整流触发板及逆变触发板均无触发脉冲, 当然中频电源装置就没有反应。通常此时柜内的整流脉冲电压表、电流表均无显示。
(2) 启动控制回路的时间继电器1KT 常开延时闭合触点损坏或启动延时时间过长或过短。
正常的延时时间为3～ 5s, 如果延时时间过短,则主电路上的整流桥无法及时补充负载回路及电抗器消耗的能量(此补充能量由启动时撞击产生) , 那么由撞击形成的衰减波很快趋向于零, 于是启动失败。如果延时时间过长, 又会使启动电阻严重发热,而且还很可能使主电路的电流增长速度太快, 增长太大, 使换流时间拖得过长, 以至于超越了系统在这一阶段的换流能力, 启动也有可能不成功。另外, 如时间继电器常开延时闭合触点损坏, 控制极无电压, 则启动晶闸管V T 15 无法导通, 因而启动主回路晶闸管V T 11 因无触发脉冲也不能导通,就不可能有撞击衰减波产生, 也就不可能成功启动。
(3) 启动变压器T 4 烧坏, 或T 4 的初级线圈的熔丝烧断, 以及启动接触器KM 2 触点未闭合或接触不良。启动变压器T 4 设计为短时工作制, 正常工作时间仅为几秒钟。如果连续多次启动则线圈严重发热。因此当KM 2 的主触头粘住或卡住时, T 4 的线圈很容易被烧坏。另外, 当T 4 初级线圈的熔丝9FU
熔断以及KM 2 主触点接触不良时, 都可使启动触发回路无电, 因而启动时中频柜无反应。
(4) 主回路预充磁电阻R623 烧坏或阻值变大。预充磁电阻R6 的主要作用是在启动前输送预磁化电流I d, I d≈U d?R6 (U d 为启动时控制角为A时整流桥输出的直流电压; R 6 为启动时的预磁化电阻)。它使电抗器预磁化, 并在磁场内储藏一定的能量。逆变启动后, 由于负载电路的等效电阻比R 6 要小, R 6 中的电流(即预磁化电流) 便向负载转移, 及时向负载电路补给能量。如果预充磁电阻烧坏或阻值变大, 则向负载回路补充的能量消失或减少, 那么启动回路的
衰减波就会很快衰减掉, 于是启动失败。R 6 由4 根108 200W 的绕线电阻两串两并组成, 其阻值仍为108 , 串并的目的是为了增加瓦数。
( 5 ) 启动预充电电压达不到500V , 致使启动晶闸管V T 11 无法开通, 因而启动回路得不到能量。通常, 预充电电容器变质或漏电, 预充电回路的整流二极管VD10 损坏以及回路中某一点脱焊或虚焊都可造成这种故障。
2. 2 按下启动按钮后, 听到中频声音, 随即逆变失败, 出现过流或过压过流
和过压故障是中频炉最常见的故障, 其故障现象多种多样, 故障原因也各不相
同, 其中过流故障又多于过压障。
产生过流的主要原因有:
( 1) 引前角B 调得偏小, 使逆变晶闸管换流时间tC 增大, 相应储备时间tB 减小, 因而逆变管换流发生困难, 产生过流, 使逆变失败。我们知道, tD= tC+ tB (其中tD 为引前触发时间,tC 为换流时间, tB 为储备时间)。只有当tB> tq ( tq 为关断时间) 时, 才能保证关断的晶闸管恢复正向阻断特性, 使换流成功。当
tB 因tC 的增长而减小时, 则换流时应关断的晶闸管由于未能恢复正向阻断特
性而误导通, 产生直通短路, 最终导致逆变失败。
(2) 自动调频回路及逆变触发回路发生故障, 导致触发脉冲发生紊乱及波形畸变, 逆变换流时该导通的管子未导通, 该关断的关不断, 结果形成短路,产生过流。正常情况下, 逆变桥对角线的脉冲应重迭, 且波形应清楚、整齐, 幅值、宽度都应符合要求。逆变桥相邻两组脉冲相位差应为180℃。本装置自动调频回路采用的是定时原则, 即调频信号取自中频电压、电流信号的合成。所得的合成信号为为电容器电容, iC 为电容器电流) , 送入逆变触发电路再经脉冲变压器送
到逆变晶闸管。如果电压信号或电流信号因线路故障或受到干扰发生畸变或紊乱, 则合成信号势必不正常。如果逆变触发回路发生故障, 同样会使触发脉冲不正常(在相位、幅值、波形上)。因而使逆变管发生短路, 造成过流。
(3) 左臂或右臂有一只逆变管特性变化, 不该导通时却发生正向转折, 致使逆
变回路左臂或右臂发生直通短路, 造成过流。这主要是指某个逆变晶闸管热态特性不好, 在冷态时各特性参数均正常, 但一旦送电, 当中频电压达到某一数值
时(300V 左右) , 即发生正向转折, 以致于由于直通而形成过流。
(4) 感应圈发生对地短路或匝间短路。感应圈对地绝缘, 在不通水的情况下, 阻值应在2M 8 以上。如果通水, 用万用表测量, 则在5k8 以上(因水与地相通, 但有一定电阻)。感应圈发生对地短路或匝间短路, 大多数是由于炉衬渗漏铁液,
铁液冷却后感应圈与地连通及匝间连通, 造成短路引起。
(5) 电容器发生相间短路或对地短路。中频电容器为电热电容器, 内通冷却水。当水路有水垢或异物时, 水流量大大减少甚至断流, 使电容器发热加剧而烧坏, 造成相间短路。如果电容器漏油严重, 则电容量大为减少, 同时也会使电容器发热激增, 发生相间短路。
中频电容器外壳为一极, 直接放在由角钢焊接而成的支架上, 电容器支架用胶木座与电气网路的地面隔开。如果胶木座因潮湿、油污对地绝缘下降很多, 则很容易发生对地击穿而短路。上述二种短路都会造成过流。
(6) 启动时, 由于整流触发回路故障, 整流触发脉冲不正常, 使A角变大, 则输出的直流电压太低,启动时撞击产生的振荡衰减波补充的能量太小, 使启动失败, 形成过流。
一般说来, 中频电源启动时, 在一定的负载下,直流电压U d 的最低值和最高值有一定的范围, 即平常所说的启动范围, 一般为30～ 80V。超出这个范围, 不是补充的能量太小, 就是主电路电流增长速度太快, 增长太大, 引起换流困难。( 7) 低通滤波器(DL ) 回路阻抗变大, 使逆变端晶闸管工作不对称及载流子积蓄效应所积累的静电荷未能及时放掉, 因而开通、关断特性变坏。关断不良导致逆变失败, 形成过流。低通滤波器类似于一个小电抗器, 用6mm 2 漆包线绕制而成, 接在负载部分, 与倍压电容器相并联, 与炉子感应圈相连通。作为当逆变端工作不对称时泄放晶闸管积累的静电电荷的通路。它与负载回路的连接导线, 其截面应是10mm 2 以上的铜线, 长度愈短愈好, 以减少泄放回路的阻抗, 保证静电电荷以一定的速率放掉, 确保逆变成功。有时静电电荷形成的电流很大, 会使低通滤波器严重发热以致烧坏。
(8) 过流保护板中起保护作用的晶闸管特性变坏时, 其灵敏度增加, 当启动电流未达到过流整定值时便触发导通, 发出过流信号去封锁控制电源, 使逆变失败。
(9) 对角线桥臂的逆变管有一臂因没有触发脉冲而不导通。这样, 开通的管子就关不断, 此时功率因数很低, 启动电流很大, 即产生过流保护动作。
(10) 调功电位器接触不良, 使直流电压忽大忽小, 忽有忽无, 启动时对负载回路的能量补充就很不稳定, 这也往往容易造成启动失败而引起过流。产生过压的主要原因有:(1) 调频信号回路因导线烧断或接头松动而断开, 使换流引前角
B+C2 变大(其中B为换流时t2 到t3 时刻的相角; C为换流时t1 到t2 时刻的相角) , 即U角变大, Co sU变小(Co sU为负载功率因数) , 则输出的中频电压U a 增大(因U a=1. 1U dCo sU) , 因此很容易引起过压。(2) 逆变桥中有一熔丝烧毁, 逆变端换流瞬间除了引起过流外, 还很容易引起过压。(3) 负载回路发
生故障, 如感应圈和水冷电缆因炉衬渗漏铁液或断液而烧断, 则瞬间很容易产
生高压。这是由于感应圈或水冷电缆断开后, 槽路不发生振荡, 负载回路只剩下电容器。电容器本身已充有一定的电压, 滤波电抗器中的能量再向电容器充电,
势必产生高压, 引起过电压动作。(4) 过压保护板中起保护作用的晶闸管特性变坏, 灵敏度增加, 当电压未达到过压整定值时便触发导通, 产生过压保护动作。
(5) 中频电源送电时加炉料, 炉口的铁块或回炉料一头与铁液相连, 一头与炉
子的金属外壳(如平台或炉口铁圈) 相碰而打火, 产生的干扰信号影响控制电路, 引起过电压动作。
(6) 中频电压互感器线圈对地绝缘下降, 存在不完全短路, 当中频电压上升到300V 以上时, 对地完全短路。短路时产生的电压信号使过压保护板动作。
2. 3 输出功率低, 达不到额定值
500kg 中频炉, 其额定输出功率250kW。但是由于种种原因, 有时输出功率远远达不到额定工率,
甚至只有40～ 60kW。常见的原因有:
(1) 整流电压低, 造成输出功率低。造成整流电压低的原因主要有:
a. 整流电路缺相。此时用示波器观察整流主回路波形, 可以明显见到缺一波头, 同时主电路滤波电抗器发出沉闷的不规则的振动声。用万用表测量某相晶闸管, 如其电阻值为无穷大则证明该晶闸管损坏后已断路, 或者某熔断器烧断。此时若仍在额定电流下工作, 流过其它几个桥臂的电流过大, 会缩短晶闸管的寿命。一般缺相后, 输出功率只能达到60kW。
b. 感应圈匝间或对地存在不完全短路。随着中频电压的升高、功率的增大, 变
为完全短路, 于是在某一中频电压上因短路出现过流, 因而功率上不去。
c. 截流截压电路出现故障, 未达到整定值便输出, 限制了整流电压的升高。
d. 移相脉冲触发延迟角无法调到A= 0。
e. 某一桥臂晶闸管触发电路出现故障, 或晶闸管性能变劣亦不能触发导通。
(2) 逆变电压、电流相位角(超前相位角) 过小,使中频电压U a 低于额定值, 严重影响中频输出功率的提高。这一般是由于槽路上并联的电容器损坏较多引起, 应使U a?Ud≈ 1. 4 左右较为合适。
(3) 炉壁增厚, 炉膛变小, 即炉子的等效电阻R增大, 使中频功率下降。
2. 4 直流电压及中频电压不稳定引发直流电压不稳定的原因可能是: ①触发
电路虚焊, 触发脉冲时有时无, 使晶闸管时通时不通,此时可看到整流触发电流
表也发生摆动。②中频干扰造成整流晶闸管误导通, 因而直流电压输出不规则, 产生波动。滤波电抗器碰线, 其电感值下降, 对中频电源的隔离作用降低, 中频电压侵入到整流电路,使整流晶闸管在中频电压作用下发生正向转折, 造成负载
电压不稳定。③整流电压缺相不平衡时, 电抗器L d 会发生振动及很大杂音, 造成直流电压不稳定及直流电压表来回摆动。引发中频电压、电流不稳定的原因可能是:
(1) 逆变晶闸管质量差, 热态性能不稳定, 如开通时间、反向恢复时间不一致, 温度特性不好。
(2) 逆变触发脉冲不对称, 使管子开通、关断的时间有差异, 因而引起中频电压、电流的波动。
(3) 整流桥直流电压波动, 引起中频电压波动。
(4) 逆变板上的电位器整定值有变化及三极管等某些元件不稳定。
3 中频炉故障的检查方法与步骤
(1) 首先观察中频柜内的四块小表的指示值是否正常。其中整流控制电压表30V , 整流脉冲电流表130～ 150mA , 逆变控制电压表12V , 逆变脉冲电流表100～120mA。如果数值在正常范围内, 则证明电源部分没有问题。
(2) 用数字万用表2008 档检查整流、逆变晶闸管阳极、阴极电阻及控制极与阴极电阻值(可不必从柜内卸下来测量, 管子散热器仍通有冷却水)。阳极与阴极的正反向电阻值均为∞, 控制极与阴极的电阻值为10～ 508。另外, 应检查熔断
器是否熔断。
(3) 将转换开关SA 置于检查档, 用示波器检查整流及逆变触发脉冲的波形, 检查幅值及时间间隔是否正常。其中, 整流触发脉冲为双脉冲, 时间间隔是3. 33m s; 逆变触发脉冲为连续的脉冲列, 幅值一般为4～ 6V。要求脉冲整齐、无毛刺。检查的顺序是从晶闸管控制极到脉冲变压器, 然后到整流板和逆变板。
(4) 检查整流板是否正常。可拔下逆变板, 转换开关置于检查档。按启动按钮, 旋动调功电位器, 看直流电压能否调到500V 左右, 若电压能调到500V , 则证
明整流板正常。
(5) 检查启动回路中的电容充电回路。仍拔下逆变板及接通检查档, 按下启动按钮后用万用表测量电容cf 两端电压, 若能达到500V 左右, 则证明启动电容充电回路正常。
(6) 检查预磁化电阻R6 有无烧断及低通滤波器有无断线。
(7) 若上述检查都正常, 则可认为故障基本上出自主回路负载部分。此时, 可检查电容器有无明显烧坏的痕迹或严重漏油, 电容器支架对地绝缘是否在2M 8 左右, 水冷电缆有无烧断以及测量感应圈有无对地及匝间短路(一般为炉衬漏铁液引起)。在感应圈通水的情况下, 其对地电阻应在5k8 以上, 感应圈对磁轭的绝缘电阻应为2M 8 左右(在磁轭不接地的情况下)。
(8) 通过检查, 如果认为中频电源柜正常, 电容器也正常, 感应圈及磁轭经过中修, 绝缘都符合要求, 而且炉衬又是新筑的, 而送电仍存在过流现象,则可认为是某一逆变晶闸管热态特性不好, 也就是在不送电的情况, 其特性数据都正常, 但在送电后因发热则出现了强迫性正向转折, 造成过流。此时应逐一更换逆变管, 看是否还过流。
中频电炉使用与保养 摘要： 消失模工艺的前级是中频炉冶炼，文章从中频炉设备基本构成和维护要点两方面讲述一些基本知识及经验。 一、铸件吨电耗 对每一个企业管理者而言，生产成本是最重要的话题。对铸造企业来讲，铸件吨电耗的重要性不言而喻。电炉熔炼工艺，不论是中频炉，还是工频炉、电弧炉，有一个规律是不变的，即在同等熔化时间下，炉容量越大越节电；在同等炉容量下，熔化时间越快越节电。如果一个企业年产5000吨钢水（铁水），如果每吨产量电耗下降30度，每度电费0.5元，一年就可节约5000*30*0.5=75000元。就国内企业而言，吨钢水电耗从650—1000度，随着设备状况和管理水平的不同，差别相当大。 美国英达公司的常规电炉（1-5T），吨钢水电耗水平，对外宣称可达550度。而国内铸造厂的水平，能达到700—800度就不错了。其中，中频炉设备的配置至关重要。好多老板都希望买的设备越便宜越好，往往忽略了电炉的重要指标吨电耗，实际上把很多钱都送到国家电网上去了。设备的使用是降低电耗的第二原因，保证设备正常工作，尽量在短时间内出炉，能明显降低电耗。 二、中频炉设备的基本结构组成 中频电炉设备是一种将三相工频交流电能静止换成中频单相交流电能的静止变频装置。设备分中频电源、无芯感应炉体（中频炉）两部分，辅助部分为循环水系统及工频供电系统（变压器或母线）。 1、中频电源：由中频电源柜（图1）、电容补偿架（图2）两部分组成。 随着设备功率的提高，中频电源的供电电压也有所不通：目前国内常见的有380V，575V，660V，750V，950V，1100V；供电相数分为三相，六相，十二相。 中频电源柜构成：主开关，整流可控硅，逆变可控硅，主控制板，平波电抗器。 主控制板的重要性：相当于人的大脑。目前采用最广泛的是恒功率主控制板（图3），有波峰焊和手工焊两种工艺，波峰焊工艺稳定，故障率低。 炉体部分：普通的采用铝壳感应炉（图4），稍好的不锈钢壳感应炉（图5），好一些的采用液压磁轭钢壳感应炉（图6）。倾炉方式分减速机倾炉和液压倾炉两种。 工频供电系统：供电变压器（图7），低压开关柜。
中频感应熔炼炉工作频率在50Hz-10kHz之间,需用变频器予以调频。中频感应熔炼炉以其电效率和热效率高、熔炼时间短、耗电较省、占地较少、投资较低、生产灵活和易于实施过程自动化等,比工频感应熔炼炉更有优势。 它适合熔炼各种铸铁,特别适合熔炼合金铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁,并对炉料的适应性较强,炉料的品种和块度可在较宽范围内变动。中频感应熔炼炉具备其它铸铁熔炼用炉没有的优点,使其近年来得到令人瞩目的发展,并在铸铁生产中广泛采用。 1、可控硅变频器 中频感应熔炼炉的发展得益于可控硅变频器的使用。这种变频器通过直流中间回路,用电子装置将三相交流电频率转换为所需的频率,其效率95%-98%。新一代变频器采用数控电子线路为变频器提供了各种控制调节和保护功能。中频感应熔炼炉使用的变频器额定功率不断提高, 9000kW变频器连接在12t的炉子上,铁液的熔化率为18t/h;将中频感应熔炼炉功率密度提高到1000kW/t,能使熔化期缩短到35min。感应熔炼炉的熔化率依炉子的容量而变化,一般中频感应熔炼炉熔化铁液的熔化率为0.14-35t/h。例如,使用2t容量的炉子,可得到2 -2.38t/h 的熔化率,使用12t容量的炉子则可达到18-21t/h的熔化率;而采用工频感应熔
炼炉熔化冷料的熔化率是: 115t炉为0.75t/h、3t炉为1.5t/h、5t炉为2.5t/h、10t炉为4t/h。可见中频感应熔炼炉的熔化率远大于工频感应熔炼炉,这就可在选择铸铁生产熔炼设备时以小代大,使用较小容量的中频感应熔炼炉代替较大容量的工频感应熔炼炉,既减少了占地面积,又降低了投资,也保证了铁液的连续供应,对于连续作业、生产能力较大的铸铁生产厂家十分有利。将中频感应熔炼炉用于连续铸造和离心铸造球墨铸铁管生产的铁液熔炼,以它代替冲天炉,或与高炉、冲天炉进行双联,其生产能力将可得到充分发挥。 中频感应熔炼炉电效率和热效率高,不但提高了熔化率、缩短了熔化时间,其单位电耗也相应降低。与工频感应熔炼炉相比,其电耗可从700kW?h/t降低到515-580kW?h/t。有关资料表明,在考虑炉渣的熔化和过热所需能量损失的情况下,中频感应熔炼炉冷启动时,单位电耗为580kW?h/t,热炉操作时,单位电耗为505-545kW?h/t,如果连续加料操作,则单位电耗仅为494kW?h/t。 2、炉体结构 随着中频感应熔炼炉功率密度的不断提高,对炉子的安全性、炉衬寿命和噪音等要求越来越高,炉体结构的合理性也越来越为人们所重视, 其中重型钢壳炉 具有耐久性强、效率和生产率高、噪音小、易于维护检修等许多优点。重型钢壳
中频炉故障的检查方法与步骤 (1) 首先观察中频柜内的四块小表的指示值是否正常。其中整流控制电压表 30V , 整流脉冲电流表130～150mA , 逆变控制电压表12V , 逆变脉冲电流表100～120mA。如果数值在正常范围内, 则证明电源部分没有问题。 (2) 用数字万用表档检查整流、逆变晶闸管阳极、阴极电阻及控制极与阴极电阻值(可不必从柜内卸下来测量, 管子散热器仍通有冷却水)。阳极与阴极的正反向电阻值均为∞, 控制极与阴极的电阻值为10～508。另外, 应检查熔断器是否熔断。 (3) 将转换开关SA 置于检查档, 用示波器检查整流及逆变触发脉冲的波形, 检查幅值及时间间隔是否正常。其中, 整流触发脉冲为双脉冲, 时间间隔是3. 33m s; 逆变触发脉冲为连续的脉冲列, 幅值一般为4～6V。要求脉冲整齐、无毛刺。检查的顺序是从晶闸管控制极到脉冲变压器, 然后到整流板和逆变板。 (4) 检查整流板是否正常。可拔下逆变板, 转换开关置于检查档。按启动按钮, 旋动调功电位器, 看直流电压能否调到500V 左右, 若电压能调到500V , 则证明整流板正常。 (5) 检查启动回路中的电容充电回路。仍拔下逆变板及接通检查档, 按下启动按钮后用万用表测量电容cf 两端电压, 若能达到500V 左右, 则证明启动电容充电回路正常。 (6) 检查预磁化电阻R6 有无烧断及低通滤波器有无断线。 (7) 若上述检查都正常, 则可认为故障基本上出自主回路负载部分。此时, 可检查电容器有无明显烧坏的痕迹或严重漏油, 电容器支架对地绝缘是否在2M 8 左右, 水冷电缆有无烧断以及测量感应圈有无对地及匝间短路(一般为炉衬漏铁液引起)。在感应圈通水的情况下, 其对地电阻应在5k8 以上, 感应圈对磁轭的绝缘电阻应为2M8左右(在磁轭不接地的情况下)。 (8) 通过检查, 如果认为中频电源柜正常, 电容器也正常, 感应圈及磁轭经过中修, 绝缘都符合要求, 而且炉衬又是新筑的, 而送电仍存在过流现象,则可认为 是某一逆变晶闸管热态特性不好, 也就是在不送电的情况, 其特性数据都正常, 但在送电后因发热则出现了强迫性正向转折, 造成过流。此时应逐一更换逆变管, 看是否还过流。 发生故障时，中频炉启动会很困难，有时可正常启动，但提升功率过程中，过流保护动作停机。 我们可以这样检查:从装置故障现象无法判定故障所在范围，则依检查程序进行检查。换炉开关将于另一炉体试启动中频电源，装置恢复正常。可见，故障范围在装置的负载部分。用一完好水冷电缆逐一替代原炉体电缆后，原故障消失，打开原炉体电缆后发现其已断裂。 总是要在不断的总结中，才能进步，对中频炉的故障排除也是。中频炉上水冷电缆由于电流密度大，一旦缺水极易断裂，且断后产生电路虚接现象，不易用仪表检测。依步骤进行检查，可很快确定中频炉出故障范围，避免花大量时间检查其它电路。
如何提高中频感应电炉炉衬寿命__中频感应电炉炉衬维护及保养 中频感应电炉炉衬的使用寿命长短对能否保证电炉的正常生产有很大影响,经过一段时间中频感应电炉熔炼合金铸铁磨球的生产实践，认识到硅砂是生产铸铁产品的感应电炉炉衬较理想的打结材料，在使用电炉冶炼过程中对炉衬做好日常维护保养，对提高其使用寿命至关重要。今天小编就来带大家了解有关如何提高中频感应电炉炉衬寿命的知识以及中频感应电炉炉衬的维护和保养。 【如何提高中频感应电炉炉衬寿命】 感应电炉炉衬的工况条件是十分恶劣的。在使用过程中是在一系列复杂的物理、化学变化交织的条件下进行工作，要承受熔炼过程1550~1580℃的高温作用，加料时生铁、废钢、合金料对炉衬的剧烈冲击与碰撞，熔炼时电磁搅拌引起的金属液对炉衬的强烈冲刷作用，炉渣对炉衬的化学侵蚀作用，间断作业使炉衬温度产生激冷激热变化等，从而使炉衬出现裂纹、局部浸蚀、剥落等，引起金属液穿透而导致炉衬失效。由此可见，炉衬耐火材料应具备如下性能：
（1）足够高的耐火度。感应电炉炉衬工作温度一般低于熔融金属的温度。但考虑到对炉衬寿命的要求，还得考虑熔池和熔沟部分偶然的或经常的超温，铸铁的流动性好，在铸铁感应电炉中使用耐火度和软化温度低的材料往往是不安全的，作为生产铸铁产品电炉的耐火材料，其耐火度应达到1650~1700℃，软化温度应高于1700℃。 （2）热膨胀系数小，随温度的变化，体积要比较稳定，没有剧烈的膨胀和收缩。 （3）化学稳定性好，材料的化学稳定性和炉衬的寿命有密切的关系，炉衬材料应具有在低温时不得 水解分化，在高温时应不易分解和还原，在熔炼过程中应不易与炉渣形成低熔点的物质。不易与金属溶液及溶剂、溶渣产生化学反应。 （4）具有较高的力学性能。在炉内温度低时能经受住炉料的撞击，在金属处于高温熔融状态时应能承受金属液的静压力和强烈的电磁搅拌作用，在金属液的长期冲刷作用下耐磨和耐腐蚀。 （5）绝缘性能好。炉衬在高温状态下不得导电，否则会出现漏电和短路，造成安全和设备事故。（6）材料的施工性能好，修补、烧结性能好，筑炉及维修方便。
中频炉常见故障分析以及维修检测方法 1)故障现象：设备无法启动，启动时只有直流电流表有指示，直流电压、中频电压均无指示。 分析： a.逆变触发脉冲有缺脉冲现象； b.逆变晶闸管击穿； c.电容器击穿； d.负载有短路、接地现象； e.中频信号取样回路有开路或短路现象。 2)故障现象：启动困难，启动后中频电压高出直流电压一倍以上，且直流电流过大。 分析： a.逆变回路有一只晶闸管损坏； b.逆变可控硅有一只不导通，即“三条腿”工作； c.中频信号取样回路有开路或极性错误现象； d.逆变引前角移相电路出现故障；
3)故障现象：启动困难，启动后直流电压，难以到达满负荷或难以接近满负荷，且电抗器震动大，声音沉闷。 分析：中频炉 e.整流可控硅开路、击穿、软击穿或电参数性能下降 f.缺少一组整流脉冲 g.整流可控硅门极开路或短路 4)故障现象：能够启动，但启动后马上停机，设备处于不断重复启动状态。 分析： h.引前角太小； i.负载振荡频率在它激频率的边缘 5)故障现象：设备启动后，当功率升到一定值时，易过流保护，有时烧坏晶闸管原件，才重新启动，现象依然如故分析： j.如果在刚启动后低电压下产生过流，则逆变引前角太小使可控硅不能可靠关断
k.逆变晶闸管水冷套散热效果下降 l.槽路连接导线有接触不良 6)故障现象：设备启动时无任何反应，控制板上缺相等亮 分析： 快熔烧断 7)故障现象：设备运行时直流电流已达到额定值，但直流电压和中频电压低。 分析： 此现象不是中频电源故障，而是由于负载阻抗过低引起的 a.串联电容器有损坏的 b.感应器有匝间短路现象 8)故障现象：设备运行时，直流电压和中频电压均已达到额定值，但直流电流小，功率低。 分析：
一中频感应电炉作业 （一）感应电炉溶化时的冶金特点 1 、金属液的搅动：搅的强弱随电炉工作频率、坩埚几何形状及感应器结构不同而异，工频电路的搅动大于中频电炉。 金属液的搅动有利于合金元素的迅速溶化和均匀化，但剧烈的搅拌运动加剧了金属液与炉衬材料、大气的冶金反应。 2、熔渣温度低 中频感应电炉熔池表面的熔渣是借助于熔融金属液的传热间接获取热量的，加上熔池表面不断循环的冷空气冷却着熔渣，因此熔渣温度偏低，使它很难在金属液路其各相之间保持平衡温度，以利于冶金反应的进行。 3、金属液温度控制方便 由于能量高度集中以用熔池内金属液的搅拌，因此金属液过热迅速，能方便的进行成分调整和均匀化，且由于添加的合金迅速融化元素烧损较小。 4、对金属液的清净能力强 伴随着能量传递的电磁力对金属液起作用，正确控制铁液运动可以起到对杂物的清净作用。根据上述冶金方面的特点，感应电炉可以进行如下几方面的冶金处理。 A.原材料的熔化 B.调整化学成分 C.调整出铁和浇注温度 D.金属液的储存和保温 E.金属液的升温和过热 F.添加脱氧或脱硫剂 （二）.炉内反应及成分变化 铸铁感应电炉内熔化铸铁时，许多元素具有氧起氧化反应的倾向，从而引起铁液内成分的变化，主要反应式有如下四个： |C|+|O|=CO |Si|+2|O|=SiO2 |Mn|+|O|=MnO
SiO2(S)+2|C|=|Si|+2CO 由于感应电炉的熔化作业一般在大气气氛中进行，且加入的炉料中有不同的铁锈，因此氧进入铁液平衡值以上便起氧化反应，其结果是铁液中的C.Si.Mn都减少。 参与SiO2和C之间的反应大部分SiO2是炉衬耐火材料中的SiO2部分，一般坩埚式感应电炉几乎都是石英砂砌筑的酸性炉衬，其SiO2含量达98%以上。 根据公式：|Mn|+|O|=MnO反应平衡时的氧浓度最高，因此可认为C.Si.Mn并存条件下Mn对氧的亲和力较其它两者来的小。铁液温度在低于1380摄氏度时，反应受Si支配，Si的氧化烧损最大；铁液温度越高，C和Si含量变化不明显，超过1450摄氏度，会发生明显的C烧损和增Si现象。（SiO2还原反应温度1470摄氏度以上） 锰铁合金补加量太大或快度过大，会使熔化前局部形成锰的富集区，将使炉衬受到严重侵蚀。 感应电炉熔炼铸铁时会产生相当数量的熔渣。熔渣来源有： 1炉料本身的锈蚀和氧化物，其中包括炉料预热温度超过700摄氏度时生成的氧化皮。 2炉料中带入的未清净的型、芯砂及炉衬的局部剥落物SiQ2或Ai2O3 3出炉时飞溅在炉壁上的小铁珠在高温下生成的氧化物。 （三）感应电炉生产铸铁的特异性和采取的措施： 1感应电炉熔化虽然有调整成分和温度的方便、迅速的优点，但是有时也发生感应电炉中特有的一些铸造性能缺陷，其中最易发生的特异性有： aD型和E型石墨组织的出现 当铁液过热到较高温度并长时间保温时，得到的铸铁组织中，铁素体和C型或E型石墨比例增加。 b白口倾向增大 中频感应电炉熔炼的铁水成核能力比冲天炉铁水成核能力低，本身固有的石墨底基遭到破坏。随着保温时间的延长和熔化过热温度的提高、共晶团数降低、白口深度增加直至饱和状态。其饱和水平随C和
中频炉突然停电应急处理方案 在使用中频炉过程中偶尔会出现意外情况，例如停电状态下中频炉冷却水以及炉内铁水应该怎么处理？有条件的应时间安排应急发电机，如果没有就向炉内切入自来水，如果不通水会导致感应线圈烧坏，下面就讲一下中频炉突然停电应急处理方案。 一、冷却水的应急处理 1、电炉控制室的配电总柜中双电源开关应保持在自切换档位，当主电源停电时，应急电源会自动切入，然后马上再次启动炉体水泵 2、当主电源与应急电源同时停电，必须马上通知值班电工，并且准备启动应急发电机，保证炉体的小水泵有电后运行炉体冷却水。因而柴油发电机必须保证具备一定储量的柴油，而且与设备共同每月运行一次 3、当柴油发电机也无法启动，马上对炉体切入自来水 4、由于停电，感应线圈的供水停止，从铁液传导出来的热量很大。如果长期不通水，感应线圈中的水就可能变成蒸汽，破坏感应线圈冷却，与感应线圈相接的胶管和感应线圈的绝缘都被烧坏。 二、炉内铁水的应急处理 1、冷炉料开始起熔期间发生停电，炉料还没有完全熔化不必倾炉，保持原状，仅继续通水，等待下次通电时再起熔。 2、由于中频电源故障，铁水已经熔化，但铁水量不多而又无法进行浇注(温度未到、成分不合格等)，可以考虑把炉子倾转一定角度后自然凝固。若量多，则考虑倾倒掉铁水 3、由于突然停电，铁水已经熔化，设法在铁水凝固之前在铁水中插入管子，便于
再次熔化时排除气体，防止气体膨胀而引起爆炸事故。 4、对已凝固的炉料第二次通电熔化时，使炉子向前倾斜点角度，便于底下已熔化的铁液在倾斜低处先流出一部分，防止爆炸。 三、突发事故预防措施 1、维修及生产人员定期查看循环泵，浮漂及电控元件是否正常，清理管道堵塞，防止循环水系统的突然失效。 2、错峰使用高耗电设备，及时为电路除尘，散热 3、从打埚开始要专人管理，保证每处炉衬打结一致。禁止有杂物或铁屑进入打结料中。每次在加料前要仔细检查炉衬是否有裂纹，穿孔等可能导致穿炉的现象存在，一旦存在问题，必须处理，在检查中发现如有横向裂纹、必须拆炉重新打结炉衬。 4、加强培训，提升员工整体素质。 5、工作时必须佩戴劳动防护用具。
中频感应熔炼炉及其特点 中频感应熔炼炉工作频率在50Hz-10kHz 之间,需用变频器予以调频。中频感 应熔炼炉以其电效率和热效率高、熔炼时间短、耗电较省、占地较少、投资较低、生产灵活和易于实施过程自动化等, 比工频感应熔炼炉更有优势。它适合熔炼各种铸铁, 特别适合熔炼合金铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁,并对炉料的适应性较强, 炉料的品种和块度可在较宽范围内变动。中频感应熔炼炉具备其它铸铁熔炼用炉没有的优点, 使其近年来得到令人瞩目的发展, 并在铸铁生产中广泛采用。 1．可控硅变频器 中频感应熔炼炉的发展得益于可控硅变频器的使用。这种变频器通过直流中间回路, 用电子装置将三相交流电频率转换为所需的频率, 其效率95%-98%。新一代变频器采用数控电子线路为变频器提供了各种控制调节和保护功能。中频感应熔炼炉使用的变频器额定功率不断提高, 9000kW 变频器连接在12t 的炉子上, 铁液的熔化率为18t / h; 将中频感应熔炼炉功率密度提高到1000kW/ t , 能使熔化期缩短到35min。感应熔炼炉的熔化率依炉子的容量而变化, 一般中频感应熔炼炉熔化铁液的熔化率为0.14-35t / h。例如, 使用2t 容量的炉子, 可得到2 -2.38t/ h 的熔化率, 使用12t 容量的炉子则可达到18-21t / h 的熔化率; 而采用工频感应熔炼炉熔化冷料的熔化率是: 115t 炉为0.75t/ h、3t 炉为1.5t/ h、5t炉为2.5t/ h、10t 炉为4t / h。可见中频感应熔炼炉的熔化率远大于工频感应熔炼炉, 这就可在选择铸铁生产熔炼设备时以小代大, 使用较小容量的中频 感应熔炼炉代替较大容量的工频感应熔炼炉, 既减少了占地面积, 又降低了投资, 也保证了铁液的连续供应, 对于连续作业、生产能力较大的铸铁生产厂家十分有利。将中频感应熔炼炉用于连续铸造和离心铸造球墨铸铁管生产的铁液熔炼, 以它代替冲天炉, 或与高炉、冲天炉进行双联, 其生产能力将可得到充分发挥。 中频感应熔炼炉电效率和热效率高, 不但提高了熔化率、缩短了熔化时间, 其单位电耗也相应降低。与工频感应熔炼炉相比, 其电耗可从700kW?h/ t 降低 到515-580kW?h/ t。有关资料表明, 在考虑炉渣的熔化和过热所需能量损失的情况下, 中频感应熔炼炉冷启动时, 单位电耗为580kW?h/ t , 热炉操作时,单位电耗为505- 545kW?h/ t , 如果连续加料操作,则单位电耗仅为494kW?h/ t。 2.炉体结构 随着中频感应熔炼炉功率密度的不断提高, 对炉子的安全性、炉衬寿命和噪音等要求越来越高, 炉体结构的合理性也越来越为人们所重视, 其中重型钢 壳炉具有耐久性强、效率和生产率高、噪音小、易于维护检修等许多优点。 重型钢壳炉与框架炉不同, 它有一个开有多个较大检查口的高强度环形钢壳, 炉子运行时, 检查口是关闭的, 检查时每个检查口均可打开。重型钢壳炉内部结构结实, 可以避免倾炉出铁浇注时可能引起的变形, 延长了炉衬寿命。而且由于封闭的坚固钢壳及其内部可增加吸音隔离材料, 使得工作噪音大大降低。结实的钢壳还能够有效地保护感应线圈避免飞溅金属的危险, 使炉子在运行过程 中具有最大的安全性。为有效地隔热保温并提高炉衬寿命, 重型钢壳炉还于顶部和底部分别设置了冷却环, 起到了均匀炉衬温度、降低热膨胀作用。低能耗、高强度的不锈钢冷却环,大大提高了炉子效率。 重型钢壳炉不仅有坚固的钢壳, 而且设计了专门用于感应熔炼炉的厚壁管结构线圈, 并通过正确选择感应线圈的匝间距离, 使得线圈的转换效率最高、电
中频电炉的工作原理及相关知识问答: 中频电炉是一种将工频50HZ交流电转变为中频（300HZ以上至20K HZ）的电源装置，把三相工频交流电，整流后变成直流电，再把直流电变为可调节的中频电流，供给由电容和感应线圈里流过的中频交变电流产生的中频电源，在感应圈中产生高密度的磁力线，并切割感应圈里盛放的金属材料，在金属材料中产生很大的涡流,中频电炉又称为中频炉，中频炉是铸造锻造及热处理车间的主要设备，其工作的稳定性、可靠性及安全性是流水作业的铸造锻造及热处理生产线正常稳定工作的保证。中频加热炉中频熔炼炉中频钢管调质生产线这种涡流同样具有中频电流的一些性质，即，金属自身的自由电子在有电阻的金属体里流动要产生热量。例如，把一根金属圆柱体放在有交变中频电源的感应圈里，金属圆柱体没有与感应线圈直接接触，通电线圈本身温度已很低，可是圆柱体表面被加热到发红，甚至熔化，而且这种发红和熔化的速度只要调节频率大小和电流的强弱就能实现。如果圆柱体放在线圈中心，那么圆柱体周边的温度是一样的，圆柱体加热和熔化也没有产生有害气体、强光污染环境。国内领先的生产基地生产的中频电炉广泛用于有色金属的熔炼［主要用在熔炼钢、合金钢、特种钢、铸铁等黑色金属材料以及不锈钢、锌等有色金属材料的熔炼，也可用于铜、铝等有色金属的熔炼和升温，保温，并能和高炉进行双联运行。锻造加热［用于棒料、圆钢，方钢，钢板的透热，补温，兰淬下料在线加热，局部加热，金属材料在线锻造（如齿轮、半轴连杆、轴承等精锻）、挤压、热轧、剪切前的加热、喷涂加热、热装配以及金属材料整体的调质、退火、回火等。］调质热处理［主要供轴类（直轴、变径轴，凸轮轴、曲轴、齿轮轴等）；齿轮类；套、圈、盘类；机床丝杠；导轨；平面；球头；五金工具等多种机械（汽车、摩托车）零件的表面热处理及金属材料整体的调质、退火、回火］等。 中频电炉按照结构可以分为以下两大类： 1.中频熔炼炉 中频熔炼炉具有以下七大特点： （1）熔化效率高节电效果好，结构紧凑、过载能力强 （2）炉子周围温度低、烟尘少、作业环境好。 （3）操作工艺简单、熔炼运行可靠。 （4）金属成分均匀。 （5）熔化升温快、炉温容易控制、生产效率高。 （6）炉子利用率高、更换品种方便。 （7）长弧形磁轭屏蔽漏磁和减少外部磁阻、有屏蔽线圈两端的漏磁、磁轭截面是弧形的内侧于外壁无缝紧贴增加了有效的导磁率面积、使下圈获得了更好的支撑。独特的正反旋线圈极大的提高了系统的效率。 2.中频透热炉 中频透热炉的特点如下：
应达电炉保养列表 警告！在做下列保养之前必须做好如下准备： 1.先将VIP柜的断路器断开，并将警示牌挂在该处防止有人合闸； 2.确定电容已放完电及断路器在断开位置，并关闭控制电源 3.除了用眼观察VIP设备上的表针和指示灯外，所有的检修及 维护必须是合格的维护人员。 4.这个合格的维护人员必须明白电的危险，并知道如何安全预 防避免伤害及死亡。 5.如果在炉体倾斜的时候去工作，电炉必须有机械的支持保证，避免炉底维护人员的伤害。 日保养内容 炉体序号保养内容完成情况 1 检查并确认炉体循环水管道是否有泄漏 2 检查并确定是否有漏水情况 3 对炉体及水电缆周围进行清洁，不允许有炉渣、铁屑及液体 4 操作手持式接地泄漏探针探测器确定铁水接地状况良好 5 检查异常危险 6 检查炉衬的侵蚀情况 7 检查炉料是否干燥
VIP 1 水系统运行的情况下检查所有管道是否有渗水情况 2 检查VIP柜内是否有冷凝水，如有是否是水温过低造成 3 检查所有工作状态灯及故障灯是否能正常工作 4 在24v控制电源工作的条件下，检查并操作VIP柜上GLD装置是否正常工作冷却塔及应急水 1 检查冷却塔水槽蓄水状况 2 检查喷淋泵运行状况 3 检查风机运行状况 4 检查应急水压力 周保养内容 炉体 1 清理线圈外的炉渣或金属物体 2 检查水控制柜（包括清理水控制柜、检查并旋紧已松的接线） 3 检查炉衬使用状况、裂缝、钻铁情况 4 检查炉体铜排是否存在打火或过热现象。检查并紧固铜排螺丝 5 检查水冷电缆的包扎情况 6 检查并操作所有水路上的开关，保证能正常动作，特别是保护开关
VIP 1 检查VIP柜内铜排是否有打火或过热现象 2 检查VIP柜内电容是否有渗油现象 3 检查铜排有无发热或螺丝松动现象 4 检查所有保护是否符合设备要求 冷却塔及应急水 1 每星期对冷却塔放水并清理 2 检查并操作应急冷却系统是否能正常工作（如，发电机等） 3 对所有运转部位加注润滑油 应达电炉月保养列表 警告！ 在做下列保养之前必须做好如下准备： 1.先将VIP柜的断路器断开，并将警示牌挂在该处防止有人 合闸； 2.确定电容已放完电及断路器在断开位置，并关闭控制电源 3.除了用眼观察VIP设备上的表针和指示灯外，所有的检修及维护必须是合格的维护人员。 4.这个合格的维护人员必须明白电的危险，并知道如何安全 预防避免伤害及死亡。
中频炉维修实例大集合 250kgGPRS中频电炉，低功率〈100kw工作正常，一提高功率>150kw，马上就烧逆变管，已检查过炉体，电缆，电容器，控制板没有发现问题，可有其它原因，请各位师傅指点：可能是脉冲变压器的问题，或者是逆变晶闸管关断时间的问题。 KGPS中频熔炼炉我们现在有一套1000KW 2吨的熔炼炉在调试期间出现了，功率损耗太大。 整套设备可以正常启动，主要参数： 中频电压：1100 直流电压 760-800 进线电压：575 直流电流 1200 中频频率：500 可捆硅没有问题变压器 1250KVA 问题是： 当我们在洪炉期间当直流电压140 支流电流 590时等于说功率才80多个KW时高压保险就暴了。而且很严重高压用的是100A跌落式熔断器已经喷火。从现场的情况来看是超载运行了。他们的高压是10000V直接接到我们的变压器。 从我们推算的角度是高压出现暴的情况是过载但是查不到原因。 从进线功率分析当时我们开到80个KW时进线功率是200多个KW，他们完全安照要求我们的电源柜是要接零线的但当是没接零线柜字220V电压正常所有但所有设备都接地了。而柜子的零线是与外壳是绝缘的。查不出零线从和而来。 这就是以上的情况这个零线会不会造成损耗太大了会不会把大的电压送到了地下呢。谢谢你帮我解答以下。 我公司有一台浙大生产的500KW可控硅中频电源，负载是真空感应炉。使用了近6年了，现在经常出现逆变难启动的现象，望有经验的师傅帮助解决。 带中频变压器，并且一台电源带二台对输入电压不同要求的炉体，这二台设备与电源的匹配也有一定的问题。你用示波器来测试一下你的逆变输出波形是否正常如果有问题，你检查你的控制板上的改变频率的电容时候合适，可以换一下你的电容。 中频变压器有个叫“额定变比”的指标，实际该指标对负载的阻抗提出了限制，您可以核算一下现在的实际阻抗是否低于“额定变比”对阻抗的限制。尤其是零启动电源（扫频启动除外），阻抗很低的情况下，启动是困难的。 10吨的一般为1000伏中频电压1500，250KW零压起动中频机突然烧5个KP管及2个整流脉冲变压器。换后正常工作约12小时，所有KK管，KP管共12个全烧毁，并4个整流脉冲变压器损坏。用万用表摇表分别检查未能发现故障点。现向各位高手请教原因。
( 安全技术 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 中频感应电炉的安全防护(最新 版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes
中频感应电炉的安全防护(最新版) 关于中频感应电炉的安全防护，可分为炉子设备的安全防护和操作人员的安全防护。这里仅介绍设备结构方面所采取的安全措施。 1．冷却水系统 中频电源、感应线圈、水电缆等都需要用水进行冷却，因此水对于炉子设备至关重要。由于冷却水故障而造成的炉子设备损坏的几率是较高的。因为被冷却的器件大多是带电体，如晶闸管、感应线圈、水电缆等，所以直接冷却这些器件的冷却水的导电率必须低于规定值，连接软管必须是无碳胶管。此外，冷却水的进水温度、出水温度、水压和流量都必须符合设计规定。电炉的冷却水系统设有各种传感器，以监测冷却水的相关参数。当冷却水参数出现异常、超出设定值时就会报警，或停止设备运行。 中频电炉的冷却水泵站要配两台规格相同的主水泵（一用一
备），并且必须配有应急冷却水系统。当电网供电中断造成主水泵不能工作时，应急冷却水系统可为炉体提供冷却，避免炉体损坏。 2.液压系统 中频无芯感应电炉的液压系统用于倾炉倒出熔化的金属液，以及炉盖的开启和关闭。为保证工作可靠，电炉的液压站应配置两台规格相同的主泵（一用一备）。 倾炉液压缸的进口端需装节流阀，以防止炉体因液压系统失压而突然落下。 在电网供电中断时间较长的情况下，电炉内的熔融金属有可能会冷却、凝固，这种情况可能会损坏炉衬，若通过运行电炉来熔化凝固在炉内的金属是非常危险的，因此电炉的液压系统应配有应急系统。当电网供电中断时，如有必要可用此应急系统将炉内的金属液倒出，以免凝固在炉内。 3.接地漏炉监测报警 在无芯中频感应电炉的运行中，若其炉衬损坏就会导致漏炉事故。如果熔融金属从炉衬渗漏出来，就会损坏感应线圈的绝缘、线
中频电炉日常维护__中频电炉循环水系统重要性 对于中频电炉的维护问题大家一定要重视，企业一定要配备专业维修电工，对设备进行日常维护和故障处理。设备应每月检查一次，消除机内尘土灰垢，机件损蚀松动情况应调整后再使用等等，都是我们需要注意的问题。如设备暂不用时应加强干燥措施，加强通风，以免受潮引起装置损坏，以及各电子元件参数蠕变；冬天，应排除水冷系统中的积水，防止冻结损坏管道。接下来，我们一起看文章详细了解吧。 【中频电炉循环水系统重要性】 中频炉设备是一种大功率的电力电子装置，可控硅、平波电抗器、电容、感应圈、水冷电缆等主要部件都需要水冷却，许多冷却管的内径只有8mm左右。 功率小一些的电炉，只采用循环水池就可以了。功率大一些的电炉，就要采取循环水池加玻璃钢冷却塔的方式，并要求电炉和电柜循环水分开，因为电炉出水温度在55℃左右，电炉出水温度在40℃左
右，温差十几度以上。条件好些的企业，或者本地水质很硬的情况，采用纯水（蒸馏水）循环系统。目前纯水循环系统产品分全封闭式（铜管机芯）和换热器式两种，前者占地面积小，但造价高，后者占地面积大，但造价低，两者都能达到纯水封闭循环冷却的目的。 许多企业不重视水系统的配置，循环水温度过高，系统进入杂物，造成结垢和堵水现象，出现烧硅、烧电抗器故障，造成不必要的损失。 山东、河北、云贵川的部分地区，水硬度较大，中频电源采用纯水内循环系统。 常见的中频炉水循环系统：中频电源普通循环水系统，电源纯水循环系统，电炉循环水系统全封闭式（铜管机芯）纯水循环系统各进水管路应有闸阀控制水的流量， 总进水管应装水压表；回水管路应各走各的，越粗越好，使回水不致溢出；水池要求容积越大越好，使水冷却更快。炉体出水温度高，出水口应远离水泵抽水口；进水管弯道应当尽量少，水池距离水泵越近越好，使水压和流量不致于损耗。建议用户在建水池时，将电炉水和电柜水各用一个水池，独立循环。
晶闸管中频感应加热电源是利用晶闸管将三相工频交流电能变换成几百或几千赫兹的 单相交流电能。具有控制方便、效率高、运行可靠、劳动强度低的特点，广泛用于铸钢、不锈钢或合金钢的冶炼、真空冶炼、锻件的加热和钢管的弯曲、挤压成型、工件 的预热、钢件表面淬火、退火热处理、金属零件的焊接、粉末冶金、输送高温工质的 管道加热、晶体的生长等不同场合。在我厂，中频电源装置主要用于铸钢、不锈钢和 青铜等的冶炼。 中频电源的工作原理为：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，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（一般为1000至8000Hz）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 作全面检查，它包括以下几个方面： （一）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，这将排除这些元件断路的可能性。 （二）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，可以用万用表通断档测一下快熔，以判 断它是否烧断。 测量晶闸管的简单方法是用万用表电阻挡（200Ω挡）测一下其阴极—阳极、门极—阴极电阻，测量时晶闸管不用取下来。正常情况下，阳极—阴极间电阻应为无穷大，门极—阴极电阻应在10—50Ω之间，过大或过小都表明这只晶闸管门极失效，它将不能被触发导通。 脉冲变压器次边接在晶闸管上，原边接在主控板上，用万用表测量原边电阻约为50Ω。续流二极管一般不容易出现故障，检查时用万用表二极管挡测其二端，正向时 万用表显示结压降约有500mV，反向不通。 （三）逆变器：逆变器包括四只快速晶闸管和四只脉冲变压器，可以按上述方法 检查。
维修电工（中频炉）培训资料 第一章基本知识 一、感应加热原理： 无芯感应电炉就像一个空芯变压器，并根据电磁感应原理工作。坩埚外的感应线圈相当于变压器的原绕组，坩埚内的金属炉料相当于副绕组。当感应线圈通一交变电流时，则因交变磁场的作用是短路连接的金属炉料产生强大的感应电流，电流流动时，为克服金属炉料的电阻而产生热量致使金属炉料加热熔化。 电磁感应现象：变化磁场在导体中引起电动势的现象称为电磁感应，也称“动磁生电”。当位于磁场中的导体与磁力线产生相对切割运动，或线圈中的磁通发生变化时，在导线或线圈中都会产生电动势；若导体和线圈构成闭合回路，则导体或线圈中将有电流。由电磁感应产生的电动势称感生电动势，由感生电动势引起的电流叫做感生电流。 涡流：在具有铁心的线圈中通以交流电时，铁心内就有交变磁通通过，因而在铁心内部必然产生感应电流，在铁心中自成闭合回路，因而形成状如水中漩涡的涡流。涡流的利用：利用涡流产生高温熔炼金属，或对金属进行热处理；电度表中铝盘转动及电工测量仪表中的磁感应阻尼器也就是根据涡流的原理工作的。涡流的危害:涡流消耗电能，使电机、电气设备效率降低； 使铁心发热；且涡流有去磁作用，会削弱原有磁场 二、可控硅的基础知识 1、优点：他是一种大功率的半导体器件，效率高、控制特性好、反应快、 寿命长、体积小、重量轻、可靠性高和方便维护。 2、结构：四层半导体叠交而成，有三个PN结，外部有三个电极，分别是 阳极、阴极、控制极，分别为A、K、G。 3、工作原理：
将可控硅按图l连接，可以得到如下结果： ①开关Ｋ未合上时，灯不亮，可控硅未导通。 ②合上K，灯亮，这时可控硅上约有1V的电压降。 ③导通后即使打开Ｋ，灯仍亮，可控硅一经触发导通后，可自己维持导通状态。 ④如果降低电源电压E，灯泡逐渐变暗，当电流减小到某一定值（称为最小维持电流)以下时，可控硅关断，灯泡突然熄灭。 由此可知，要使可控硅导通，必须在A、K极间加上正向电压，同时加以适当的正向控制极电压(称触发电压)。一旦导通后，要使可控硅关断，必须采取降低阳极电压、反接或断开电路等措施，使正向电流小于最小维持电流。 4、晶闸管的保护 晶闸管虽然具有很多优点，但是，它们承受过电压和过电流的能力很差，这是晶闸管的主要弱点，因此，在各种晶闸管装置中必须采取适当的保护措施。 一、晶闸管的过电流保护 由于晶闸管的热容量很小，一旦发生过电流时，温度就会急剧上升而可能把PN 结烧坏，造成元件内部短路或开路。 晶闸管发生过电流的原因主要有：负载端过载或短路；某个晶闸管被击穿短路，造成其它元件的过电流；触发电路工作不正常或受干扰，·使晶闸管误触发，引起过电流。晶闸管承受过电流能力很差，例如一个100A的晶闸管，它的过电流能力如表2所列。这就是说，当100A的晶闸管过电流为400A时，仅允许持续0．02s，否则将因过热而损坏。由此可知，晶闸管允许在短时间内承受一定的过电流，所以，过电流保护的作用．就在于当发生过电流时，在允许的时间内将过电流切断，以防止元件损坏。
中频炉维修实例大集合 550kgGPRS中频电炉，低功率〈100kw工作正常，一提高功率>150kw，马上就烧逆变管，已检查过炉体，电缆，电容器，控制板没有发现问题，可有其它原因，请各位师傅指点：可能是脉冲变压器的问题，或者是逆变晶闸管关断时间的问题。 KGPS中频熔炼炉我们现在有一套1000KW 2吨的熔炼炉在调试期间出现了，功率损耗太大。 整套设备可以正常启动，主要参数： 中频电压：1100 直流电压 760-800 进线电压：575 直流电流 1200 中频频率：500 可捆硅没有问题变压器 1250KVA 问题是： 当我们在洪炉期间当直流电压140 支流电流 590时等于说功率才80多个KW时高压保险就暴了。而且很严重高压用的是100A跌落式熔断器已经喷火。从现场的情况来看是超载运行了。他们的高压是10000V直接接到我们的变压器。 从我们推算的角度是高压出现暴的情况是过载但是查不到原因。 从进线功率分析当时我们开到80个KW时进线功率是200多个KW，他们完全安照要求我们的电源柜是要接零线的但当是没接零线柜字220V电压正常所有但所有设备都接地了。而柜子的零线是与外壳是绝缘的。查不出零线从和而来。 这就是以上的情况这个零线会不会造成损耗太大了会不会把大的电压送到了地下呢。谢谢你帮我解答以下。 我公司有一台浙大生产的500KW可控硅中频电源，负载是真空感应炉。使用了近6年了，现在经常出现逆变难启动的现象，望有经验的师傅帮助解决。 带中频变压器，并且一台电源带二台对输入电压不同要求的炉体，这二台设备与电源的匹配也有一定的问题。你用示波器来测试一下你的逆变输出波形是否正常如果有问题，你检查你的控制板上的改变频率的电容时候合适，可以换一下你的电容。 中频变压器有个叫“额定变比”的指标，实际该指标对负载的阻抗提出了限制，您可以核算一下现在的实际阻抗是否低于“额定变比”对阻抗的限制。尤其是零启动电源（扫频启动除外），阻抗很低的情况下，启动是困难的。 10吨的一般为1000伏中频电压1500，250KW零压起动中频机突然烧5个KP管及2个整流脉冲变压器。换后正常工作约12小时，所有KK管，KP管共12个全烧毁，并4个整流脉冲变压器损坏。用万用表摇表分别检查未能发现故障点。现向各位高手请教原因。
（铸造公司黑色金属交流会） 刘树龙 目录 1、中频炉特点及主要技术参数 2、中频炉筑炉工艺 3、中频炉新炉衬启熔工艺 4、中频炉冷炉及冷炉启熔工艺 5、中频炉炉衬耐火材料使用寿命情况 6、中频炉熔炼工艺 7、我厂中频炉应用存在的问题
（铸造公司黑色金属交流会） 刘树龙 第一部分中频感应电炉基础 1．1感应电炉的基本原理 法拉第在1831年就发现了电磁感应现象：当通过导电回路所包围的面积的磁场发生变化时，此回路中会产生电势，此种电势称为感应电势，当回路闭合时，则产生电流。 感应电炉都是用交流电产生交变磁场，处在这个交变磁场中的金属内部则产生交变的感应电势与感应电流。感应电流的方向与炉子感应线圈中的电流方向相反。 在感应电势作用下，被加热的金属表面层产生感应电流。电流流动时，为克服金属表面层的电阻而产生焦耳热。 感应电炉就是利用这个热量使金属加热熔化。 1．2中频感应电炉的特点 在感应炉内，被熔化的金属由于受到电磁力的作用，产生强烈的搅拌力，这是感应电炉的特点。 在炉子内，电磁搅拌的作用有助于金属炉料和合金迅速熔化，铁水化学成份和温度均匀。如果电磁搅拌力过大，使金属表面旋速过高，金属液强烈流动，冲刷炉衬，使炉衬侵蚀加快，同时还使铁水氧化。这一点操作时非常重要。设计时已限制电磁搅拌作用在一定范围值内。这就要求在不生产时，限定铁水量，限定送电功率。 1．3铸造一厂灰熔车间中频感应电炉的主要技术参数 炉子有效容量：8吨 额定中频感应功率：6000KW 熔比率：10t/h 逆变器输出电压：2800－3000V 逆变器输出额率：200－280HZ 变压器输入电压：10KV 进水压力：0.6Mpa 进水温度：≤35℃
中频电炉维修心得1 中频电源广范应用于熔炼、透热、淬火、焊接等领域，不同的应用领域对中频电源有不同的要求，因此，中频电源的控制电路和主电路有不同的结构形式。只有在熟练掌握这些电路的基本工作原理和功率器件的基本特性的基础上，才能快速、准确地分析、判断故障原因，采取有效的措施排除故障。 在此仅对典型电路和常见故障进行探讨。 1 开机，设备不能正常起动： 1.1 故障现象：起动时直流电流大，直流电压和中频电压低，设备声音沉闷，过流保护。分析处理：逆变桥有一桥臂的晶闸管可能短路或开路，造成逆变桥三臂桥运行。用示波器分别观察逆变桥的四个桥臂上的晶闸管管压降波形，若有一桥臂上的晶闸管的管压降波形为一线，该晶闸管已穿通；若为正弦波，该晶闸管未导通。更换已穿晶闸管；查找晶闸管未导通的原因。 1.2 故障现象：起动时直流电流大，直流电压低，中频电压不能正常建立。分析处理：补偿电容短路。断开电容，用万用表查找短路电容。更换短路电容。 1.3 故障现象：重载冷炉起动时，各电参数和声音都正常，但功率升不上去，过流保护。分析处理：（1）逆变换流角太小。用示波器观看逆变晶闸管的换流角，把换流角调到合适值。（2）炉体绝缘阻值低或短路。用兆欧表检测炉体阻值，排除炉体的短路点。（3）炉料（钢铁）相对感应圈阻值低。用兆欧表检测炉料相对感应圈的阻值，若阻值低，重新筑炉。 1.4 故障现象：零电压它激（无专用信号源）起动电路不好起动。分析处理：（1）电流负反馈量调整得不合适；（2）与电流互感器串联的反并二极管是否击穿；（3）信号线是否过长过细；（4）信号合成相位是否接错；（5）中频变
压器和隔离变压器是否损坏，特别要注意变压器匝间短路。重新调整电流负反馈量；更换已损坏的部件。 1.5 故障现象：零电压它激扫频起动电路不好起动。分析处理：（1）扫频起始频率选择不合适，重新选择起始频率。（2）扫频电路有故障。用示波器观察扫频电路的波形和频率。排除扫频电路故障。 1.6 故障现象：起动时，各电参数和声音都正常，升功率时电流突然没有，电压到额定值，过压过流保护。分析处理：负载开路，检查负载铜排接头和水冷电缆。 2. 设备能起动，但工作状态不对。 2.1 故障现象：设备空载能起动，但直流电压达不到额定值，直流平波电抗器有冲击声并伴随抖动。分析处理：关掉逆变控制电源，在整流桥输出端上接上假负载，用示波器观察整流桥的输出波形，可看到整流桥输出缺相波形。缺相的原因可能是：（1）整流触发脉冲丢失。（2）触发脉冲的幅值不够、宽度太窄导致触发功率不够，造成晶闸管时通、时不通。（3）双脉冲触发电路的脉冲时序不对或补脉冲丢失。（4）晶闸管的控制极开路、短路或接触不良。 2.2 故障现象：设备能正常顺利起动，当功率升到某一值时，过压或过流保护。分析处理：分两步查找故障原因：（1）先将设备空载运行，观察电压能否升到额定值。若电压不能升到额定值，并且多次在电压某一值附近过流保护。这可能是补偿电容或晶闸管的耐压不够造成的，但也不排除是电路某部分打火造成的。（2）若电压能升到额定值，可将设备转入重载运行，观察电流值是否能达到额定值，若电流不能升到额定值，并且多次在电流某一值附近过流保护，这可能是大电流干扰。要特别注意中频大电流的电磁场对控制部分和信号线的干扰。