1、變壓器容量

目前對(duì)于行業(yè)比較常用的SCR全橋并聯(lián)逆變中頻電源，變壓器容量和電源的數(shù)值關(guān)系式為：變壓器容量的數(shù)值= 電源功率的數(shù)值 x 1.2。對(duì)于IGBT半橋串聯(lián)逆變中頻電源（俗稱一拖二，一臺(tái)熔煉一臺(tái)保溫，兩臺(tái)同時(shí)工作）變壓器容量和電源功率的數(shù)值關(guān)系式為：變壓器容量的數(shù)值= 電源功率的數(shù)值 x 1.1。

變壓器為整流變壓器為了減少諧波的干擾，盡量專機(jī)專用，即一臺(tái)中頻電源配置一臺(tái)整流變壓器。

2、進(jìn)線電壓

對(duì)于1000KW以下的中頻電源一般采用三相五線制380V，50HZ工業(yè)用電，配置6脈沖單整流中頻電源；對(duì)于1000KWY以上的中頻電源則側(cè)重于使用660V進(jìn)線電壓（有的廠家使用575V或750V,由于575VZ或750V是非標(biāo)電壓，建議不要選擇使用）配置12脈沖的雙整流中頻電源，原因有二：一是通過提高進(jìn)線電壓提高額定工作電壓；二是大功率產(chǎn)生的諧波會(huì)干擾電網(wǎng)，通過雙整流可以獲得較為平直的直流電流，負(fù)載電流為矩形波，負(fù)載電壓接近正 弦波，減少電網(wǎng)干擾對(duì)其他設(shè)備的沖擊。

有的用戶盲目的追求高電壓（有的1000KW使用900V進(jìn)線電壓），低電流以來達(dá)到節(jié)能的目的，但是以電爐的壽命為代價(jià)的，得不償失，高電壓容易造成電元器件壽命縮短，銅排，線纜疲乏，使電爐壽命大打折扣。另外高電壓對(duì)于電爐生產(chǎn)廠家來說，在用材方面減少了原材料，節(jié)約了成本。電爐廠家肯定是樂意這樣做（高售價(jià)低成本），吃虧的還是電爐的使用廠家。

3、產(chǎn)能要求

一般來說，按照單件的重量和每個(gè)工作日所需要的鐵液的重量，可以確定中頻感應(yīng)熔煉爐的容量。然后確定中頻電源的功率和頻率。感應(yīng)加熱設(shè)備屬于非標(biāo)的產(chǎn)品。目前國(guó)家沒有形成標(biāo)準(zhǔn)，行業(yè)普遍的配置為：1.5噸以下，功率按500－700KW/噸，頻率為1000HZ；2－5噸，功率按500－600KW/噸，頻率為500HZ；5噸以上，功率按500－600KW/噸，頻率為250HZ。

國(guó)內(nèi)中頻感應(yīng)熔煉爐功率密度基本在500－600KW/噸左右，與理論佳值600-800KW相比較低，主要是考慮爐襯壽命和生產(chǎn)管理。高功率密度下， 電磁攪拌會(huì)對(duì)爐襯產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖刷，對(duì)爐襯材料，筑爐的方法，熔煉工藝，材質(zhì)，輔助的材料等要求較高。根據(jù)上述配置，每爐熔化時(shí)間在75分鐘（包括加料，打撈雜質(zhì)，調(diào)質(zhì)時(shí)間）。若需要縮短每爐次的熔化時(shí)間，可在爐體的容量不變的情況下提高電源功率密度100KW/噸。

4.結(jié)構(gòu)的選擇

以減速機(jī)為傾爐方式的鋁合金結(jié)構(gòu)的供應(yīng)熔煉爐俗稱鋁殼爐，能耗為630KW.h/t。以液壓缸為傾爐方式的鋼結(jié)構(gòu)的感應(yīng)熔煉爐俗稱鋼殼爐，能耗為580KW.h/t。相對(duì)鋁殼爐，鋼殼爐的優(yōu)點(diǎn)有五點(diǎn)：

（1）堅(jiān)固耐用，從傾爐的安全角度，應(yīng)盡量使用鋼殼爐。

（2）矽鋼片制成的磁軛對(duì)感應(yīng)線圈產(chǎn)生的磁力線起到了屏蔽和發(fā)射，減少了漏磁，提高了熱效率，增大了產(chǎn)量，節(jié)能5%-8%左右。

（3）爐蓋的存在減少了熱量的損失，也提高了設(shè)備的安全性。

（4）使用壽命長(zhǎng)，鋁在高溫下氧化的比較嚴(yán)重，造成金屬韌性疲乏。在鑄造企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，經(jīng)常看到使用一年左右的鋁殼爐爐殼破爛不堪，而鋼殼爐由于漏磁少，設(shè)備使用壽命大大超過鋁殼爐。

（5）安全性能鋼殼爐要大大優(yōu)于鋁殼爐，鋁殼爐在熔煉的時(shí)候由于高溫，重壓，鋁殼容易變形，安全性差。鋼殼爐使用液壓傾爐，安全可靠。

5、細(xì)節(jié)查看

（1）爐殼和磁軛。鋁殼爐有的廠家的爐殼往往是重量.和厚度不夠；鋼殼爐重要的是磁軛的選擇，同型號(hào)的鋼殼爐磁軛的選擇不同，價(jià)格差距很大，一般應(yīng)選用全新的有取的Z11的高導(dǎo)磁率冷軋硅鋼片制造，硅鋼片的厚度在0.3mm，采用仿形結(jié)構(gòu)，內(nèi)弧面和感應(yīng)線圈的外圓弧度相同，使得磁軛可以緊貼感應(yīng)線圈外側(cè)，很大限度的約束線圈向外發(fā)散磁力線，磁軛由兩側(cè)的不銹鋼板和不銹鋼夾持，焊接固定，通水冷卻（有的廠家使用廢舊，無(wú)取向，甚至是廢舊變壓器上拆卸下來的硅鋼片來制作磁軛）。

（2）銅管和銅排。熔煉爐的核心是感應(yīng)線圈，冷擠壓銅管和鑄造銅管的效果和價(jià)格相差甚遠(yuǎn)。應(yīng)該采用巨型截面的T2冷擠壓銅管，銅管的表面絕緣處理采用靜電噴涂，達(dá)到H級(jí)絕緣，為保護(hù)其絕緣強(qiáng)度，在表面用云母帶和無(wú)堿玻璃絲帶分別纏繞包扎一次，而后再涂防潮絕緣瓷漆。線圈匝間留有一定得間隙，在涂線圈內(nèi)耐火膠泥時(shí)應(yīng)使耐火膠泥滲入縫隙，加強(qiáng)線圈上的膠泥在線圈上的附著力，耐火膠泥筑好后，內(nèi)表面光整，便于拆除爐襯，以保護(hù)線圈，線圈上下兩端增加幾匝不銹鋼水冷圈，增加整體剛性，有利于散熱（有的廠家使用的是鑄銅或者T3的銅管，導(dǎo)電差，容易破裂漏水應(yīng)特別注意）。

（3）可控硅。各知名廠家的可控硅，質(zhì)量可靠，穩(wěn)定（在選擇的時(shí)候要求電爐廠家注明可控硅的生產(chǎn)廠家，出示可控硅廠家的產(chǎn)品合格證等）。

（4）電源柜的選擇：正規(guī)的廠家采用標(biāo)準(zhǔn)噴塑板柜殼。而非鐵皮噴漆柜殼。并且中頻電源的尺寸規(guī)格都是標(biāo)準(zhǔn)的。不正規(guī)的廠家電源柜也縮水，高度、寬度和厚度不夠，甚至有的把電抗器擱置在電源柜外面的。正規(guī)的廠家中頻電源內(nèi)部都裝有低壓開關(guān)，不需要用戶在另外配置電壓開關(guān)柜。而有些不正規(guī)的廠家電源內(nèi)部沒有安裝低壓開關(guān)。無(wú)形增加了用戶的費(fèi)用（質(zhì)量好的低壓開關(guān)有環(huán)宇、正泰、德力西等）。

（5）中頻爐電容器。進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償?shù)碾娙莨裰饕氖潜仨毰鋫渥懔康臄?shù)量，一般是電容的補(bǔ)償量數(shù)值是電源功率的18－20倍。

（6）電抗器。電抗器的主要材料是硅鋼片，應(yīng)該選用正規(guī)廠家生產(chǎn)的新品，不能用回收的二手硅鋼片。

（7）附件。水管卡子：中頻熔煉爐成套設(shè)備中，有大量的水管連接，嚴(yán)格的講應(yīng)該用不銹鋼卡子，更好的是使用銅制的活結(jié)，活結(jié)安裝和拆卸方便，不用維護(hù)。特別適合應(yīng)用于水冷電纜上，有利于電流傳輸而且不會(huì)發(fā)生漏水的情況，安全可靠。

除了上面的幾點(diǎn)還有其他的元器件的選擇也很重要，比如逆變無(wú)感電容、無(wú)感電阻、水冷電纜、連接銅排、水管等等。盡量要求熔煉爐生產(chǎn)廠家提供主要元器件的明細(xì)及生產(chǎn)廠家，不能只單純的比價(jià)格而忽略了設(shè)備內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和質(zhì)量。

（8）技術(shù)實(shí)力。正規(guī)的廠家為研究先進(jìn)的技術(shù)投入了大量的人力物力，設(shè)備先進(jìn)齊全，技術(shù)精湛，在熔化速度、電耗、設(shè)備故障等方面反映不同。很多的生產(chǎn)廠家不具備廠內(nèi)調(diào)試的條件，成本自然低一些，裝配和調(diào)試工藝對(duì)質(zhì)量的影響是非常大的，不同廠家，不同的工藝，不同的價(jià)格也造成不同的質(zhì)量。

（9）售后服務(wù)。正規(guī)的廠家的保障售后服務(wù)較好。中頻感應(yīng)熔煉爐有一年的保修期，在此期間，任何非人為責(zé)任造成的設(shè)備故障，都會(huì)由生產(chǎn)廠家負(fù)責(zé)。

如何提高中頻爐使用壽命

影響電爐坩堝的使用壽命主要有爐襯耐火材料、烘爐工藝和使用工藝等方面。

1、爐襯耐火材料

（1）爐襯耐火材料質(zhì)量及其性能的好壞對(duì)爐子的使用壽命起到根本的作用。

要能抵抗高溫?zé)嶝?fù)荷作用，不軟化，不熔融。同時(shí)還要具有高的體積穩(wěn)定性，抵抗高溫?zé)嶝?fù)荷作用，體積不收縮和僅有均勻膨脹。

（2）耐火材料的成分。耐火材料中的雜質(zhì)，在高溫下能形成低熔點(diǎn)的化合物，從而降低了耐火材料的耐火度。因此，爐襯砂中要保證耐火材料含量，嚴(yán)格控制雜質(zhì)成分，。

（3）耐火材料粒度配比。耐火材料合理的粒度配比，可以在筑爐過程中容易形成密度高的耐火層，在使用過程不易出現(xiàn)缺陷。下面是一組較合理的比 例：3.35mm～5mm、0.85mm～1.70mm、0.1mm～0.85mm、0.1mm以下的比例分別為17%、33%、20%、30%。

2、烘爐工藝

烘爐是為了獲得燒結(jié)層的過程，燒結(jié)層的好壞直接影響到了爐子的使用壽命，烘爐是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。爐腔筑好后，應(yīng)立即進(jìn)行烘爐；烘爐前，檢查電氣設(shè)備、冷卻水系統(tǒng)是否正常；烘爐時(shí)要嚴(yán)格按烘爐工藝進(jìn)行。烘爐工藝是烘爐過程中的關(guān)鍵因素，具體要點(diǎn)：

（1）要控制好加熱速度，特別是烘爐早期，如果加熱速度過快，爐襯中的水分排出過快則容易形成裂紋，使?fàn)t子的壽命大大縮短。

（2）當(dāng)爐襯被加熱到573℃時(shí)石英相變過程中膨脹過快將容易引起裂紋甚至剝落，因此在400℃加熱到600℃時(shí)，加熱速度應(yīng)減慢，而在870℃時(shí)應(yīng)保溫1h～2h，使其能緩慢且完全的相變。

（3）烘爐階段為燒結(jié)保溫，燒結(jié)溫度根據(jù)具體耐火材料而定，一般希望能得到厚度為爐襯厚30%的燒結(jié)層，因此，一般燒結(jié)溫度高于出鐵溫度50～100℃。

3、用爐工藝

爐子使用過程的各種工藝對(duì)爐子的使用壽命也相當(dāng)重要，各種操作不當(dāng)均可能會(huì)降低爐子的使用壽命。因此在使用過程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

（1）由于新爐的燒結(jié)層較薄，因此新爐的使用工藝很重要。新爐出水的第1爐應(yīng)出50%即加料熔化，這樣可避免全部出水后加料使?fàn)t襯驟冷而出現(xiàn)裂紋等缺陷；新爐盡可能地進(jìn)行連續(xù)熔煉，避免間斷熔煉忽冷忽熱而造成的裂紋，一般應(yīng)連續(xù)熔化1個(gè)星期。

（2）熔煉過程中盡量避免高溫熔煉。在高溫狀態(tài)下，爐襯將與鐵液進(jìn)行坩堝反應(yīng)，如下式：SiO2+2C→Si+2CO，溫度越高、C越高、Si越低，爐襯的蝕損將加劇，尤其在新爐時(shí)更為明顯，因此熔化時(shí)在保證出水溫度下盡量避免高溫。

（3）避免爐襯過熱。由于中頻爐升溫速度相當(dāng)快，當(dāng)熔煉工不注意時(shí)，使?fàn)t料出現(xiàn)“架橋”現(xiàn)象而使?fàn)t襯出現(xiàn)局部高溫甚至超過爐襯的耐火度，這樣有可能使?fàn)t襯熔融而蝕損。

（4）在使用過程中，由于故障等原因需要長(zhǎng)時(shí)間停爐時(shí)，應(yīng)將爐內(nèi)的鐵液倒空，避免鐵水冷凝時(shí)對(duì)爐襯的拉裂而使?fàn)t襯損壞。

（5）使用過程中尤其新爐時(shí)盡量使用干凈的爐料。

（6）在停爐冷卻時(shí)，為了避免爐襯驟冷，應(yīng)進(jìn)行空爐冷卻，同時(shí)為避免爐襯在冷卻過程中上下溫差過大而產(chǎn)生裂紋，應(yīng)蓋爐蓋，使?fàn)t襯在冷卻時(shí)上下均勻，從而保證爐子的使用壽命。

（7）由于爐冷時(shí)不可避免的出現(xiàn)垂直裂紋，因此，冷爐啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)先低溫烘爐，再進(jìn)行熔化，從而使裂紋能先彌合，避免鐵水熔化時(shí)滲入裂紋使裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展。

（8）爐子使用過程中要注意觀察爐況，觀察好爐況就是對(duì)爐子的一種保護(hù)，每3日測(cè)量爐底，每日每爐均要觀察爐墻，從而保障了爐襯的安全。

（9）對(duì)電爐設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，如經(jīng)常進(jìn)行吹掃線圈，清掃線圈上的雜物防止線圈擊穿，從而避免了由于設(shè)備故障而導(dǎo)致的拆爐，有效的提高了坩堝使用壽命。

4、延長(zhǎng)電爐壽命注意事項(xiàng)：

（1）定期檢查電爐及控制器各接頭的連接是否良好。

（2）電爐和控制器必須在相對(duì)濕度不超過85%，沒有導(dǎo)電塵埃，爆炸性氣體和能破壞金屬絕緣以及電子元件的腐蝕性氣體的場(chǎng)所工作。

（3）控制器的工作環(huán)境溫度限于0—50℃。

（4）電爐和控制器使用時(shí)，均不得超過額定功率，爐溫不得超過很高使用溫度，禁止將潮濕工件裝入爐膛內(nèi)，含有超高水分的被加熱工件應(yīng)預(yù)先烘干。

（5）保持爐膛內(nèi)情清潔，對(duì)爐內(nèi)的金屬氧化物、溶渣和雜質(zhì)等應(yīng)及時(shí)清除，裝卸工件時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎。

日常維護(hù)、保養(yǎng)及管理

１、日常維護(hù)保養(yǎng)要點(diǎn)

每班次上崗和下班時(shí)都要對(duì)爐襯、感應(yīng)線圈、水冷電纜、爐蓋機(jī)構(gòu)、傾爐油缸、高壓電柜、主開關(guān)柜、傾爐控制柜、中頻電源柜、變壓器、電抗器、液壓站、鼓風(fēng)機(jī)除塵系統(tǒng)、水處理系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)及漏爐報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查，并在工作中時(shí)時(shí)監(jiān)控各系統(tǒng)的工作狀況是否正常，水處理系統(tǒng)的維護(hù)因重視程度不夠，壽命非常短，常因堵水、結(jié)垢、漏水等原因無(wú)法修復(fù)而報(bào)廢，要引起高度重視。另一個(gè)難題就是傾爐和爐蓋的液壓系統(tǒng)總是有漏油的地方，易引起著火，應(yīng)特別注意維護(hù)。

2、中頻電爐的安全防護(hù)

（1）冷卻水對(duì)中頻電爐是至關(guān)重要的，因冷卻水的故障而造成電爐設(shè)備損壞的幾率是較高的，電爐應(yīng)配備“一用一備”兩臺(tái)水泵，并配備應(yīng)急冷卻水系統(tǒng)，當(dāng)供電中斷時(shí)，可及時(shí)為爐體提供冷卻水，避免造成損壞。

（2）液壓傾爐系統(tǒng)也要配備“一用一備”兩臺(tái)油泵，傾爐油缸的進(jìn)口需安裝節(jié)流閥，防止?fàn)t體因液壓系統(tǒng)失壓而突然落下，當(dāng)爐內(nèi)存有鐵液而又較長(zhǎng)時(shí)間不能送電的情況下，若通過運(yùn)行電爐熔化凝固在爐內(nèi)的金屬是非常危險(xiǎn)的，因此，液壓系統(tǒng)應(yīng)配有發(fā)電機(jī)或手動(dòng)泵或安保電源等應(yīng)急措施，當(dāng)電網(wǎng)供電中斷時(shí)，能及時(shí)將爐內(nèi)金屬液倒出。

（3）可靠的接地漏爐檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)是非常重要的，并應(yīng)每班兩次以上檢查，試驗(yàn)其靈敏可靠性，經(jīng)常檢查爐襯的使用情況，方法是目測(cè)加測(cè)量，目測(cè)中下部是否有局部缺肉的地方，用“X”型尺測(cè)量其總高度和不同高度部位的直徑，與坩堝比較，來判斷爐襯的使用狀態(tài)。

（4）配備計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)，自動(dòng)對(duì)故障進(jìn)行診斷分析，對(duì)電氣系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)等各系統(tǒng)的設(shè)置點(diǎn)參數(shù)進(jìn)行掃描判斷，且當(dāng)參數(shù)異常時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并能顯示、分析和記錄故障信息，這樣故障在初始狀態(tài)就會(huì)被發(fā)現(xiàn)，不會(huì)造成嚴(yán)重的設(shè)備損壞。

3、日常管理

（1）中頻電爐應(yīng)配備專職的電爐電工、鉗工和水處理工，在使用過程中時(shí)刻監(jiān)護(hù)。而且這些人員應(yīng)有較高的技術(shù)水平和較強(qiáng)的責(zé)任心，定期培訓(xùn)考核。

（2）企業(yè)應(yīng)根據(jù)電爐的使用說明書和專業(yè)的操作規(guī)范制定嚴(yán)格周密的中頻電爐使用、維護(hù)保養(yǎng)管理制度，并嚴(yán)格執(zhí)行，才能確保其安全運(yùn)行。

（3）不是連續(xù)作業(yè)的情況下，每次開爐前要有預(yù)熱時(shí)間，低功率將爐襯和爐料預(yù)熱至暗紅色后，再逐步加大功率。

（4）生產(chǎn)上應(yīng)盡量保證連續(xù)作業(yè)，同材質(zhì)的連續(xù)澆注，避免不熔化滿爐的情況，并保證爐料的質(zhì)量和配料的準(zhǔn)確性。

（5）中頻電爐在使用過程中應(yīng)對(duì)水處理系統(tǒng)進(jìn)行一絲不茍的維護(hù)和保養(yǎng)，按要求進(jìn)行清洗等工作，應(yīng)給予高度重視，確保水質(zhì)穩(wěn)定，避免水冷系統(tǒng)發(fā)生結(jié)垢、堵水等危險(xiǎn)情況。

（6）中頻電爐的使用、修爐、日常維護(hù)保養(yǎng)、維修都應(yīng)有詳細(xì)的記錄。由主管領(lǐng)導(dǎo)定期對(duì)其環(huán)境、使用、維護(hù)、記錄等情況進(jìn)行檢查，有獎(jiǎng)罰制度，嚴(yán)格管理。

感應(yīng)電爐煉鋼的短處

耐火爐襯壽命主要是壽命不長(zhǎng)

耐火爐襯是坩鍋式感應(yīng)電爐的重要組成部分，確保其正常運(yùn)行，對(duì)設(shè)備作業(yè)的可靠性、經(jīng)濟(jì)效益、安全性乃至鑄鋼產(chǎn)品的冶金質(zhì)量都至關(guān)重要。

1、坩鍋式感應(yīng)電爐熔煉所用的能量，是由感應(yīng)線圈產(chǎn)生的磁通量、通過耐火爐襯傳送到爐內(nèi)金屬的。耐火爐襯的厚度增大，則漏磁通增大，感應(yīng)器輸出的功率、功率因數(shù)和電效率都隨之降低。為了盡量減少平衡電容對(duì)無(wú)功功率的補(bǔ)償、提高電效率，必需盡可能地使耐火爐襯的厚度減到很小。因而，在煉鋼用的各種熔爐中，感應(yīng)電爐耐火爐襯的厚度，比任何爐型的爐襯都小得多，但是，其作業(yè)條件卻又比其他爐型的爐襯苛刻得多。

2、爐襯的內(nèi)表面接觸熔融的鋼液、溫度很高，外表面則與水冷的感應(yīng)線圈相接，薄薄的爐襯中溫度梯度卻非常之大。

3、爐內(nèi)的鋼液因電磁作用而不斷攪拌，即電磁攪拌，增強(qiáng)了鋼液對(duì)爐襯的沖涮，也增強(qiáng)了其中懸浮的氧化物對(duì)爐襯的侵蝕，而且攪拌作用也使鋼液吸收氣體的可能性增大。

4、如果爐襯打結(jié)的緊實(shí)度不夠，或燒結(jié)不好，熔爐過程中有鋼液滲入爐襯的裂隙，滲入的鋼液因?yàn)橛懈袘?yīng)加熱的作用，不會(huì)在裂隙中凝固，而要在裂隙中繼續(xù)深入，直到接觸線圈、引起短路，甚至造成重大的安全事故。

故對(duì)爐襯耐火材料的性能、粒度級(jí)配、爐襯的修筑、爐襯的燒結(jié)都必須嚴(yán)格要求，不能有絲毫馬虎。

中頻電爐爐襯壽命判斷

為了多使用一次很可能發(fā)生爐襯被鐵液穿透，甚至可能危及設(shè)備和人身的安全。故要求準(zhǔn)確判斷爐襯的壽命。

1、根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)推算爐襯壽命，在爐襯壽命快到時(shí)注意觀察電爐頻率表、電壓表、電流表等，如果這些表的表針在正常工作情況下不斷擺動(dòng)，本次工作結(jié)束后爐襯壽命將盡不要再繼續(xù)使用。

2、操作工用鐵棍正常扒渣接觸鐵液有觸電感時(shí)時(shí)，應(yīng)注意觀察電爐工作聲音，如果聲音 “發(fā)悶”甚至出鐵液時(shí)聲音變化明顯，說明鋼液已侵入爐襯甚至擊穿爐襯。

3、電路工作聲音明顯變“悶”，電路外殼與其他接地體接觸電源便停止工作時(shí)，說明鋼液已擊穿爐襯，應(yīng)馬上切斷電源倒出爐內(nèi)鐵液。

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