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中頻感應電爐知識匯總,你想了解內容都在里面了!

所屬分類(lèi):行業(yè)新聞    發(fā)布時(shí)間: 2023-04-17    作者:admin
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1、變壓器容量

目前對于行業(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值關(guān)系式為:變壓器容量的數值= 電源功率的數值 x 1.2。對于IGBT半橋串聯(lián)逆變中頻電源(俗稱(chēng)一拖二,一臺熔煉一臺保溫,兩臺同時(shí)工作)變壓器容量和電源功率的數值關(guān)系式為:變壓器容量的數值= 電源功率的數值 x 1.1。

變壓器為整流變壓器為了減少諧波的干擾,盡量專(zhuān)機專(zhuān)用,即一臺中頻電源配置一臺整流變壓器。

2、進(jìn)線(xiàn)電壓

對于1000KW以下的中頻電源一般采用三相五線(xiàn)制380V,50HZ工業(yè)用電,配置6脈沖單整流中頻電源;對于1000KWY以上的中頻電源則側重于使用660V進(jìn)線(xiàn)電壓(有的廠(chǎng)家使用575V或750V,由于575VZ或750V是非標電壓,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(guò)提高進(jìn)線(xiàn)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(guò)雙整流可以獲得較為平直的直流電流,負載電流為矩形波,負載電壓接近正 弦波,減少電網(wǎng)干擾對其他設備的沖擊。

有的用戶(hù)盲目的追求高電壓(有的1000KW使用900V進(jìn)線(xiàn)電壓),低電流以來(lái)達到節能的目的,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(xiàn)纜疲乏,使電爐壽命大打折扣。另外高電壓對于電爐生產(chǎn)廠(chǎng)家來(lái)說(shuō),在用材方面減少了原材料,節約了成本。電爐廠(chǎng)家肯定是樂(lè )意這樣做(高售價(jià)低成本),吃虧的還是電爐的使用廠(chǎng)家。

3、產(chǎn)能要求

一般來(lái)說(shuō),按照單件的重量和每個(gè)工作日所需要的鐵液的重量,可以確定中頻感應熔煉爐的容量。然后確定中頻電源的功率和頻率。感應加熱設備屬于非標的產(chǎn)品。目前國家沒(méi)有形成標準,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。

西安感應熔煉爐

國內中頻感應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 )對爐襯產(chǎn)生強烈的沖刷,對爐襯材料,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.結構的選擇

以減速機為傾爐方式的鋁合金結構的供應熔煉爐俗稱(chēng)鋁殼爐,能耗為630KW.h/t。以液壓缸為傾爐方式的鋼結構的感應熔煉爐俗稱(chēng)鋼殼爐,能耗為580KW.h/t。相對鋁殼爐,鋼殼爐的優(yōu)點(diǎn)有五點(diǎn):

(1)堅固耐用,從傾爐的安全角度,應盡量使用鋼殼爐。

(2)矽鋼片制成的磁軛對感應線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁力線(xiàn)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,節能5%-8%左右。

(3)爐蓋的存在減少了熱量的損失,也提高了設備的安全性。

(4)使用壽命長(cháng),鋁在高溫下氧化的比較嚴重,造成金屬韌性疲乏。在鑄造企業(yè)現場(chǎng),經(jīng)??吹绞褂靡荒曜笥业匿X殼爐爐殼破爛不堪,而鋼殼爐由于漏磁少,設備使用壽命大大超過(guò)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、細節查看

(1)爐殼和磁軛。鋁殼爐有的廠(chǎng)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,同型號的鋼殼爐磁軛的選擇不同,價(jià)格差距很大,一般應選用全新的有取的Z11的高導磁率冷軋硅鋼片制造,硅鋼片的厚度在0.3mm,采用仿形結構,內弧面和感應線(xiàn)圈的外圓弧度相同,使得磁軛可以緊貼感應線(xiàn)圈外側,很大限度的約束線(xiàn)圈向外發(fā)散磁力線(xiàn),磁軛由兩側的不銹鋼板和不銹鋼夾持,焊接固定,通水冷卻(有的廠(chǎng)家使用廢舊,無(wú)取向,甚至是廢舊變壓器上拆卸下來(lái)的硅鋼片來(lái)制作磁軛)。

(2)銅管和銅排。熔煉爐的核心是感應線(xiàn)圈,冷擠壓銅管和鑄造銅管的效果和價(jià)格相差甚遠。應該采用巨型截面的T2冷擠壓銅管,銅管的表面絕緣處理采用靜電噴涂,達到H級絕緣,為保護其絕緣強度,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(xiàn)圈匝間留有一定得間隙,在涂線(xiàn)圈內耐火膠泥時(shí)應使耐火膠泥滲入縫隙,加強線(xiàn)圈上的膠泥在線(xiàn)圈上的附著(zhù)力,耐火膠泥筑好后,內表面光整,便于拆除爐襯,以保護線(xiàn)圈,線(xiàn)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(chǎng)家使用的是鑄銅或者T3的銅管,導電差,容易破裂漏水應特別注意)。

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

(4)電源柜的選擇:正規的廠(chǎng)家采用標準噴塑板柜殼。而非鐵皮噴漆柜殼。并且中頻電源的尺寸規格都是標準的。不正規的廠(chǎng)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。正規的廠(chǎng)家中頻電源內部都裝有低壓開(kāi)關(guān),不需要用戶(hù)在另外配置電壓開(kāi)關(guān)柜。而有些不正規的廠(chǎng)家電源內部沒(méi)有安裝低壓開(kāi)關(guān)。無(wú)形增加了用戶(hù)的費用(質(zhì)量好的低壓開(kāi)關(guān)有環(huán)宇、正泰、德力西等)。

(5)中頻爐電容器。進(jìn)行無(wú)功補償的電容柜主要的是必須配備足量的數量,一般是電容的補償量數值是電源功率的18-20倍。

(6)電抗器。電抗器的主要材料是硅鋼片,應該選用正規廠(chǎng)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:中頻熔煉爐成套設備中,有大量的水管連接,嚴格的講應該用不銹鋼卡子,更好的是使用銅制的活結,活結安裝和拆卸方便,不用維護。特別適合應用于水冷電纜上,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(chǎng)家提供主要元器件的明細及生產(chǎn)廠(chǎng)家,不能只單純的比價(jià)格而忽略了設備內部的結構和質(zhì)量。

(8)技術(shù)實(shí)力。正規的廠(chǎng)家為研究先進(jìn)的技術(shù)投入了大量的人力物力,設備先進(jìn)齊全,技術(shù)精湛,在熔化速度、電耗、設備故障等方面反映不同。很多的生產(chǎn)廠(chǎng)家不具備廠(chǎng)內調試的條件,成本自然低一些,裝配和調試工藝對質(zhì)量的影響是非常大的,不同廠(chǎng)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)。正規的廠(chǎng)家的保障售后服務(wù)較好。中頻感應熔煉爐有一年的保修期,在此期間,任何非人為責任造成的設備故障,都會(huì )由生產(chǎn)廠(chǎng)家負責。

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爐子的使用壽命起到根本的作用。

要能抵抗高溫熱負荷作用,不軟化,不熔融。同時(shí)還要具有高的體積穩定性,抵抗高溫熱負荷作用,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(guò)程中容易形成密度高的耐火層,在使用過(guò)程不易出現缺陷。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層的過(guò)程,燒結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。爐腔筑好后,應立即進(jìn)行烘爐;烘爐前,檢查電氣設備、冷卻水系統是否正常;烘爐時(shí)要嚴格按烘爐工藝進(jìn)行。烘爐工藝是烘爐過(guò)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(guò)快,爐襯中的水分排出過(guò)快則容易形成裂紋,使爐子的壽命大大縮短。

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

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

3、用爐工藝

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

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

(2)熔煉過(guò)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,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?tīng)t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(guò)熱。由于中頻爐升溫速度相當快,當熔煉工不注意時(shí),使爐料出現“架橋”現象而使爐襯出現局部高溫甚至超過(guò)爐襯的耐火度,這樣有可能使爐襯熔融而蝕損。

(4)在使用過(guò)程中,由于故障等原因需要長(cháng)時(shí)間停爐時(shí),應將爐內的鐵液倒空,避免鐵水冷凝時(shí)對爐襯的拉裂而使爐襯損壞。

(5)使用過(guò)程中尤其新?tīng)t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,應進(jìn)行空爐冷卻,同時(shí)為避免爐襯在冷卻過(guò)程中上下溫差過(guò)大而產(chǎn)生裂紋,應蓋爐蓋,使爐襯在冷卻時(shí)上下均勻,從而保證爐子的使用壽命。

(7)由于爐冷時(shí)不可避免的出現垂直裂紋,因此,冷爐啟動(dòng)時(shí),應先低溫烘爐,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)一步擴展。

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

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

4、延長(cháng)電爐壽命注意事項:

(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濕度不超過(guò)85%,沒(méi)有導電塵埃,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(guò)額定功率,爐溫不得超過(guò)很高使用溫度,禁止將潮濕工件裝入爐膛內,含有超高水分的被加熱工件應預先烘干。

(5)保持爐膛內情清潔,對爐內的金屬氧化物、溶渣和雜質(zhì)等應及時(shí)清除,裝卸工件時(shí)應謹慎。

日常維護、保養及管理

1、日常維護保養要點(diǎn)

每班次上崗和下班時(shí)都要對爐襯、感應線(xiàn)圈、水冷電纜、爐蓋機構、傾爐油缸、高壓電柜、主開(kāi)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)機除塵系統、水處理系統、冷卻水系統及漏爐報警系統進(jìn)行全面檢查,并在工作中時(shí)時(shí)監控各系統的工作狀況是否正常,水處理系統的維護因重視程度不夠,壽命非常短,常因堵水、結垢、漏水等原因無(wú)法修復而報廢,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總是有漏油的地方,易引起著(zhù)火,應特別注意維護。

2、中頻電爐的安全防護

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

(2)液壓傾爐系統也要配備“一用一備”兩臺油泵,傾爐油缸的進(jìn)口需安裝節流閥,防止爐體因液壓系統失壓而突然落下,當爐內存有鐵液而又較長(cháng)時(shí)間不能送電的情況下,若通過(guò)運行電爐熔化凝固在爐內的金屬是非常危險的,因此,液壓系統應配有發(fā)電機或手動(dòng)泵或安保電源等應急措施,當電網(wǎng)供電中斷時(shí),能及時(shí)將爐內金屬液倒出。

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

(4)配備計算機管理系統,自動(dòng)對故障進(jìn)行診斷分析,對電氣系統、水冷系統等各系統的設置點(diǎn)參數進(jìn)行掃描判斷,且當參數異常時(shí),發(fā)出報警信號,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,不會(huì )造成嚴重的設備損壞。

3、日常管理

(1)中頻電爐應配備專(zhuān)職的電爐電工、鉗工和水處理工,在使用過(guò)程中時(shí)刻監護。而且這些人員應有較高的技術(shù)水平和較強的責任心,定期培訓考核。

(2)企業(yè)應根據電爐的使用說(shuō)明書(shū)和專(zhuān)業(yè)的操作規范制定嚴格周密的中頻電爐使用、維護保養管理制度,并嚴格執行,才能確保其安全運行。

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

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

(5)中頻電爐在使用過(guò)程中應對水處理系統進(jìn)行一絲不茍的維護和保養,按要求進(jìn)行清洗等工作,應給予高度重視,確保水質(zhì)穩定,避免水冷系統發(fā)生結垢、堵水等危險情況。

(6)中頻電爐的使用、修爐、日常維護保養、維修都應有詳細的記錄。由主管領(lǐng)導定期對其環(huán)境、使用、維護、記錄等情況進(jìn)行檢查,有獎罰制度,嚴格管理。

感應電爐煉鋼的短處

耐火爐襯壽命主要是壽命不長(cháng)

耐火爐襯是坩鍋式感應電爐的重要組成部分,確保其正常運行,對設備作業(yè)的可靠性、經(jīng)濟效益、安全性乃至鑄鋼產(chǎn)品的冶金質(zhì)量都至關(guān)重要。

1、坩鍋式感應電爐熔煉所用的能量,是由感應線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁通量、通過(guò)耐火爐襯傳送到爐內金屬的。耐火爐襯的厚度增大,則漏磁通增大,感應器輸出的功率、功率因數和電效率都隨之降低。為了盡量減少平衡電容對無(wú)功功率的補償、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、爐襯的內表面接觸熔融的鋼液、溫度很高,外表面則與水冷的感應線(xiàn)圈相接,薄薄的爐襯中溫度梯度卻非常之大。

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

4、如果爐襯打結的緊實(shí)度不夠,或燒結不好,熔爐過(guò)程中有鋼液滲入爐襯的裂隙,滲入的鋼液因為有感應加熱的作用,不會(huì )在裂隙中凝固,而要在裂隙中繼續深入,直到接觸線(xiàn)圈、引起短路,甚至造成重大的安全事故。

故對爐襯耐火材料的性能、粒度級配、爐襯的修筑、爐襯的燒結都必須嚴格要求,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,甚至可能危及設備和人身的安全。故要求準確判斷爐襯的壽命。

1、根據以往經(jīng)驗推算爐襯壽命,在爐襯壽命快到時(shí)注意觀(guān)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),本次工作結束后爐襯壽命將盡不要再繼續使用。

2、操作工用鐵棍正常扒渣接觸鐵液有觸電感時(shí)時(shí),應注意觀(guān)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(shuō)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(shuō)明鋼液已擊穿爐襯,應馬上切斷電源倒出爐內鐵液。

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