中頻熔煉爐的工作原理

采用三相橋式全控整流電路將交流電整流為直流電，經(jīng)電抗器平波后，成為一個恒定的直流電流源，再經(jīng)單相逆變橋，把直流電流逆變成一定頻率的單相中頻電流。負載由感應(yīng)線圈和補償電容器組成，連接成并聯(lián)諧振電路。

一般情況下，可以把中頻電源的故障按照故障現(xiàn)象分為完全不能起動和起動后不能正常工作兩大類。作為一般的原則，當(dāng)出現(xiàn)故障后，應(yīng)在斷電的情況下對整個系統(tǒng)作檢查，它包括以下幾個方面：

1）電源：用萬用表測一下主電路開關(guān)（接觸器）和控制保險絲后面是否有電，這將排除這些元件斷路的可能性。

2）整流器：整流器采用三相全控橋式整流電路，它包括六個快速熔斷器、六個晶閘管、六個脈沖變壓器和一個續(xù)流二極管。在快速熔斷器上有一個紅色的指示器，正常時指示器縮在外殼里邊，當(dāng)快熔燒斷后它將彈出，有些快熔的指示器較緊，當(dāng)快熔燒斷后，它會卡在里面，所以為可靠起見，可以用萬用表通斷檔測一下快熔，以判斷它是否燒斷。具有過流、過壓、過熱等多種保護功能，操作簡單，安裝方便，適用于各種需對金屬加熱的場合。

熱處理（表面淬火）：它主要是通過對工件的加熱等處理后使得金屬材質(zhì)的硬度發(fā)生變化，具體應(yīng)用如下：

1、各種五金工具、手工具。如鉗子、板手、錘子、斧頭、旋具、剪刀（園藝剪）等的淬火；

2、各種汽車、摩托車配件。如曲軸、連桿、活塞銷、鏈輪、鋁輪、氣門、搖臂軸、傳動半軸、小軸、拔叉等的淬火；

3、各種電動工具。如齒輪、軸心；

4、機床行業(yè)類。如機床床面、機床導(dǎo)軌等的淬火；

5、各種五金金屬零件、機械加工零件。如軸類、齒輪（鏈輪）、凸輪、夾頭、夾具等的淬火；

6、五金模具行業(yè)。如小型模具、模具附件、模具內(nèi)孔等的淬火；

中頻熔煉爐之純銅的熔煉

所用的熔煉設(shè)備：中頻熔煉爐、熱電偶、澆包和石墨坩堝等。

先將坩堝預(yù)熱至暗紅色，在坩堝底加一層厚度約為30～50cm的干燥木炭或覆蓋劑(63％硼砂+37％碎玻璃)，再依次加入邊角余料、廢塊和棒料，后加純銅。

補加的合金元素可放在爐臺上預(yù)熱，嚴禁冷料加入液態(tài)金屬中。整個熔化過程中應(yīng)經(jīng)常活動爐料，以防搭橋。

升溫使合金全部熔化。合金全熔后，溫度達到l200～1220℃時，加入占合金液重量0．3％ ～0．4％的磷銅脫氧，磷與氧化亞銅發(fā)生下列反應(yīng)：5Cu20 +2P=P205+ 10Cu，Cu20 +P205=2CuPO3，生成的P20s氣體從合金中逸出，磷酸銅可浮于液面，扒渣去除，達到脫氧的目的。另外，在脫氧的過程中需不斷攪拌。IGBT中頻電源電路結(jié)構(gòu)簡潔，保護齊全，具備完備的故障顯示功能，能迅速找到故障點，維修方便。

后扒渣出爐，合金液的澆注溫度一般為1100~l200℃。

中頻感應(yīng)熔煉爐的發(fā)展

中頻感應(yīng)熔煉爐工作頻率在50Hz-10kHz 之間,需用變頻器予以調(diào)頻。中頻感應(yīng)熔煉爐以其電效率和熱、熔煉時間短、耗電較省、占地較少、投資較低、生產(chǎn)靈活和易于實施過程自動化等, 比工頻感應(yīng)熔煉爐更有優(yōu)勢。它適合熔煉各種鑄鐵, 特別適合熔煉合金鑄鐵、球墨鑄鐵和蠕墨鑄鐵,并對爐料的適應(yīng)性較強, 爐料的品種和塊度可在較寬范圍內(nèi)變動。中頻感應(yīng)熔煉爐具備其它鑄鐵熔煉用爐沒有的優(yōu)點, 使其近年來得到令人矚目的發(fā)展,并在鑄鐵生產(chǎn)中廣泛采用。一些密度較大的金屬元素容易沉淀，另外金屬元素的加入不可能均勻，造成熔體出現(xiàn)局部或區(qū)域出現(xiàn)不均勻現(xiàn)象，攪拌不徹底，容易造成熔體換血元素不均勻。

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)和保護功能。中頻感應(yīng)熔煉爐使用的變頻器額定功率不斷提高, 9000kW 變頻器連接在12t 的爐子上, 鐵液的熔化率為18t / h; 將中頻感應(yīng)熔煉爐功率密度提高到1000kW/ t , 能使熔化期縮短到35min。感應(yīng)熔煉爐的熔化率依爐子的容量而變化, 一般中頻感應(yīng)熔煉爐熔化鐵液的熔化率為0.14-35t / h。例如, 使用2t 容量的爐子, 可得到2 -2.38t/ h 的熔化率, 使用12t 容量的爐子則可達到18-21t/ h 的熔化率; 而采用工頻感應(yīng)熔煉爐熔化冷料的熔化率是: 115t 爐為0.75t/ h、3t 爐為1.5t/ h、5t爐為2.5t/ h、10t 爐為4t / h。可見中頻感應(yīng)熔煉爐的熔化率遠大于工頻感應(yīng)熔煉爐, 這就可在選擇鑄鐵生產(chǎn)熔煉設(shè)備時以小代大, 使用較小容量的中頻感應(yīng)熔煉爐代替較大容量的工頻感應(yīng)熔煉爐, 既減少了占地面積, 又降低了投資, 也保證了鐵液的連續(xù)供應(yīng), 對于連續(xù)作業(yè)、生產(chǎn)能力較大的鑄鐵生產(chǎn)廠家十分有利。將中頻感應(yīng)熔煉爐用于連續(xù)鑄造和離心鑄造球墨鑄鐵管生產(chǎn)的鐵液熔煉, 以它代替沖天爐, 或與高爐、沖天爐進行雙聯(lián), 其生產(chǎn)能力將可得到充分發(fā)揮。扒渣時要求平穩(wěn)，防止渣卷入熔體內(nèi)，扒渣要徹底，浮渣的存在會增加熔體含氣量，污染金屬。