中频感应电炉

中频感应电炉

Medium frequency induction furnace

中频感应电炉（medium-frequency induction furnace）是一种将三相工频交流电，整流后变成直流 电，再把直流电变为可调节的电流，供给由电容和感应线圈里流过的交变电流，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。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流的感应圈里，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。

例如，把一根金属圆柱体放在有交变中频电流的感应圈里，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。

中频感应电炉是一种将工频50HZ交流电转变为中频（300HZ以上至1000HZ）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，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。由于中频感应加热的原理为电磁感应，其热量在工件内自身产生，普通工人用中频电炉上班后十分钟即可进行锻造任务的连续工作，不需烧炉专业工人提前进行烧炉和封炉工作。由于该加热方式升温速度快，所以氧化极少，中频加热锻件的氧化烧 损仅为0.5%，煤气炉加热的氧化烧损为2%，燃煤炉达到3%，中频加热工艺节材，每吨锻件和烧煤炉相比至少节约钢材原材料20-50千克。中频炉加热速度快、中频炉生产效率高、中频炉氧化脱炭少、中频炉延长模具寿命、中频炉工作环境优越、中频炉提高工人劳动环境和公司形象、中频炉无污染、中频炉低耗能、中频炉熔炼速度快、中频炉节电效果好、烧损少、能耗低、中频炉自搅拌功能、熔炼温度及金属成分均匀、中频炉电加热作业环境好、中频炉启动性能好，空炉、满炉均可达到100%启动。

中频感应电炉工作原理是利用中频电源建立中频磁场，使铁磁材料内部产生感应涡流并发热，达到加热材料的目的。中频加热炉采用 200-2500Hz中频电源进行感应加热，熔炼保温，中频感应电炉主要用于熔炼碳钢，合金钢，特种钢，也可用于铜，铝等有色金属的熔炼和提温.设备体积小，重量轻， 效率高，耗电少，熔化升温快，炉温易控制，生产效率高。

1．中央控制电路板由计算机优化设计，大规模集成电路优化组合，装置性能稳定，质量可靠、抗干扰性强；

2．元件布局协调合理、维修方便；

3．在零压启动的基础上又增加了自动扫频重复启动功能，电压及电流环电路紧密跟踪，设备启动及停止平滑稳定，无电流冲击。

4．逆变启动信号采用单信号高灵敏触发电路，进一步加大了设备的启动性能，使设备的启动成功率达到100%；

5．恒功率电路控制系统，在生产中随着炉料的变化快速的将电压和电流自动调控在最佳设定上，不需要人工调节逆变截止角；

6．具有完善的过压、过流、欠压、缺水、缺相、限压限流等保护系统，从而保证了设备的使用可靠性和工作稳定性；

7．高度集成化电路方案，调试和操作都快捷、简便、易学。

中频感应电炉设备主要应用领域:

1、机床导轨的淬火处理；

2、煤矿用截齿的焊接；

3、矿山用一字钎头和梅花钎头的焊接；

4、直径30以下螺栓的热变形；

5、直径30以下的螺母的热变形；

6、金属粉末重熔；

7、直径300以下链轮的热处理；

8、直径80以下轴的淬火处理；

9、直径80以下工件的横截面处理；

10、各种手工工具的淬火处理（锤子，斧头，管钳，断线钳）；

11、各种汽车工具的热变形（如套筒扳手）；

12、汽车、摩托车零部件的局部热处理；

13、各种机械零部件的的局部热处理（需厂家提供图纸及技术要求）。 经过齿轮轴淬火设备所淬轴类：硬度均匀、一致。淬层适中均匀。工作质量很高。省电节能。操作方便。性价比高。齿轮轴淬火设备有多种电源和机床及辅助夹具的配置，可适用于直径大至500mm-小至10mm的各种轴类零件的表面淬火。

此设备特别适宜热处理淬火、退火、金属透热锻打、挤压成型，钎料焊接等。

中频感应电炉应用组图　　1、各种汽、摩配中频淬火热处理，如：曲轴、连杆、活塞销、凸轮轴、气门、变速箱内的各种齿轮、各种拔叉、各种花键轴、传动半轴、各种小轴曲柄销、各种摇臂、摇臂轴等中频淬火热处理。

　　2、五金工具中频淬火热处理，如老虎钳、锤、大力钳、扳手。

　　3、液压元件如：柱塞泵的柱塞、转子泵的转子、各种阀门上的换向轴、齿轮泵的齿轮等中频淬火。

　　4、各种电动工具齿轮轴的中频淬火热处理。

　　5、各种木工工具，如：斧头、刨刀等热处理。

　　1、钢板加热，折弯成型。

　　2、标准件，紧固件的透热成型。

　　3、五金工具透热，如钳子，扳手等加热透热成型。

　　4、探矿钎杆锥柄挤压。

　　5、钢管透热成型如弯管等。

　　1、硬质合金刀具的焊接。如车刀，铣刀，绞刀。

　　2、金刚石刀头的焊接。如金刚石锯片、磨具、锯齿焊接。探矿用的钻头焊接、如一子钻头，羊角钻头的焊接。

　　3、黄铜、紫铜、不锈钢锅底等金属材料的复合焊接。 复合片地质钻头焊接设备适用于各种：车刀焊接机、钻具焊接机、木工刀具焊接、木工刨刀焊接、木工压刨焊接机、三翼钻头焊接、三翼刮刀焊接、取心钻头焊接、无芯钻头焊接

　　4、金刚石刀头的焊接，硬质合金锯片焊接及金刚石刀具、磨具、钻具的焊接。

　　5、机械加工用硬质合金刀具的焊接。如车刀、刨刀、铣刀、铰刀等刃具的焊接。

　　6、矿山工具的焊接，如“一”字钎头、柱齿钎头、燕尾型煤钻头、铆杆钻头、各种采煤机截齿、各种掘进机截齿的焊接。复合片地质钻头焊接设备被广泛应用于金属件钎焊。

　　7、种木工刀具的焊接，如各种木工刨刀、铣刀和各种木工钻头的焊接。

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、线圈支柱和磁轭，如不及时发现，会造成严重的渗漏。若熔融金属将线圈铜管烧漏，则管内的水与熔融金属接触可能引起爆炸，造成严重事故。由此可见，设置炉衬漏炉报警系统是完全必要的。目前较好的是直流注入式漏炉报警系统。 　变压器二次侧的中心点不接地，因此感应线圈的交流供电回路上可以并联一个直流电路。炉内的熔融金属通过炉底电极接地，感应线圈与直流电源和毫安表串联并接地，因此金属液、炉衬、线圈和毫安表连成一个直流回路。在炉衬状况良好时，由于炉衬的电阻很大，则毫安表显示值很小；若炉衬状况差，有熔融金属渗入到炉衬内接近感应线圈时，则炉衬的电阻就会减小，毫安表的指示值变大。当电流值超出设定值时，就会发出报警，并切断主电源，这样就可防止漏炉事故的发生。 　

4. 自动故障诊断　现代感应电炉配有计算机管理系统。此系统有自动故障诊断功能。系统对设备的各设置点进行扫描，当发现设置点的参数异常时，就会发出报警并能显示和记录故障的信息。由于扫描的速度很快，每分钟达数百次，因此故障在其初始状态就会被发现，这样就不会使故障造成严重的设备损坏。关于所发生故障的有关信息会存储在计算机里，以供备查。 　除上面所列之外，还有其他一些安全措施，如当中频电源的柜门打开时，通过机械连锁会自动切断进线电源；又如每个电容器上都装有压力开关，当电容器的内部压力超过设定值时会报警，并切断电源，以防止电容器因内部压力过高而爆炸。

主要是控制石油液化气的流量、压力及空气的供给量，通过对液化气和空气的控制，实现对铝液中频感应电炉和温度的控制。 　燃烧机构：由三个燃烧器组成。其中中频感应电炉区2个，保温区1个，每个燃烧器均有主烧嘴和副烧嘴（也叫点火烧嘴）。只要燃烧器工作,点火烧嘴是常燃的,即副燃烧器必须始终保持有火种,主燃烧器才能正常燃烧,这是非常关键的。而主燃烧器的开关则是由铝液温度、液位情况、中频感应电炉温度来决定，由系统自动控制的。 燃烧过程：石油液化气及空气经过主、副燃烧器与鼓风机送入的空气按一定的比例混合燃烧，对铝合金进行加热中频感应电炉，通过比例阀可调节火焰长度，达到调节铝液温度的目的。 　

燃烧控制：中频感应电炉炉整个燃烧过程的控制，是由3个测温热电偶、2～3个液位传感器，1个料位传感器、3个火焰紫外线探测器等检测元件实现联锁控制的。 　3个测温热电偶：分别安装在前炉区（测定出铝温度）、保温区炉膛上方（测定炉膛气氛温度）、废气排放区（测定废气温度）。 　

液位传感器：均插在前炉区上方，测定铝液液位高度，其中1号炉2支液位计探头端部距前炉炉盖距离为100mm，铝液达到此高度，为铝液上限，另一支液位计探头端部距前炉炉盖距离70mm，为铝液上上限。达到上限时，保温区约有铝液3.2吨，上上限时，约有3.5吨铝液。2号炉、3号炉液位传感器距前炉炉盖距离为上限为170 mm，上上限为140 mm，该距离主要以保温区内铝液液位安全为原则。 　

料位传感器（光电管）位于中频感应电炉区加料塔上方，控制炉料加料最高位置。

400Kw中频感应电炉技术参数：

中频感应电炉1、冷却水应保证水质清洁无杂质，若水质太差，应在水入口处加过滤器，工作时严禁缺水。

2、使用中应防止感应器短路。

3、感应器应随时保持清洁，多匝感应器更应如此，以防止匝间短路，点接触部位应保持干净防止氧化。

4、设备内部主要功率器件均采用水冷，冷却水的温度对功率器件的冷却效果至关重要，在停止工作的间隙时间，请不要关冷却水，对于负载持续率为100%的用户冷却水水温最好低于40℃，条件允许推荐使用软水。

5、使用普通水作冷却水的用户，应定期（以水质而定，一般为两个月为一个周期），对设备内的管路进行除垢处理，以防设备因散热不畅而损坏。除垢剂选用普通汽车水箱除垢剂，按1∶40稀释后直接泵入设备管路进行清洗。

6、机内应保持清洁，应定期用毛刷和压缩空气清除电路板和其它部件上的灰尘。

7、随时保持风冷、水冷通道畅通无阻。

8、设备内部电路板的可调器件均与设备的可靠性、安全性密切相关，用户及维修人员均不得擅自调动。

9、感应器连接板、主机与变压器连接接头应经常用砂纸打磨，用酒精清洁，保持良好的点接触。

1、开炉前要检查好电气设备、水冷却系统、感应器铜管等是否完好，否则禁止开炉。

2、炉膛熔损超过规定应及时修补。严禁在熔损过深坩埚内进行熔炼。

3、送电和开炉应有专人负责，送电后严禁接触感应器和电缆。当班者不得擅自离开岗位，要注意感应器和坩埚外部情况。

4、装料时，应检查炉料内有无易燃易爆等有害物品混入，如有应及时除去，严禁冷料和湿料直接加入钢液中，熔化液充满至上部后严禁大块料加入，以防结盖。

5、补炉和捣制坩埚时严禁铁屑、氧化铁混杂，捣制坩埚必须密实。

6、浇注场地及炉前地坑应无障碍物，无积水，以防钢水落地爆炸。

7、钢水不允许盛装得过满，手抬包浇注时，二人应配合一致，走路应平稳，不准急走急停，浇注后余钢要倒入指定地点，严禁乱倒。

8、中频发电机房内应保持清洁，严禁易燃易爆物品和其它杂物带进室内，室内禁止吸烟。