真空感應爐的工作頻率在50-10Hz之間,廣泛用于有色金屬和黑色金屬的熔煉。與其他鑄造設備相比較,中頻感應電爐具有熱效率高、熔煉時(shí)間短、合金元素燒損少、熔煉材質(zhì)廣、對環(huán)境污染小、能精確控制金屬液的溫度和成分等優(yōu)點(diǎn)。

1、真空感應爐工作原理由于具有以上諸多優(yōu)點(diǎn),中頻爐作為鑄造車(chē)間的主要熔煉設備,得到了越來(lái)越多的應用。中頻爐主要由電源、感應圈及感應圈內用耐火材料筑成的坩堝組成。坩堝內盛有金屬爐料,相當于變壓器的副繞組,當感應圈接通交流電源時(shí),在感應圈內產(chǎn)生交變磁場(chǎng),其磁力線(xiàn)切割坩堝中的金屬爐料,在爐料中就產(chǎn)生了感應電動(dòng)勢,由于爐料本身形成一閉合回路,此副繞組的特點(diǎn)是僅有一匝而且是閉合的。所以在爐料中同時(shí)產(chǎn)生感應電流,感應電流通過(guò)爐料時(shí),對爐料進(jìn)行加熱促使其熔化。

2、真空感應爐故障分析

2.1整流部分故障(1)輸入的三相電流不平衡,平波電抗器振動(dòng)噪音大,功率無(wú)法上升。這一故障現象的主要原因是快熔燒。發(fā)現快熔燒后,應先檢查損壞的快熔是否發(fā)熱燙手,排除快熔自身的原因后,再檢查整流晶閘管是否有擊穿。(2)直流電壓下降并不穩,平波電抗器振動(dòng)噪音大,功率無(wú)法上升。這一故障現象的主要原因是整流晶閘管擊穿。發(fā)現整流晶閘管擊穿后,應先檢查快熔是否有問(wèn)題,再更換整流晶閘管。(3)平波電抗器沖擊聲大。這一故障現象的原因較復雜,應先檢查中頻電壓與直流電壓比是否在1.3～1.5之間,如果在正常比值范圍內,應檢查整流晶閘管觸發(fā)脈沖放大板指示燈是否正常,平波電抗器自身絕緣是否正常；如果不在正常比值范圍內,應檢查逆變側。(4)整流直流電壓偏低或電壓跳動(dòng)。這一故障有可能是觸發(fā)脈沖寬度不夠、或整流晶閘管性能不良、或整流觸發(fā)板有虛焊、或調功率電位器接觸不良。(5)三相斷路器保護動(dòng)作,整流晶閘管擊穿,嚴重時(shí)損壞大部分整流電路元件。這一故障屬于整流電路的惡性故障,懷疑脈沖變壓器原副邊擊穿短路,先用萬(wàn)用表電阻檔R×1Ω檔測三相全控式整流觸發(fā)電路中的六支晶閘管,電阻為0,更換晶閘管后不急于送電,檢測脈沖變壓器,看其是否起到變壓和隔離的作用,更換。

2.2逆變部分故障

2.2.1無(wú)電壓，中頻電流大該故障為逆變直通,先檢查逆變晶閘管是否有擊穿,如異常更換逆變晶閘管；如正常,通常為中頻電容器擊穿,應逐個(gè)將電容器從電路脫離,直到電源正常。

2.2.2正常熔煉過(guò)程中逆變晶閘管頻繁燒損,且無(wú)規律,其原因如下

（1）晶閘管本身發(fā)熱使關(guān)斷時(shí)間增大而不能關(guān)斷,造成逆變顛覆,導致發(fā)熱的原因可能是冷卻水不通暢。(2)檢查外部負載是否有虛接點(diǎn),主要檢查連接螺絲,(括電容組的連板螺絲)并且還有電容電流的電流互感器二次側聯(lián)接處松動(dòng),有似通非通的現象,以上兩種情況均出現過(guò)。(3)主回路連接處接觸不良,特別是負載回路及主接觸器、低壓配電柜的接觸件接觸不良,造成大電流下突然斷開(kāi)回路。

2.3電容器的故障

（1）電容內部打火,機器運行時(shí),里邊有響聲,是絕緣擊穿,更換新的。(2)電容外部打火,機器運行時(shí),外部打火,電容器殼對地絕緣不好。電容器絕緣電阻的測定通常只做兩級及多級對外殼絕緣的電阻測定,遙測前先放電,以750V為例,用1000V的兆歐表,遙測時(shí),應先將搖表?yè)u至規定轉速,待指針平穩后,將搖表接至電容器兩級,繼續搖表,開(kāi)始充電,指針下降。后來(lái)慢慢升至穩定,一般1000V不低于1兆歐。讀完數后,撤表,將電容器放電,以免觸電。(3)冷卻水不通導致發(fā)熱絕緣損壞,應及時(shí)處理。中頻電源的主電路采用晶閘管器件,這類(lèi)器件承受過(guò)電壓,過(guò)電流的能力很差,中頻電源運行情況也比較復雜,負載變化強烈,出現短路、開(kāi)路、過(guò)電壓、過(guò)電流的幾率較高,必須妥善采取保護措施,以確保裝置安全運行?？梢栽谶m當的地方安裝保護器件如在工頻電源進(jìn)線(xiàn)側安裝RC吸收電路,或在晶閘管上串接快速熔斷器以保護電流,此方法在實(shí)際中常用。

3中頻爐的維護

3.1烤爐對于干法打爐,爐內的鋼模是不取出來(lái)的?？緺t時(shí)一定要采用加小料并填實(shí)的原則,避免局部打火而化掉內膽,使干料坍塌。因此要求在烤爐前盡量積攢一些小料。同時(shí)在升溫過(guò)程中要嚴格觀(guān)察鋼模情況,當出現打弧嚴重時(shí)應減小電流,如果電流過(guò)大會(huì )引起鋼模被電弧擊穿而導致耐火材料的坍塌。3.2金屬爐料

通常，加入金屬爐料時(shí)，塊度大小應合適，一般不超過(guò)爐子內徑的1/2，同時(shí)爐料應小批量分多次加入;加大料時(shí),要先加一些小料墊底,既保證不卡料，又能減少爐料對爐壁、爐底的沖擊。

3.3鐵液凝固后的重熔

當中頻爐遇到突發(fā)性事件而停爐，爐內的鐵液凝固后重新開(kāi)爐時(shí)應注意:

（1）短時(shí)間內中頻爐無(wú)法重新啟動(dòng)時(shí),應在爐內插入鋼管(直徑20mm左右)3-5根,便于重熔過(guò)程中氣體的排放。

（2）爐內凝固鐵液頂部沒(méi)熔化之前應將爐體搖起,傾斜15-30,并以低于中頻爐的保溫功率送電。

（3）爐內凝固金屬沒(méi)有軟化以前不得提高功率，如果升溫太快,金屬的膨脹超過(guò)爐襯的膨脹,可將爐襯拉裂,嚴重情況下可導致穿爐;凝固金屬軟化后可以將功率升到保溫功率左右,直到冷凝金屬上面的金屬硬殼被下面的液體金屬熔穿,方可將爐體放平,并按照正常的功率升溫熔化。

3.4出爐

鐵液出爐時(shí),爐內剩余的鐵液在不影響材質(zhì)及加料不飛濺的情況下可以適當多些,不但可以加快金屬爐料的熔化速度,還可避免爐料直接撞擊爐底,一包鐵液出爐后,應將爐體搖回,以減少爐內鐵液對中頻爐后壁的烘烤。

3.5連續開(kāi)爐

為減少因為反復驟熱驟冷而導致?tīng)t襯的開(kāi)裂,連續開(kāi)爐對爐襯壽命的延長(cháng)是非常重要的,這一點(diǎn)已經(jīng)引起了許多用戶(hù)的足夠重視。

如果中頻爐不能夠連續使用,在一次使用完之后,要在爐內加入金屬爐料,并蓋好爐蓋,不但能夠給金屬爐料進(jìn)行預熱,還能夠防止因快速冷卻造成爐襯的裂紋。

3.6補爐

（1）中頻爐開(kāi)到20爐左右要把爐口全部拆掉,目的是檢查爐襯是否鉆鐵,檢查爐襯的干料是否松動(dòng)有間隙。重新修補爐口時(shí),最好用高度不等的金屬爐口圈,特別注意的是新舊接口處應清理干凈。進(jìn)行下次補爐操作時(shí),應拆至上次補爐接口的下面,以此類(lèi)推。

（2）爐嘴和爐口是經(jīng)常結渣、受侵蝕及爐料沖擊的地方,需要經(jīng)常維護及修理,以保證中頻爐的正常維護和使用。