中頻爐

是一種將工頻50HZ交流電轉變為中頻（300HZ以上至1000HZ）的電源裝置，把三相工頻交流電，整流後變成直流電，再把直流電變為可調節的中頻電流，供給由電容和感應線圈裡流過的中頻交變電流，在感應圈中產生高密度的磁力線，並切割感應圈裡盛放的金屬材料，在金屬材料中產生很大的渦流。

基本介紹

• 中文名：中頻爐
• 外文名：MediumFrequency Furnace
• 工作頻率：50~ 10 Hz

設備簡介

中頻感應電爐( 以下簡稱中頻爐) 的工作頻率在50~ 10 Hz 之間, 廣泛用於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、熔煉時間短、合金元素燒損少、熔煉材質廣、對環境污染小、能精確控制金屬液的溫度和成分等優點。

這種渦流同樣具有中頻電流的一些性質，即，金屬自身的自由電子在有電阻的金屬體裡流動要產生熱量。採用三相橋式全控整流電路將交流電整流為直流電，例如把一根金屬圓柱體放在有交變中頻電流的感應圈裡，金屬圓柱體沒有與感應線圈直接接觸，通電線圈本身溫度已很低，可是圓柱體表面被加熱到發紅，甚至熔化，而且這種發紅和熔化的速度只要調節頻率大小和電流的強弱就能實現。如果圓柱體放線上圈中心，那么圓柱體周邊的溫度是一樣的，圓柱體加熱和熔化也沒有產生有害氣體、強光污染環境。中頻爐廣泛用於有色金屬的熔煉[主要用在熔煉鋼、合金鋼、特種鋼、鑄鐵等黑色金屬材料以及不鏽鋼、鋅等有色金屬材料的熔煉，也可用於銅、鋁等有色金屬的熔煉和升溫，保溫，並能和高爐進行雙聯運行。]、鍛造加熱[用於棒料、圓鋼，方鋼，鋼板的透熱，補溫，蘭淬下料線上加熱，局部加熱，金屬材料線上鍛造（如齒輪、半軸連桿、軸承等精鍛）、擠壓、熱軋、剪下前的加熱、噴塗加熱、熱裝配以及金屬材料整體的調質、退火、回火等。]熱處理調質生產線[主要供軸類（直軸、變徑軸，凸輪軸、曲軸、齒輪軸等）；齒輪類；套、圈、盤類；工具機絲槓；導軌；平面；球頭；五金工具等多種機械（汽車、機車）零件的表面熱處理及金屬材料整體的調質、退火、回火]等。

中頻爐是一種將工頻50HZ交流電轉變為中頻（300HZ以上至1000HZ）的電源裝置，把三相工頻交流電，整流後變成直流電，再把直流電變為可調節的中頻電流，供給由電容和感應線圈裡流過的中頻交變電流，在感應圈中產生高密度的磁力線，並切割感應圈裡盛放的金屬材料，在金屬材料中產生很大的渦流。利用電磁感應原理加熱金屬。

設備特點

節約特點

●加熱速度快、生產效率高、氧化脫炭少、節省材料與成本、延長模具壽命

由於中頻感應加熱的原理為電磁感應，其熱量在工件內自身產生，普通工人用中頻電爐上班後十分鐘即可進行鍛造任務的連續工作，不需燒爐專業工人提前進行燒爐和封爐工作。由於該加熱方式升溫速度快，所以氧化極少，中頻加熱鍛件的氧化燒 損僅為0.5%，煤氣爐加熱的氧化燒損為2%，燃煤爐達到3%，中頻加熱工藝節材，每噸鍛件和燒煤爐相比至少節約鋼材原材料20-50千克。其材料利用率可達95%。由於該加熱方式加熱均勻，芯表溫差極小，所以在鍛造方面還大大的增加了鍛模的壽命，鍛件表面的粗糙度也小於50um工藝節能，中頻加熱比重油加熱節能31.5%～ 54.3%，比煤氣加熱節能5%～40%。加熱質量好，可降低廢品率1.5%，提高生產 率10%～30%，延長模具壽命10%～15%。

環保特點

●工作環境優越、提高工人勞動環境和公司形象、無污染、低耗能

感應加熱爐與煤爐相比，，工人不會再受炎炎烈日下煤爐的烘烤與煙燻，更可達到環保部門的各項指標要求，同時樹立公司外在形象與鍛造業未來的發展趨勢。感應加熱是電加熱爐中最節能的加熱方式由室溫加熱到1100℃的噸鍛件耗電量小於360度。

●加熱均勻，芯表溫差極小，溫控精度高

感應加熱其熱量在工件內自身產生所以加熱均勻，芯表溫差極小。套用溫控系統可實現對溫度的精確控制提高產品質量和合格率。

中頻熔煉爐特點

A 熔煉速度快、節電效果好、燒損少、能耗低。

B 自攪拌功能、熔煉溫度及金屬成分均勻。

C 電加熱作業環境好。

D 啟動性能好，空爐、滿爐均可達到100%啟動

其它特點

中頻爐加熱裝置具有體積小，重量輕、效率高、熱加工質量優及有利環境等優點正迅速淘汰燃煤爐、燃氣爐、燃油爐及普通電阻爐，是新一代的金屬加熱設備。

中頻爐是鑄造鍛造及熱處理車間的主要設備， 其工作的穩定性、可靠性及安全性是流水作業的鑄造鍛造及熱處理生產線正常穩定工作的保證。中頻爐在熱加工領域有著很好的發展前景如主要生產鍛造鍛前加熱爐，透熱爐以及用於：透熱、軋制、鍛造、彎管、熱處理（淬火）、焊接等工藝的感應加熱。

生產線特點

中頻生產線類設備的機械傳輸裝置採用單工位方式，中頻淬火和中頻回火、退火按工序分時進行。感應器的置換採用整體吊裝、快速定位、水電快速聯接方式（可在短時間完成一套感應器的更換）。並可方便的進行感應器軸線位置的調節以適應多種坯料規格加熱的要求。生產的本套設備根據每種產品的需要，由進出料儲料支架、進出料輸送裝置、工件自旋式輥道傳輸裝置、中頻淬火升溫模組、中頻淬火保溫模組、中頻回火模組、中頻退火模組、淬火噴霧裝置、液壓站、中心控制台及自動控制系統等十一部分組成。

中頻鍛造加熱爐

中頻鋼管調質生產線

安全運作

一、開爐前的注意事項

中頻電爐在開爐前必需要對電氣設備、水冷卻系統、感應器銅管等進行檢查，只有在這幾個設備完好的情況下才能開爐，確保熱處理的安全性，否則禁止開爐;確定專門負責送電和開爐的人員，並且負責人員不得擅自離開崗位，工作期間必需對感應器和坩堝的外部情況進行監管，以防止有人在送電後觸碰感應器和電纜，影響中頻電爐的正常作業或發生安全意外。

二、開爐後的注意事項

中頻電爐開爐後，在進行裝料時，應對爐料內進行檢查，避免混入易燃易爆等有害物品。為了防止結蓋現象的出現，嚴禁在鋼液中直接加入冷料和濕料，以及在熔化液充滿到上部後不得加入體積較大的塊料;為避免出現爆炸意外，必需確保澆注場地和爐前地坑無積水，無障礙物;而在進行澆注時需兩人配合進行，而剩餘的鋼液只能倒在在制定地點，不能隨處亂倒。

三、維護保養時的注意事項

在對中頻電爐進行維護保養時，應保持中頻發電機房內的清潔，嚴禁易燃易爆的物品堆放。對熔損過度的爐膛及時進行修補，在補爐時要避免鐵屑、氧化鐵混入，保證坩堝的密實。

主要參數

5噸中頻爐的參數

5.0噸/2500KW中頻感應熔煉爐（鋼殼）主要技術參數:

項目	單位	數據	備註
電爐參數
額定容量	t	5.0	液態鋼/鐵水
最大容量	t	5.5	液態鋼/鐵水
工作溫度	℃	1600
最高工作溫度	℃	1750
爐襯厚度	mm	150
感應圈內經φ	mm	1410
感應圈高度	mm	1620
電器參數
變壓器容量	KVA	3150
變壓器一次電壓	KV	10
變壓器二次電壓	V	900	12脈波雙輸出
中頻電源額定功率	KW	3000	12脈波雙輸入
額定輸入電流	A	2280
直流電壓	V	1200
直流電流	A	1500
變換效率	%	96
啟動成功率	%	100
中頻電源最高輸出電壓	V	1700
額定工作頻率	Hz	350
電源變換效率	%	96
啟動成功率	%	100
工作噪音	db	≤75
綜合參數
熔化率（升溫到1600℃）	T/h	4.96	熔化一爐所用時間與加料有關係
熔化電耗（升溫到1600℃）	KW.h/T	小於530
冷卻水系統
冷卻水循環流量	T/h	80
供水壓力	Mpa	0.25-0.35
進水溫度	℃	5-35
出水溫度	℃	<55

冷卻系統

冷卻系統主要冷卻電源和爐體兩大部分。電源部分包括電源櫃內各個電源器件和電力電熱電容組。電源部分由精密電器元器件組成，冷卻管道比較細為了防止管內結垢堵塞管道所以一般使用軟化水或者純淨水。

電爐和電源採用獨立的冷卻裝置。中頻電源採用全封閉冷卻裝置，爐體採用全封閉冷卻裝置。

採用相互獨立的二套冷卻裝置的目的是為了避免相互影響。因為中頻電源需要低溫的冷卻水（純淨水），出水溫度要控制在55°C以內，但電爐感應線圈的冷卻水溫度可以略高，這樣反而能夠提高電爐的熱效率，同時減小冷卻裝置的體積，進而減低造價。

工作原理

中頻爐主要由電源、感應圈及感應圈內用耐火材料築成的坩堝組成。坩堝內盛有金屬爐料, 相當於變壓器的副繞組, 當感應圈接通交流電源時, 在感應圈內產生交變磁場, 其磁力線切割坩堝中的金屬爐料, 在爐料中就產生了感應電動勢, 由於爐料本身形成一閉合迴路, 此副繞組的特點是僅有一匝而且是閉合的。所以在爐料中同時產生感應電流, 感應電流通過爐料時, 對爐料進行加熱促使其熔化。

中頻電爐利用中頻電源建立中頻磁場，使鐵磁材料內部產生感應渦流並發熱，達到加熱材料的目的。中頻電爐採用 200-2500Hz中頻電源進行感應加熱，熔煉保溫，中頻電爐主要用於熔煉碳鋼，合金鋼，特種鋼，也可用於銅，鋁等有色金屬的熔煉和提溫.設備體積小，重量輕， 效率高，耗電少，熔化升溫快，爐溫易控制，生產效率高。

操作規程

1、開機前應先檢查設備本體是否完好，有無異物存在而引發的電路短路現象或安全隱患；開啟水循環系統，檢查中頻電源、中頻爐爐體、補償電容器櫃等各水路是否流暢，是否有漏水現象。如果存在，首先應排除設備潛在的問題，以免故障擴大。

2、檢查中頻電源的三相進線電源是否正常。

3、檢查配電櫃和感應爐之間連線是否完好，感應圈上裸露部分不應有金屬物體依附，以防感應圈打火燒壞感應圈。

4、在以上都完好的情況下可以送門板上控制電源。

5、把門板上功率調節電位器逆時針到“0”最小。

6、按主電路開關起鈕，斷路器合閘，主電路接通。

7、開啟中頻啟動按鈕。

8、把門板上功率給定電位器順時針一點一點放大，直到加熱工藝要求。

9、控制電路板各故障顯示燈用途

序號 代號 用途

1 D.C 過電流指示

2 D.V 過電壓指示

3 L.V 欠壓指示

4 W.P.L 水壓不足

5 V.LOP 電壓環投入

6 D.P 缺相指示

7 P.P 起動成功

8 PONER 電源指示

注意:P.P指示燈在起動前為亮燈狀態,起動成功後熄滅。

注意事項

1、開爐前要檢查好電氣設備、水冷卻系統、感應器銅管等是否完好，否則禁止開爐。

2、爐膛熔損超過規定應及時修補。嚴禁在熔損過深坩堝內進行熔煉。

3、送電和開爐應有專人負責，送電後嚴禁接觸感應器和電纜。當班者不得擅自離開崗位，要注意感應器和坩堝外部情況。

4、裝料時，應檢查爐料內有無易燃易爆等有害物品混入，如有應及時除去，嚴禁冷料和濕料直接加入鋼液中，熔化液充滿至上部後嚴禁大塊料加入，以防結蓋。

5、補爐和搗制坩堝時嚴禁鐵屑、氧化鐵混雜，搗制坩堝必須密實。

6、澆注場地及爐前地坑應無障礙物，無積水，以防鋼水落地爆炸。

7、鋼水不允許盛裝得過滿，手抬包澆注時，二人應配合一致，走路應平穩，不準急走急停，澆注後余鋼要倒入指定地點，嚴禁亂倒。

8、中頻發電機房內應保持清潔，嚴禁易燃易爆物品和其它雜物帶進室內，室內禁止吸菸。

使用條件

海拔不超過3000m；環境溫度在3—40℃範圍內；（0℃以下地區需採取防凍措施）；使用地區每月最大相對濕度的月平均值不大於90%；周圍沒有導電塵埃，爆炸性氣體及能嚴重損壞金屬和絕緣的腐蝕性氣體。

安裝要求

請用戶先提供現場圖及現場的一些要求或技術參數，由專家設計詳細現場安裝布置圖；設備對基礎的要求：平坦的水泥地面，無須固定或稍作固定即可；設備應儘量放在通風、背陽、陰涼的室外；用戶負責設備安裝材料及所需要的土建工程及必要的工具，我方來人現場指導安裝及調試，並進行現場操作培訓。用戶如有特殊要求，可在訂貨時由供需雙方商定。　中頻爐淬火

淬火是感應加熱的主要套用領域之一。我們數以百計的淬火設備在全國各地發揮著重要作用，其中有很多被套用於汽車工業。

感應淬火的一大優勢在於其工藝時間短，只需幾秒鐘。而在淬火爐中，這一工藝可能需要幾個小時，甚至幾天。這是如何實現的呢？

答案是，感應在迅速發熱方面具有非常大的優勢。因此，這就意味著您能夠把淬火整合於生產過程中。而淬火爐淬火往往不僅耗費大量的時間（和更多的熱量損失），還需要將材料運送到您自己或承包商的淬火爐中。

將淬火工藝集成到生產線能夠大大縮短您的產品交付時間。

採用感應淬火，您就可以全面掌控質量、交貨時間和成本。不再需要把大量的材料來回運輸，既節約又環保。最後一項要點是，您可以把管理工作量降到最低。

維護常識

烤爐

對於乾法打爐, 爐內的鋼模是不取出來的。烤爐時一定要採用加小料並填實的原則, 避免局部打火而化掉內膽, 使乾料坍塌。因此要求在烤爐前儘量積攢一些小料。同時在升溫過程中要嚴格觀察鋼模情況,當出現打弧嚴重時應減小電流, 如果電流過大會引起鋼模被電弧擊穿而導致耐火材料的坍塌。

金屬爐料

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

鐵液凝固後的重熔

當中頻爐遇到突發性事件而停爐, 爐內的鐵液凝固後重新開爐時應注意:

( 1) 短時間內中頻爐無法重新啟動時, 應在爐內插入鋼管( 直徑20 mm 左右) 3~ 5 根, 便於重熔過程中氣體的排放。

( 2) 爐內凝固鐵液頂部沒熔化之前應將爐體搖起, 傾斜15􀀁~ 30􀀁, 並以低於中頻爐的保溫功率送電。

( 3) 爐內凝固金屬沒有軟化以前不得提高功率,如果升溫太快, 金屬的膨脹超過爐襯的膨脹, 可將爐襯拉裂, 嚴重情況下可導致穿爐; 凝固金屬軟化後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, 並按照正常的功率升溫熔化。

出爐

鐵液出爐時, 爐內剩餘的鐵液在不影響材質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, 一包鐵液出爐後, 應將爐體搖回, 以減少爐內鐵液對中頻爐後壁的烘烤。

連續開爐

為減少因為反覆驟熱驟冷而導致爐襯的開裂, 連續開爐對爐襯壽命的延長是非常重要的, 這一點已經引起了許多用戶的足夠重視。如果中頻爐不能夠連續使用, 在一次使用完之後,要在爐內加入金屬爐料, 並蓋好爐蓋, 不但能夠給金屬爐料進行預熱, 還能夠防止因快速冷卻造成爐襯的裂紋。

補爐

( 1) 中頻爐開到20 爐左右要把爐口全部拆掉, 目的是檢查爐襯是否鑽鐵, 檢查爐襯的乾料是否鬆動有間隙。重新修補爐口時, 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乾淨。進行下次補爐操作時, 應拆至上次補爐接口的下面, 以此類推。

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

爐領

爐領在加料和扒渣的過程中要經常受到磕碰, 易於損壞, 對其加以防護是很重要的, 在爐沿上加一個鋼板做的隨形防護圈是一個較好措施。鋼板厚度在5~10 mm, 內圈直徑比爐膛直徑小10~ 20 mm, 可用整張鋼板裁成, 也可焊接而成。為避免加料時防護圈移位,可以在爐口磚外沿焊接三塊鋼板將防護圈的位置固定。

爐況

熔煉人員必須注意爐襯的侵蝕、裂紋狀況, 在爐襯壽命的中後期, 要不定時觀察熔煉狀況, 觀看電爐的最高熔化功率、電流及鐵液的翻動情況, 必要時應倒空鐵液停爐檢查。

爐蓋

爐蓋的使用對於中頻爐來說是非常重要的, 有些廠家不重視爐蓋的使用, 甚至將爐蓋棄之不用, 這種做法是不對的。開爐時, 蓋好爐蓋, 既可以防止熱量的流失, 加快爐料的熔化, 又可以避免化料時鐵液的濺出;停爐時, 蓋好爐蓋可以保持爐襯材料的緩慢降溫, 從而避免產生裂紋。

銅排燒穿後造成冷卻水外溢，必須立即停爐修復。由於銅排安裝在爐殼內，焊補不便，修復時需拆卸取出。下面就為大家介紹一種粘補法，為大家節約維修成本。
對傾爐澆注時操作不慎或爐嘴過短，飛濺鐵液附著在銅排上使其燒穿引起的銅排燒穿，可暫時停爐，同時將1～2mm厚的銅片剪成小塊，其面積應稍大於銅排燒裂口面積，然後用鋸片或手砂輪清除銅排燒穿處的殘渣，並用砂紙打磨乾淨，迅速將定形環氧樹脂與固化劑混合，把修剪好的銅片在銅排燒裂處粘好，幾分種後環氧樹脂固化，即可形成很高的銅排粘結強度，此時就可以重新開爐了。
對爐襯被燒穿後，鐵液外溢引起銅排燒穿引起的銅排燒穿，修復工藝過程如下：傾爐出鐵→停爐→維修爐襯→銅排粘補→開爐。該修復工藝較傳統的焊補修復也節省了一個爐襯及大量工時和烘爐力。

1、OP(缺相)燈亮

原因： 一、主迴路空開沒有合；二、 主迴路熔斷器損壞；三、 4# ， 6# ， 2#,整流可控矽陰極（ K ）線開路

2、WPL （缺水或水壓不足）燈亮

原因： 檢查水泵及水路管道

3、OV （過壓）燈亮

原因：

一、工件和線圈打火或線圈和氧化皮打火。 檢修：調整線圈與工件的間隙，清理氧化皮

二、感應線圈部分，電容部分，主迴路各連線銅排螺絲鬆動打火。 檢修：緊固螺絲

三、逆變可控矽有一隻（兩隻）損壞。逆變可控矽損壞一隻（兩隻）後從表頭觀察角度（逆變引前角）大於或等於2，直流電流和直流電壓的比值比正常大很多。 檢修：更換可控矽

四、逆變引前角調節過大。檢修：重新調整逆變引前角，應該為( 1.5 ) E逆變阻容吸收部分故障，參閱第8項逆變阻容吸收的檢查

4、OC(過流) 燈亮

原因： 1、感應器部分，電容部分及其連線銅排有短路。

2、 逆變可控矽有兩隻（4隻）損壞 。

延長壽命

中頻爐在維護中需要對其爐體進行燒結。需要注意的是設備如果是第一次使用，要對設備進行打爐襯操作。操作中，酸性爐襯對爐體的保護更加有利。

在打爐襯時，先準備好要用到的材料。然後在爐體內壁處做上一層保護層，以確保將內部的感應線圈的隔離。此外，一次性成型戶要將其放置在低溫火中進行烘烤操作，然後等待幾十分鐘，其就會凝結成一個堅固的實體。在硬度方面幾乎沒有什麼要求，只要進行熔液攪拌和加料等操作的時候，不會破碎就可以了。

接著就是燒結工作，以慢升溫的方式繼續將其烘烤24小時，直到其完全凝結固化。用戶必須正確完成上述兩道工序，因為它們是保證中頻電爐長時期使用的基礎。

另外，在操作上，一般情況下，首先要檢查系統水流。對有否漏水現象進行檢查。工作時保持嚴謹的作風：避免手指或身體噴出中頻爐;一旦發現爐體有發紅等現象，應該馬上切斷電源;如果發現爐襯破裂了，應該馬上再次打爐襯操作。