熔煉爐的裝爐工藝

為保證金屬合金的鑄錠質(zhì)量IGBT中頻熔煉爐，盡量延長(zhǎng)熔煉爐的使用壽命中頻熔煉爐，在實(shí)際生產(chǎn)過程中必須做好熔煉爐的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，包括裝爐、烘爐、洗爐、清爐、攪拌、扒渣和精煉作業(yè)。

裝爐：熔煉時(shí)，裝入爐料的順序和方法關(guān)系到熔煉時(shí)間、金屬燒損、能源消耗，還會(huì)影響熔體的質(zhì)量和爐子的使用壽命。裝爐的原則如下：

1)裝爐順序應(yīng)合理，要根據(jù)所加爐料的性質(zhì)與狀態(tài)，還要考慮物料的熔化速度；

2)先裝小塊或薄塊廢料，鋁錠和大塊料裝中間，后裝中間合金；

3)熔點(diǎn)低、易氧化的中間合金裝在下層，高熔點(diǎn)的中間合金裝在上面金屬熔煉爐，爐內(nèi)上部溫度高有利于充分熔化和擴(kuò)散，使中間合金分布均勻，有利于成分控制；

4)所加爐料均勻分布在熔池中，同時(shí)熔化速度一致，防止偏重造成金屬過熱；

5)爐料盡量一次入爐，多次添加會(huì)增加熔體的吸氣量；

6)電爐裝料時(shí)應(yīng)注意爐料高點(diǎn)與爐頂加熱器的安全距離，防止觸電和損壞加熱設(shè)施，必要時(shí)停電進(jìn)行操作。

中頻熔煉爐缺點(diǎn)：

1.前大功率的串聯(lián)諧振(一拖二)中頻電源在國(guó)內(nèi)還尚未成熟，未普及化。

國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的設(shè)備的廠家有突出業(yè)績(jī)的也是鳳毛麟角金銀銅鋁熔煉爐。

2.串聯(lián)諧振中頻電源的逆變器采用IGBT元件,IGBT元件的容量是不能滿足大功率電源穩(wěn)定工作的。國(guó)外公司如:應(yīng)達(dá)公司采用可控硅串聯(lián)諧振中頻電源的逆變器是可以將電源功率做大。但國(guó)內(nèi)對(duì)該技術(shù)還未成熟掌握。

3.單臺(tái)大功率電源配置，當(dāng)電源發(fā)生故障時(shí)，整套設(shè)備將無(wú)法進(jìn)行熔煉工作，從而影響生產(chǎn)。

4.該套設(shè)備成本高,國(guó)內(nèi)的售價(jià)偏高。

5.故障率高,維修難度大,備件互換性不強(qiáng),維護(hù)成本高。

中頻熔煉爐其優(yōu)點(diǎn):

1.單變壓器+雙中頻電源可滿足用戶任何運(yùn)行及生產(chǎn)方式的要求,使中頻電源功率充分利用,變壓器功率發(fā)揮達(dá)到值等優(yōu)點(diǎn)。

2.雙中頻電源配置方式運(yùn)行穩(wěn)定可靠,即便是一臺(tái)電源發(fā)生故障時(shí),另一臺(tái)電源還可正常生產(chǎn)。符合大產(chǎn)量連續(xù)生產(chǎn)要求。

3.可避免換爐開關(guān)帶來(lái)設(shè)備故障。符合用戶對(duì)設(shè)備的總體要求，設(shè)備皮實(shí)耐用、性能穩(wěn)定、安全可靠的要求。

4.用戶擴(kuò)大生產(chǎn)時(shí)只需增加變壓器容量即可成倍擴(kuò)大產(chǎn)量。

缺點(diǎn)：成本高、投資略大。（但售價(jià)比串聯(lián)（一拖二）設(shè)備低。

保溫電源無(wú)法開滿功率因此小功率工作時(shí)功率因數(shù)低。

對(duì)于設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的燒硅現(xiàn)象可分以下情況處理：

A：固定位置燒硅有以下幾種原因：

1） 冷卻不好，可通過測(cè)試元件運(yùn)行溫度來(lái)判別，處理辦法是疏通水路或更換水套；

2） 脈沖變壓器初次級(jí)絕緣擊穿，該種原因一般會(huì)引起逆變相應(yīng)功放管損壞；

3） 對(duì)應(yīng)均壓電阻或阻容吸收回路損壞或接觸不良；

4） 并肩硅性能不佳（不能正常開通或關(guān)斷），該種現(xiàn)象往往被維修人員忽視，燒了很多硅，一直到該硅也燒掉，換了之后才恢復(fù)正常。

B:無(wú)規(guī)律燒硅一般是保護(hù)系統(tǒng)有故障，應(yīng)重點(diǎn)檢查過流過壓，主回路接觸問題和絕緣問題。當(dāng)然逆變觸發(fā)回路出現(xiàn)故障也會(huì)引起無(wú)規(guī)律燒硅。

設(shè)備不能正常啟動(dòng)分以下兩種情況：

1）設(shè)備故障——逆變?cè)舸⑺娎|開路、感應(yīng)器匝間短路、補(bǔ)償電容擊穿、觸發(fā)回路不正常等原因，對(duì)于該種故障，只有修復(fù)損壞部位才能恢復(fù)；

2）負(fù)載阻抗不匹配，重載不好啟動(dòng)，可通過增大電抗器間隙、減小換流電感值、諧振回路套接磁環(huán)、電抗器逆變側(cè)并接沖磁電阻（20/3KW）、電抗器兩端并接旁路電阻（20/3KW）、改變恒流啟動(dòng)值（調(diào)整W10或W5）、增大中心頻率VCO電壓值（5～7V）等辦法來(lái)解決，但的辦法是減少補(bǔ)償電容或增加感應(yīng)器匝數(shù)來(lái)調(diào)整負(fù)載阻抗。

小角度問題：由于換流電感和逆變輸出至補(bǔ)償電容引線電感的存在，重載時(shí)，負(fù)載阻抗逆變換流時(shí)間增大，原先調(diào)好的小角度會(huì)變小，此時(shí)可能出現(xiàn)升功率至一半時(shí)逆變顛覆，所以，空載調(diào)小角度時(shí)，應(yīng)偏大一點(diǎn)為好（一般Ua/Ud＝1.2～1.3）

中頻感應(yīng)電爐應(yīng)用10點(diǎn)注意事項(xiàng)

本文以中頻熔煉爐為例，闡述應(yīng)用企業(yè)在使用中的注意事項(xiàng)：

（1）中頻感應(yīng)電爐應(yīng)采用整流變壓器，提高供電電壓，并限制變壓器的空載運(yùn)行。

（2）規(guī)范安裝，縮短高壓、變壓器、中頻電源、電爐之間連線，選用純度較高的T2銅材或無(wú)氧銅，特別是感應(yīng)線圈和水冷電纜，增大其截面積可以有效降低電流熱損耗。

（3）根據(jù)鑄造工藝選擇合適容量和頻率中頻電爐，增大功率密度以提高熔化效率，降低附加損耗。

（4）優(yōu)先選擇帶爐蓋的鋼殼爐體，減少爐壁及爐口熱損耗和電磁損耗。爐體外殼連接處在操作過程防止金屬接觸形成短路。

（5）制定合理鑄造工藝，從造型、選料、熔化、澆注、熱處理、清理等規(guī)范工藝操作，科學(xué)管理，以降低能耗。

（6）加強(qiáng)設(shè)備管理和維護(hù)，減少故障率，保障生產(chǎn)順利進(jìn)行。

（7）經(jīng)常檢查各導(dǎo)電系統(tǒng)的連接部分接觸是否良好，特別是水冷電纜與感應(yīng)線圈連接處的螺釘是否緊固，絕緣臺(tái)、絕緣靴必須每年檢驗(yàn)一次。

（8）在熔煉過程中嚴(yán)禁斷電停水，熔煉過程中應(yīng)隨時(shí)注意出水溫度和水壓，使水壓保持在0.1～0.3MPa，出水溫度保持在55°以下。

（9）加料操作時(shí)，冷濕爐料應(yīng)先烘干，不能直接加入熔液內(nèi)，金屬削在爐使用時(shí)避免用，因?yàn)榻饘傧髂芡溉霠t襯間隙；爐膛必須燒熱至1000℃左右時(shí)，方可倒入鐵液，爐膛的加熱可加入鐵塊感應(yīng)加熱。

（10）爐料密封時(shí)間不能太長(zhǎng)，以免引起爐子事故；燒結(jié)好爐襯后，宜用30～50％的額定功率，連續(xù)工作5爐以上。