中頻熔煉爐的脈沖燃燒

中頻熔煉爐脈沖燃燒作為一項新技術(shù)有著廣闊的應(yīng)用前景，可廣泛應(yīng)用于陶瓷、冶金、石化等行業(yè)，對提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低燃耗、減少污染將發(fā)揮重大作用，是工業(yè)爐行業(yè)自動控制的一次革新，將成為未來工業(yè)爐燃燒技術(shù)的發(fā)展方向。

中頻感應(yīng)加熱電爐的實際的生產(chǎn)中占有重要的比例，尤其在圓鋼的鍛前加熱廢鐵熔煉爐，淬火設(shè)備中占有重要的地位

中頻熔煉爐行業(yè)中普及脈沖燃燒控制技術(shù)，由高速燃燒器和工業(yè)爐控制系統(tǒng)兩部分組成，采用脈沖燃燒技術(shù)來完成工業(yè)爐的升溫、控溫。對于燃?xì)飧G爐內(nèi)部溫度場和溫度波動力±2°C，對于燃油（柴油）窯爐內(nèi)部溫度場和溫度波動為±3°C，在使用重柴油為燃料的窯爐上效果良好。

中頻熔煉爐的普通燃燒器當(dāng)窯爐內(nèi)部溫度低于燃料自燃溫度時，燃燒器燃料間斷后火焰立即熄滅，無法繼續(xù)燃燒，對爐內(nèi)溫度不會產(chǎn)生影響，解決了熄火這一問題金屬熔煉爐，并采用當(dāng)今的霧化技術(shù)——氣泡霧化技術(shù)，使燃燒器的霧化效果更好、霧化介質(zhì)使用量更少，原來燒輕柴油的窯爐現(xiàn)可燒重柴油。

在實際應(yīng)用過程中，采用普通的脈寬調(diào)制的方法調(diào)節(jié)燃燒占空比時，當(dāng)占空比接近0%或時，間斷或燃燒的時間太短，現(xiàn)場的運行效果不理想金銀銅鋁熔煉爐，于是我們引人了時間這一概念，將間斷和燃燒的時間定為3秒，當(dāng)占空比接近0%或時，延長相應(yīng)的燃燒和間斷時間即可解決這一問題。

使用過程中尤其新爐時盡量使用干凈的爐料。

在停爐冷卻時，為了避免爐襯驟冷，應(yīng)進(jìn)行空爐冷卻，同時為避免爐襯在冷卻過程中上下溫差過大而產(chǎn)生裂紋，應(yīng)蓋爐蓋，使?fàn)t襯在冷卻時上下均勻，從而保證爐子的使用壽命。

由于爐冷時不可避免的出現(xiàn)垂直裂紋，因此，冷爐啟動時，應(yīng)先低溫烘爐，再進(jìn)行熔化，從而使裂紋能先彌合，避免鐵水熔化時滲入裂紋使裂紋進(jìn)一步擴展。

爐子使用過程中要注意觀察爐況，觀察好爐況就是對爐子的一種保護(hù)，每3日測量爐底，每日每爐均要觀察爐墻，從而保障了爐襯的安全。

對電爐設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，如經(jīng)常進(jìn)行吹掃線圈，清掃線圈上的雜物防止線圈擊穿，從而避免了由于設(shè)備故障而導(dǎo)致的拆爐，有效的提高了坩堝使用壽命。

對于設(shè)備運行中出現(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，可通過測試元件運行溫度來判別，處理辦法是疏通水路或更換水套；

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

3） 對應(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:無規(guī)律燒硅一般是保護(hù)系統(tǒng)有故障，應(yīng)重點檢查過流過壓，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)故障也會引起無規(guī)律燒硅。

設(shè)備不能正常啟動分以下兩種情況：

1）設(shè)備故障——逆變元件擊穿、水電纜開路、感應(yīng)器匝間短路、補償電容擊穿、觸發(fā)回路不正常等原因，對于該種故障，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，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）、改變恒流啟動值（調(diào)整W10或W5）、增大中心頻率VCO電壓值（5～7V）等辦法來解決，但的辦法是減少補償電容或增加感應(yīng)器匝數(shù)來調(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償電容引線電感的存在，重載時，負(fù)載阻抗逆變換流時間增大，原先調(diào)好的小角度會變小，此時可能出現(xiàn)升功率至一半時逆變顛覆，所以，空載調(diào)小角度時，應(yīng)偏大一點為好（一般Ua/Ud＝1.2～1.3）

接著，整定“電流截止，”電路：開機后在大電流下調(diào)整“咆流截止”或“電流反饋”電位器，使直流電流限定在額定值上并鎖定該電位器值。

在額定電流下，觀察RL上的電壓波形，應(yīng)接近于整流電路晶閘管全開放時的直流電壓波形。改變“功率調(diào)節(jié)”電位器觀察波形是否正常．Ld是否有異常聲音，直流電壓能否連續(xù)平滑調(diào)節(jié)。仔細(xì)觀察口= 600p#近（交流工頻進(jìn)線電壓為380V時，直流電壓為250~ 300V），直流電壓波形是否正常。這點是重要的，因為此時晶閘管上的電壓上升率，電路容易產(chǎn)生干擾。

其中中頻熔煉爐

h表示攪拌高度，H表示熔液高度，

P表示電源功率，d表示坩堝直徑，

G表示坩堝內(nèi)金屬重量，ρ表示金屬電阻率，

f表示中頻電源輸出頻率。

從上式可以看出，要得到較好的攪拌效果，就必須提高功率或降低頻率，只有在一定功率下選擇恰當(dāng)?shù)念l率才能達(dá)到更好的攪拌效果。而判斷熔煉效果的好壞主要指標(biāo)為h/d，當(dāng)熔化鐵、鋼、銅、鋁時，h/d值為0.125～0.250,0.070～0.125,0.050～0.150,0.100～0.500，熔煉效果。

輸出功率由熔化材料及重量確定，一般來說熔化鐵為510KW.h/T,鋼為570KW.h/T，銅為350KW.h/T，鋁為750KW.h/T。現(xiàn)在許多人計算中頻熔煉爐功率采用經(jīng)驗公式P=T/2。

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鋼制品真空中頻熔煉爐時應(yīng)主要下列問題：

(1)金屬在真空中加熱都會蒸發(fā)，真空度越大，蒸發(fā)越強烈，但不同金屬蒸發(fā)的強烈程度不同。鋼中的鉻、錳比鋏容易蒸發(fā)，在真空度極高的爐中加熱時，它們會大量蒸發(fā)，使工件表層鉻、錳含量下降，影響表層性能。為了解決這個問題，常往真空加熱爐中通人少中性氣體。

(2)工件在真空加熱爐主要依靠輻射受熱，不但加熱速度較慢，而且工件表面的溫度常滯后于儀表指示溫度。因此，真空加熱時必須根據(jù)工件的幾何尺寸及預(yù)定的加熱溫度附加一段保溫時間。

（3）工件在真空中頻熔煉爐中加熱淬火時，為了保證工件表面質(zhì)量；須要使用真空油作為冷卻介質(zhì)，或使用高純度中性氣體作為冷卻介質(zhì)。

鋼制品在流態(tài)床加熱時使用的固體粉粒，有石墨粉、氧化硅粉及氧化鉛粉等等。石墨導(dǎo)電、使用石墨粉粒的流態(tài)床可以和內(nèi)熱式鹽浴爐一樣地往爐內(nèi)插入電極，直接通電加熱。使用氧化硅、氧化鉛粉粒時則必須在爐膛外加熱或直接通入燃燒氣體。

石墨與空氣中的02反應(yīng)可生成co及c02。使用石墨粉粒的流態(tài)床送人壓縮卒氣即可償介質(zhì)有一定的碳勢，通八少量、丙烷，還可以調(diào)節(jié)堿勢，實現(xiàn)少、無氧化脫碳加熱或進(jìn)行滲碳。使用氧化硅或氧化鋁時，必須同時通人碳?xì)浠衔餁怏w與空氣，使之存爐內(nèi)燃燒。調(diào)節(jié)兩種氣體的比例，也可以調(diào)整碳勢。

工件在流態(tài)床中加熱的速度與鹽浴爐接近，但性強。