中頻感應電爐及其應用

隨著電子技術的飛速發展，原來應用廣泛的工頻感應電爐已被配置固態電路靜止變頻電源的中頻感應電爐逐漸代替。中頻感應電爐在鑄鐵的熔化、保溫和澆注作業等方面得到了廣泛應用，同時由于它適合于批料（間歇）熔化作業以及對金屬熔液攪拌力的可調特點，使得它在耐熱合金鋼熔煉及有色金屬熔化方面的應用也日趨擴大。

感應電爐是應用電磁感應原理將電能傳遞給金屬爐料，用電能變換為熱能的電阻加熱方式使金屬爐料發熱而熔化。固態中頻電爐的電源是用電力半導體元器件組成的一種靜止變頻電源，一般有交-直-交變頻和交-直變頻兩種。因此要進行感應加熱，必須滿足兩個條件：一是用交流電；二是被加熱的物體必須是金屬材料。

感應電爐按結構分，有坩堝式（即無心爐）和溝槽式（即有心爐）兩大類，其用途主要有熔化、保溫和澆注。而中頻感應電爐的頻率范圍一般指在0.05-10KHZ，主要適用于鋼鐵和有色金屬的熔煉和保溫。使用中頻感應電爐的優點有：

（1）功率密度大，熔化速度快，起熔方便，適合于節能的批料熔化方法；

（2）操作使用靈活方便，適合于經常變換熔化金屬品種的場合；

（3）可選擇電源頻率，使中頻感應電爐更適合于輕有色金屬的熔化；

（4）由于功率密度高，無相平衡裝置，土建費用小；

（5）中頻感應電爐內熔化的金屬只存在“一次過熱”現象，這在冶金領域頗受青睞；

（6）中頻感應電爐運行的自動控制、變頻裝置的故障自動診斷以及爐況監控等方面都可由計算機來完成，大大地減輕了勞動強度，提高工作效率。

正是中頻感應電爐具有效率高、可變頻、噪聲低、體積小、重量輕、安裝簡便、操作維修容易等諸多優點，我廠在2001年就開始應用中頻感應電爐于金銀回收工藝的生產上，并取得了很好的效果，在實踐操作中積累了豐富的經驗。目前在金銀的熔化、淬珠、塘泥回收、合質金的熔煉、化驗取樣等方面都探索出適合自己特點的工藝，順利地完成日益擴大的生產任務。但是，使用中頻感應電爐的幾年來，也存在一些問題。如根據物料的不同選擇坩堝材質、型號；爐襯及其耐火材料的選用和筑爐技巧；改善作業環境如消除煙塵、降低噪音及環境溫度；硅整流和可控硅換流設備工作時產生的諧波電流及高次諧波對電網的污染，及如何提高功率因素等等。一般中頻感應電爐廠家生產的成套設備，都具有多種保護，如冷卻水壓低、水溫過高的壓力和溫度保護，過流短路保護民，欠電壓保護，缺相保護，坩堝漏爐及主電路接地保護等。

但是在使用時還應注意以下幾點：

(1)開機運行前首先應觀測電源電壓值和三相電源平衡情況；

(2)仔細檢查電氣接點的連接情況，特別是可控硅堆、電熱電容器、水冷電纜等；

(3)打開冷卻循環水系統檢查主機、爐體的水路運行情況及保持一定的水壓；

(4)爐襯燒結和烘烤時為了減少電磁攪拌作用對爐襯的侵蝕，要低功率運行(降低電壓)一段時間，使爐體均勻升溫；

(5)在正常運行中，也應多巡視設備的運行情況，特別是各支路的水溫，有經驗時也可由聲音的變化判斷設備是否正常；

(6)電爐中斷使用可適當減小冷卻水量，但不能關閉冷卻水，否則爐襯的余熱會把線圈及絕緣層燒毀；

(7)在熔煉操作時，嚴禁(A)發現爐襯有嚴重損害，仍繼續熔煉；(B)冷卻水中斷運行；(C)設備、爐體沒有良好的接地；(D)在電爐通電而又沒有安全防護措施時進行裝料、搗打固體爐料、取樣、添加大批合金、測溫、扒渣等作業；當然，應用中頻感應電爐同樣應注意設備的日常維護和檢修工作，特別要注意防潮氣、防酸、堿氣體對電子元器件的侵蝕，及時發各種隱患，避免事故并保證長期安全生產。
以上是本人對中頻感應電爐的初淺認識，目的是拋磚引玉讓中頻感應電爐為生產應用得更廣泛、更合理。