中频熔炼炉

用于工业等行业的设备

中频熔炼炉是用于工业等行业的设备。该设备采用以下四种配置方式。四种配置方案各有利弊，通常需根据设备需求方的铸造工艺要求、现场电力条件、生产目标及发展规模等变化条件最终选择具体配置方式，以满足用户使用设备的高效、安全、稳定，同时便于灵活调整工艺或规模扩张。

工作原理

中频熔炼炉的工作原理为：采用三相桥式全控整流电路将交流电整流为直流电，经电抗器平波后，成为一个恒定的直流电流源，再经单相逆变桥，把直流电流逆变成一定频率（一般为1000至8000Hz）的单相中频电流。负载由感应线圈和补偿电容器组成，连接成并联谐振电路。

一般情况下，可以把中频电源的故障按照故障现象分为完全不能起动和起动后不能正常工作两大类。作为一般的原则，当出现故障后，应在断电的情况下对整个系统作全面检查，它包括以下几个方面：

（一）电源：用万用表测一下主电路开关（接触器）和控制保险丝后面是否有电，这将排除这些元件断路的可能性。

（二）整流器：整流器采用三相全控桥式整流电路，它包括六个快速熔断器、六个晶闸管、六个脉冲变压器和一个续流二极管。在快速熔断器上有一个红色的指示器，正常时指示器缩在外壳里边，当快熔烧断后它将弹出，有些快熔的指示器较紧，当快熔烧断后，它会卡在里面，所以为可靠起见，可以用万用表通断档测一下快熔，以判断它是否烧断。

产品简介

中频熔炼炉的组成：

铝壳结构：中频电源柜，电容器组，铝壳炉体及水冷电缆、减速机等组成。

钢壳结构：中频电源柜，电容器组，钢壳炉体、磁轭及水冷电缆、液压站等组成。

配置方式和特点

方案一.为单供电方式;

方案二.单电源(串联谐振)一拖二方式;

方案三.双电源(并联谐振)双供电方式;

方案四.大电源和小电源+导炉开关双供电方式;

方案一:为单供电方式:

每套电炉一套变压器、一套单供电中频电源系统;每套电炉采用双炉体，一备一用，单供电的方式

。工作时:一台炉体熔化，另一台炉体备用。每套电炉中的独立中频电源系统功率可调。

方案二：单电源(串联谐振)双供电方式:

每套电炉一套变压器、一套串联谐振中频电源系统,每套电炉采用双炉体，同时供电的方式，双炉体具有同时工作,一个炉体熔化和一个炉体升温、保温、调质的功能。

正常工作时:一台炉体熔化，另一台炉体升温、保温、调质。每套中频电源系统功率可以在两个炉壳之间自由分配。

配置说明:采用一台变压器,一台串联谐振(一拖二)中频电源对应两台炉体工作输出功率在两台电炉上任意分配。

串联谐振中频电源的组成为:一套整流柜------两组逆变柜-------两组电容柜;

主要工作特点为:一台熔化,同时另一台保温,可连续供应铁水或者浇注大铸件。

其优点:二极管整流,功率因数高0.95，可恒功率输出

缺点：

1.前大功率的串联谐振(一拖二)中频电源在国内还尚未成熟，未普及化。

国内生产的设备的厂家有突出业绩的也是凤毛麟角。

2.串联谐振中频电源的逆变器采用可控硅元件。

3.单台大功率电源配置，当电源发生故障时，整套设备将无法进行熔炼工作，从而影响生产。

4.该套设备成本高,国内的售价偏高。

5.故障率高,维修难度大,备件互换性不强,维护成本高。

方案三:双电源(并联谐振)双供电方式:

双电源与双炉体配置方式+功率分配器:

不仅能使该系统即实现了“一拖二电炉”的全部功能,又可在一台电源发生故障时另一台电源还可运行,从而避免影响生产。整个系统中每套电炉中的两台炉体均可同时工作,工作时:一台炉体熔化,另一台炉体升温、保温、调质。配置特点:该套电炉设备采一套变压器供二套独立中频电源系统。

配置说明：

一台变压器、一台中频电源、两台炉体。两台炉体通过功率分配器同时工作,工作时:一台炉体熔化,另一台炉体保温。

双电源双供电的配置方式

①该套电炉中的二套独立中频电源功率无极可调，功率调节范围为：10～100%。主要是为了使用户提高生产力，并可满足不同的生产工艺需求。可准确的调整保温和升温段,两台炉体即可同时预热及烧结炉衬，也可一台炉体熔炼另一台炉体保温。这样可使生产效率达到最高，熔炼成本降低。

②在电炉平台上设现场操作柜，分别控制两套电源的运行、停止及功率输出调节。输出功率调节可用手动/自动控制。操作柜可安装计算机、显示屏、仪表,显示电源运行状态及故障状态,并控制两台中频电源带两台炉体单独或同时工作。能满足一台炉体保温和一台炉体熔炼，且两台炉体同时升温工作的要求。当一台炉子发生故障时需要进行检修时，另一台炉子可正常工作。

③计算机系统具有熔炼监视、设定报警、数据采集显示，该系统连续监测及显示各种主要参数；能自动精确诊断、显示系统故障，还能记忆所在跳闸源；可随时监测进线电压；显示：电源运行状态、电耗（KW.h）、电压、电流、功率、炉子电压、电流、工作频率等参数，以及故障诊断状态。

④功率分配、限制功能:开启电源自动控制系统,两台电源可自由切换工作状态(熔炼/保温),并可确保两台电源总功率不超过限定值。

⑤隔离装置:当一台炉子发生故障需要进行检修时，隔离装置可将两个控制系统断开,另一台炉子可正常工作。

其优点:

1.单变压器+双中频电源可满足用户任何运行及生产方式的要求,使中频电源功率充分利用,变压器功率发挥达到最佳值等优点。

2.双中频电源配置方式运行稳定可靠,即便是一台电源发生故障时,另一台电源还可正常生产。符合大产量连续生产要求。

3.可避免换炉开关带来设备故障。符合用户对设备的总体要求，设备皮实耐用、性能稳定、安全可靠的要求。

4.用户扩大生产时只需增加变压器容量即可成倍扩大产量。

缺点：成本高、投资略大。但售价比串联（一拖二）设备低。

保温电源无法开满功率因此小功率工作时功率因数低。

方案四: 大电源和小电源+导炉开关双供电方式:

配置说明：一台变压器对应两台中频电源，配置两台中频炉体，采用两台电动换炉开关转换。来实现一台炉体熔炼一台炉体用于保温,如此交替工作。

优点：配置简单、投资小、大功率配置熔炼，保温采用小电源工作。单台变压器，可减少变压器空损。

可实现一托二设备的基本功能，一熔一保。

投资成本低。

两台炉体同时浇铸可满足铸造车间浇铸大吨位铸件。

缺点：换炉开关作为该套设备的关键附件，但频繁的倒换，将影响换炉开关的寿命。要注意维护。

节能优势

1、加热速度快，氧化脱碳少

由于中频炉感应加热的原理为电磁感应,其热量是由于工件自身产生，该加热方式升温速度快,氧化极少,加热效率高,工艺重复性好,金属表面只有很轻微脱色,轻微抛光就可使表面恢复镜面光亮,从而有效获得恒定一致的材料性能。

2、自动化程度高,可实现全自动无人操作,提高劳动生产率。

3、加热均匀,温度控制精度高

加热均匀，保证加热工件芯表温差小，通过温度控制系统可对温度进行精确控制,保证产品重复精度

4、感应炉体的更换简便

根据加工工件尺寸的不同,需配置不同规格的感应炉体.各炉体均设计有水电快换接头,使炉体更换简便、快速、方便。

5、设备保护齐全

整机设有水温、水压、缺相、过压、过流、限压/限流、启动过流、恒流和缓冲启动,使设备启动平稳、保护可靠迅速、运行稳定。

6、能耗低、无污染

加热效率高,与其他加热方式相比,有效地降低了能耗,劳动生产率高、无污染、设备符合环保要求。

主要型号

主要组成

1、超小型中频感应加热电源

2、顶出式或倾倒式熔炼炉体

3、补偿电容箱

检查调试

炉子的机械系统、液压系统、电气系统、水冷系统，必须在筑炉前调试完好，并做无炉衬冷态试验。报警装置信号设定好报警值。排除炉子运行中可能出现的意外故障。

产品缺点

1．电源及水系统保护性断电

2．炉衬寿命短

具体应用

中频炉提供小型晶体管式中、高频感应加热设备。其主要特点有：设备轻巧，加热速度快，效率高；特别省电，同负载用电比电子管高频机节省60%；具有过流、过压、过热等多种保护功能，操作简单，安装方便，适用于各种需对金属加热的场合。全称“高频感应加热设备”，又名高频机、高频焊机、高频钎焊机、高频加热机、高周波加热机等。

一、焊接（钎焊、银焊、铜焊）：它主要是通过加热到一定温度使焊料熔化，从而把两种一样材质或不同材质的金属连接在一起，

具体应用如下：1、各种五金刀具的焊接：金刚石刀具、磨具、钻具、合金锯片、硬质合金车刀、铣刀、铰刀、刨刀、木工钻头等的焊接；2、各种五金机械配件的焊接：五金卫浴产品、制冷铜配件、灯饰配件、精密模具配件、五金拉手、打蛋器、合金钢与钢、钢与铜、铜与铜等同种金属或异种金属的银焊、铜焊；3、复合锅底焊接主要用于圆形、方形及其它异形平面不锈钢锅底与铝片的三层钎焊，也可用于其它金属平面钎焊。4、电热水壶（电咖啡壶）的发热盘焊接主要用于不锈钢平底、铝片与各种形状电热管之间的钎焊。

二、中频熔炼炉加热（热锻、热配合）：1、热锻它主要是对工件加热到一定温度后（根据材质不同加热温度也不同），通过冲床、锻床或其他形式把工件锻压成其他形状。例如：表壳、表胚、拉手、模具附件、厨房餐具用品、工艺品、标准件、紧固件、机械零件加工、铜锁、铆钉、钢钎、钎具的热挤压等等。2、热配合它主要是指不同种金属之间或金属与非金属之间通过对金属的加热，利用热扩张或热熔解的原理使两者连接在一起。例如：电脑散热器的铜芯与铝片、喇叭网的埋值焊接、钢塑管的复合、铝箔的封口（牙膏皮）、电机转子、电热管封口等等。

三、热处理（表面淬火）：它主要是通过对工件的加热等处理后使得金属材质的硬度发生变化，具体应用如下：1、各种五金工具、手工具。如钳子、板手、锤子、斧头、旋具、剪刀（园艺剪）等的淬火；2、各种汽车、摩托车配件。如曲轴、连杆、活塞销、链轮、铝轮、气门、摇臂轴、传动半轴、小轴、拔叉等的淬火；3、各种电动工具。如齿轮、轴心；4、机床行业类。如机床床面、机床导轨等的淬火；5、各种五金金属零件、机械加工零件。如轴类、齿轮（链轮）、凸轮、夹头、夹具等的淬火；6、五金模具行业。如小型模具、模具附件、模具内孔等的淬火；

四、退火（回火、调质）：1、各种不锈钢行业的退火。如不锈钢盆、罐的退火拉伸、退火卷边以及水槽的退火、不锈钢管、不锈钢餐具、不锈钢杯等；2、其他各种金属工件的退火。如高尔夫球头、球杆、铜锁头、五金铜配件、菜刀把、刀刃、铝锅、铝桶、铝散热器以及各类铝制品五、金属熔炼：金、银、铜、铁、铝等金属的(真空)熔炼、粉末治金烧结和金属熔炼。

故障排除

启动以后工作不正常，一般体现下列几个方面：

1．整流器缺相：故障表现为工作时声音不正常，最大输出电压升不到额定值，且电源柜怪叫声变大，这时可以调低输出电压在200V左右，用示波器观察整流器的输出电压波形（示波器应置于电源同步），正常时输入电压波形每周期有六个波形，缺相时会缺少二个，这一故障一般是由于整流器某只晶闸管没有触发脉冲或触发不导通引起的，这时应先用示波器看一下六个整流晶闸管的门极脉冲，如果有的话，关机后用万用表200Ω档测量一下各个门极电阻，将不通或者门极电阻特别大的那只晶闸管换掉即可。

2．逆变器三桥臂工作：故障表现为输出电流特别大，空炉时也一样，且电源柜工作时声音很沉重，启动后把功率旋钮调到最小位置，会发现中频输出电压比正常时高。用示波器依次观察四个逆变晶闸管的阳极—阴极之间的电压波形。如果三桥臂工作，可以看到逆变器中有相邻的二只晶闸管的波形正常，另外相邻的二只有一只没有波形，另一只为正弦波，KK2触发不通，其阳极—阴极之间的波形就是正弦波；同时KK2不导通会导致KK1无法关断，所以KK1二端就没有波形。

3．感应线圈故障：感应线圈是中频电源的负载，它采用壁厚3至5毫米的方形紫铜管制成。它的常见故障有以下几种：

感应线圈漏水，这可能引起线圈匝间打火，必须及时补焊才能运行。

钢水粘在感应线圈上，钢渣发热、发红，会引起铜管烧穿，必须及时清除干净。

感应线圈匝间短路，这类故障在小型中频感应炉上特别容易发生，因为炉子小，在工作时受热应力作用而变形，导致匝间短路，故障表现为电流较大，工作频率比平常时高。

综上所述，为了能采用正确的方法进行中频电源的故障维修，就必须熟悉中频电源常见故障的特点及原因，才能少走弯路，节省时间，尽快的将故障排除，恢复中频电源的正常运行，从而保证生产的顺利进行。

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