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中频透热炉介绍及特点分析

透热是指金属热变形或热处理前的整体穿透加热，是一种将工频50HZ交流电转变为中频（300HZ以上至20K HZ）的电源装置中频锻造加热炉，把三相工频交流电，整流后变成直流电，再把直流电变为可调节的中频电流，供给由电容和感应线圈里流过的中频交变电流，在感应圈中产生高密度的磁力线，并切割感应圈里盛放的金属材料，在金属材料中产生很大的涡流。这种涡流同样具有中频电流的一些性质，即，金属自身的自由电子在有电阻的金属体里流动要产生热量。例如棒料中频透热炉，把一根金属圆柱体放在有交变中频电流的感应圈里，金属圆柱体没有与感应线圈直接接触，通电线圈本身温度已很低，可是圆柱体表面被加热到发红，甚至熔化，而且这种发红和熔化的速度只要调节频率大小和电流的强弱就能实现。如果圆柱体放在线圈中心，那么圆柱体周边的温度是一样的，圆柱体加热和熔化也没有产生有害气体、强光污染环境。国内生产商陕西华泰生产的中频透热炉广泛用于锻造加热［用于棒料、圆钢圆钢方钢中频透热炉，方钢，钢板的透热，补温，兰淬下料在线加热，局部加热，金属材料在线锻造（如齿轮、半轴连杆、轴承等精锻）、挤压、热轧、剪切前的加热、喷涂加热、热装配以及金属材料整体的调质、退火、回火等。］热处理［主要供轴类（直轴、变径轴，凸轮轴、曲轴、齿轮轴等）；齿轮类；套、圈、盘类；机床丝杠；导轨；平面；球头；五金工具等多种机械（汽车、摩托车）零件的表面热处理及金属材料整体的调质、退火、回火］等。

钢管在线加热设备配置：

钢管在线感应加热具有良好的人机界面，可对运行中钢管的温度、速度等参数进行控制；对电源的频率、功率、钢管加热的温度、速度等参数进行显示；对钢管的温升、电源的功率分配等进行设定；对钢管各种状态参数如加热后温度、速度、钢管直径、壁厚、批号等参数进行记录，并定期向管理级发送。

钢管在线加热设备配置：钢管定径前在线加热，采用组合式直通感应炉，设4个组合段，每个组合段包括一台中频电源，一台电容柜，低温加热每台采用2台感应器，高温加热每台采用3台感应器，感应器之间有运输辊道，使钢管按一定速度运行。系统供电采用2台12脉波整流变压器。整套设备由一套计算机控制系统进行控制，达到钢管加热要求。4台电源冷却系统采用4台风水冷却器。

1000kw中频透热炉整套设备说明

电源控制板为单片机全集成化控制板，采用数字触发，具有可靠性高、启动成功率调节维修方便简单，调试容易、继电元件少。  

控制线路专设集成箱与高压区全隔离，保持控制室清洁，冷却。大大提高控制线路板寿命和系统可靠性。

采用宽大的空气冷却铜排，与水冷铜排相比，更多的能量用于加热，效率增加，不需要维修。

补偿电容器：电容器全部采用新型大容量无毒介质水冷中频电容器。

中频电源内部整流部分采用1400V１８００AKP整流可控硅，并配有完整的阻容吸收，进线电感等保护元件有效延长可控硅使用寿命。

直流平波电抗器为8组单独的电抗线圈，采用T2１６×１６×1.5铜管绕制，线圈每个都是单独的个体如个别损坏只需更换单个即可，后期的维护成本将大大降低。

显示测量仪表：在中频电源柜上有：直流电流表、电压表、中频电压表、功率表、频率表。

电源起动采用零电压扫频起动，无冲击，在空载、重载、等状态时均能可靠起动态，稳定可靠，无故障时间长，方便检修。

PLC在中频透热炉设备中的应用

可编程逻辑控制器，一种数字运算操作的电子系统，为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或过程。是工业控制的核心部分。

传统的热处理行业有着环境恶劣，劳动强度大，工艺不易控制，效率低等缺点。采用感应加热方式后，环境，工艺控制方面有了较大改善。为了进一步降低劳动强度，提，洛阳红腾电气有限公司，针对中频透热炉专门设计了自动上料系统，同时配合PLC可编程控制器，对各节点进行精准控制，从而使得锻造、淬火工艺得到有效控制，实现高度自动化控制。该设备具有如下特点：

1、进出料部分为全自动，并搭配PLC控制，机器人自动操作上下料，可以完成产品的重量残次自动分检，实现全自动无人值守操作；

2、 一体化的设计减少安装时间，费用低廉；

3、 进出料系统和透热炉体单元结合在一起，占地面积小。

IGBT中频透热炉维修方法主讲

1、烧IGBT中频透热炉逆变KK硅的原因及维修措施：

主要测试点：大臂波，脉变原副边波，中频输出波，反馈合成波。

1.1原因：以数设置不当。

逆变角调得太大，di/dt冲击大，此现象一般了现在设备运行一段时间，炉料已发红或快出钢水时刻。发果逆变角很大（如接近900C也可能一开始就烧KK硅。）措施：a角调在30 0C—40 0C之间，Z大不得超过42 0C。注：换向点不能出一在输出波形的顶点或左边，否则一开机就烧硅。

1.2原因：桥臂电感太小或饮和（相对磁环而言），吸收太浅，换同毛刺太深，使硅元件因耐压不够或di/dt太大而烧硅，此烧硅现象一般发生在钢水快出炉的时候或整炉炉料已熔化后某一时刻，或功率较大的情况下。措施：适当增大桥臂电感的电感量，如果原来为磁环，则将其换成铜管绕制的空心电感，加强吸收，使反峰毛刺控制在3/2基波幅值内。

1.3原因：脉变内阻太大，产生干扰。

此现象一般表现为运行中随机烧硅。如果硅元件在运行过程中被干扰，其控制极脉冲波形中有随机闪电状干扰，干扰点很亮，幅值可达到2/3脉冲幅底（有时可能与正常脉冲幅值相当，且较难观察到），大臂波中也同步出现某个波抖动，或瞬间出现短粗横线，但脉变一次是侧的波形较正常措施：先用低内阻脉冲变压器，在输出0.047-O.luf电容。

设备配置及加热工艺过程的实现：

将所需电源800KW/6KHZ为两台加热炉体供电，两台加热炉体对铜管进行加热，每台炉体对铜管进行一次快速提温后，经过短时间的保温过程，这个过程为无加热过程，为防止进入下一台感应炉时钢管低头而无法对准，中间设有机械滚轮装置定位；为了防止铜管加热过程的氧化，将两台炉体及导位部分装入一台密封的外壳之中，其中通入惰性气体；每台炉体的长度为400MM，机械滚轮装置与炉体之间的距离为单边20MM，炉体部分合计长度为800MM，考虑外壳占用部分空间，该加热部分总长度需1200MM即可。                           两台炉体和一套机械滚轮装置底座均固定在同一个炉体底座上，炉体的外壳为硬质铝合金，可同时起到保护气体密闭和磁屏蔽作用，使机架、滚轮等不被漏磁感应加热；炉体外壳设计为可拆卸式，对于炉体的检修、机械滚轮装置的更换均提供了方便。