郑州领诚电子技术有限公司

中频电炉的烘炉焙烧全过程

中频电炉炉衬烘炉与烧结焙烧过程，主要是将石英→石英→磷石英→方石英转变过程。随升温速度变化，阶段500℃以下时，主要是排除水分，包括硼酸变为硼酐放出结晶水，石英处于松散状，水蒸汽易透出，但炉衬四周妨碍蒸汽外逸钢板中频透热炉。因此IGBT中频透热炉，前期速度可快点。因为400℃左右为保温排气阶段，应保持1h。进入500～650℃期间，硼酸开始变化，低温石英开始转变，周界出现液相。为防止硼酸蒸发转移，应加快升温速度。850～1250℃，石英开始向鳞石英转变棒料中频透热炉，进入初步烧结，应减慢升温速度。1250℃石英激烈转变为鳞石英，超过1470℃逐渐转变为方石英，膨胀开裂倾向很大，应慢速升温。在1500℃~1550℃圆钢方钢中频透热炉，保温2～3h。烘炉期间，应注意以下事项。①烘炉结束后，SiO2多晶转变十分缓慢，靠铁水为烧结层，中间为过渡层，近感应器为松散层。即使烘炉烧结完成，那也是表层很薄一层。使用前，应严格控制温度变化，防止温度大起大落，产生裂纹，影响坩埚寿命。靠这种结构能防止透烧开裂，保持炉衬整体性和可靠性。②炉料要低碳少锈，低温缓慢升温，高温满炉烧结。出一炉铁水时，先倒出容量的1/3后重新加满，再倒出容量的1/2重新加满，第3次全部倒完。停炉后用石棉布把炉口封好，减少供水量，延缓冷却速度避免产生裂纹。③新筑好的炉衬必须连续使用7-8炉以上，以便烧结层的形成。此阶段，由于炉衬中仍有水汽，烧结层没有完全形成。为防止对感应圈绝缘的影响，炉衬强度较差，所以送电不超过额定功率85%，以减少金属液在磁场搅拌时冲刷坩埚。

中频电炉的常见故障问题

电炉广泛应用于钢铁、铸造、特钢等相关领域，不同的应用领域对中频电源有不同的要求，只有在熟练掌握这些电路的基本工作原理和功率器件基本特性的基础上，才能迅速、准确地分析、判断故障原因，采取有效的措施排除故障。

在此，对产品典型故障进行探讨分析，希望能给您提供帮助。

1、开机，设备不能正常起动

故障现象：起动时直流电流大，直流电压和中频电压低，设备声音沉闷。

分析处理：逆变桥有一桥臂的晶闸管可能短路或开路，造成逆变桥三臂桥运行。用示波器分别观察逆变桥的四个桥臂上的晶闸管管压降波形，若有一桥臂上的晶闸管的管压降波形为一线，该晶闸管已穿通;若为正弦波，该晶闸管未导通。更换已穿晶闸管;查找晶闸管未导通的原因。

2、设备能起动，但工作状态不对

故障现象：设备能正常顺利起动，当功率升到某一值时，过压或过流保护。

分析处理：分两步查找故障原因：

1)、先将设备空载运行，观察电压能否升到额定值。若电压不能升到额定值，并且多次在电压某一值附近过流保护。这可能是补偿电容或晶闸管压不够造成的，但也不排除是电路某部分打火造成的;

2)、若电压能升到额定值，可将设备转入重载运行，观察电流值是否能达到额定值，若电流不能升到额定值，并且多次在电流某一值附近过流保护，这可能是大电流干扰。要特别注意中频大电流的电磁场对控制部分和信号线的干扰。

3、设备正常运行时，易出现的故障

故障现象：设备运行正常，但在正常过流保护动作时，烧毁多支KP晶闸管和快熔。

分析处理：过流保护时，为了向电网释放平波电抗器的能量，整流桥由整流状态转到逆变状态，这时如果а>1500就有可能造成有源逆变颠覆，烧毁多支晶闸管和快熔,开关跳闸，并伴随有巨大的电流短路声。对变压器产生较大的电流和电磁力冲击，严重时会损坏变压器。

透热炉循环冷却系统：

1、冬季停产期间设有冷却水排空装置(压缩空气吹扫接口)。

2、中频柜、电容器出水水温不超过50℃；感应器出水水温不超过55℃；

3、电容器并联供水,并单独设置进出水管。

4、冷却循环水路连接可靠，标志明显，能承受0.5MPa压力无渗漏，换元件及部件时可关闭相应阀门以隔断水路。

5、正常生产停电时上位水箱可自动投入运行，并能维持感应器内水冷循环0.5小时以上。上位水箱为两套, 水箱容积3～4立方米。

6、感应器循环水与变频器、电容器循环水分路控制。变频器、电容器部分循环水为内循环（水-水热交换器），感应器、辊轮等循环水为外部循环冷却塔直接供水。

7、感应器的每一支水路有与PLC接口相连的电子温控系统。

棒料透热炉的技术特点

1、碳钢加热1250℃，芯表温差≤50℃，吨耗380kWH。

2、6个月不修炉不打炉，炉衬快换，12个月不换导轨。

3、加热开始时，可以在任何温度、任何负载下直接快速启动，启动成功率。并通过温度自动补偿技术快速升温，避免开机废料损失及提高生产效率。

4、加热结束时，可以从满载至空载清空炉内一根合格坯料：当一根坯料进入感应炉后，可在炉内负载不断变化工况下，自动调整输出功率，使得坯料温度稳定，保持其恒温输出，在继续加热的同时全部清空感应炉中的一根合格的坯料，避免了停机废料损失。

我国中频透热炉锻造行业的瓶颈与发展

经过近几年不断的发展，我国中频透热炉锻造行业的总产量已经从2006年的384万吨发展到2009年的776万吨，规模以上企业数量由四百多家发展到四百五十多家，从业人数由十二万多人壮大到十三万五千多人。在材料利用率方面，冷、温锻件在90%以上，热精锻件平均在85%，普通模锻件平均在75%；自由锻件平均在68%，国外水平普通模锻件材料利用率平均在84%。基本上每吨锻件综合能源消耗0.83t标煤，日本每吨锻件综合能耗为0.52t标煤。在率方面，冷温锻件手工操作平均班产1 000件，步进梁机械手自动化操作平均班产3600件。目前，绝大多数企业还是手工操作。全员劳动率国内52t／人·年，国外175t／人，年。冷锻汽车伞齿轮等少数品种已有部分出口美国。精密冷锻件年产量约为20万吨，精密塑性成形工艺由单工位冷锻成形发展到多工位冷锻成形，中频透热炉锻造温度由室温下的冷锻发展到温冷复合成形和热冷联合成形。在精度指标方面，冷锻件外径误差≤0.05mm，内径误差≤0.08mm，厚度误差≤0.15mm。可以说，中频透热炉锻造行业取得的成绩和发展是有目共睹的。