发表于:2006-08-16 01:11:00
楼主
[b]感应炉加热原理 [/b]
一. 感应加热的特点:功率因数低,电流、电压相位不同步,因而会产生无功电流,一旦进入电网,会使电网受损,因此要配电容器。
二. 加热原理
变压器内含初级线圈(内)和次级线圈(外)(两者不接触)。初级线圈接高压交流电,交变电流产生交变磁场,交变磁场产生交变电流,在次级线圈上以380、220伏输出。
变压器分:有芯和空芯两种
有芯:有铁芯,主要指磁力线由导磁体传递
三. 感应加热电源(HZ:每秒钟电流的波数)
1.工频:50HZ
2.中频:大于50—20000HZ
A. 中频发电机:功率分为50、100、250、500、1000KW
B. 可控硅中频装置
C. 中频发电机缺点:噪音大、耗材料、制作困难
D. 可控硅中频装置:将交流电整流后成直流电,然后再逆变成交流电(特点是频率可变)。
3.电子管高频装置:利用电子管的振荡制作(范围:500KC(千周、千赫兹)---2MC(兆周))
[b]中频感应炉的配套设备 [/b]
中频感应炉的成套设备包括:电源及电气控制部分,炉体部分,传动装置及水冷系统。
一、工频感应炉
工频感应炉是以工业频率的电流(50或60赫兹)作为电源的感应电炉。工频感应电炉已发展成一种用途比较广泛的冶炼设备。它主要作为熔化炉用来冶炼灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和合金铸铁。此外,还作为保温炉使用,同前,工频感应炉已代替冲灭炉成为铸造生产方面的主要设备,和冲天炉相比,工频感应炉具有铁水成分和温度易于控制、铸件中的气体与夹杂物的合量低、不污染环境、节约能源和改善了劳动条件等许多优点。因此,近年来工频感应炉得到迅速发展。
工频感应炉全套设备包括四大部分。
1.炉体部分
冶炼铸铁的工频感应炉炉体部分由感应炉(两台,一台用于冶炼,另一台备用)、炉盖、炉架、倾炉油缸、炉盖移动启闭装置等组成。
2.电气部分
电气部分由电源变压器、主接触器、平衡电抗器、平衡电容器、补偿电容器和电气控制台等组成。
3.水冷系统
冷却水系统包括电容器冷却,感应器冷却和软电缆冷却等。冷却用水系统是由水泵和循环水池或冷却塔以及管道阀门等组成。
4.液压系统
液压系统包括油箱、油泵、油泵电机、液压系统管道与阀门和液压操作台等。
二、中频感应炉
中频感应炉所用电源频率在150一10000赫兹范围内的感应炉称为中频感应炉,其主要频率在150一2500赫兹范围。国产小频感应炉电源频率为150、1000和2500赫兹三种。
中频感应炉是一种适用于冶炼优质钢与合金的特冶设备,和
工额感应炉相比具有以下优点:
1)熔化速度快,生产效率高。中频感应炉的功率密度大,每吨钢液的功率配置比工频感应炉约大20一30%。因此,在相同条件下中频感应炉的熔化速度快,生产效率高。
2)适应性强,使用灵活。中频感应炉每炉钢液可以全部出净,更换钢种方便;而工频感应炉每炉钢液不允许出净,必须保留一部分钢液供下炉启动,因此更换钢种不方便,只适用于冶炼单一品种钢。
3)电磁搅拌效果较好。由于钢液承受的电磁力是与电源频率的平方根成反比,因此中频电源的搅拌力比工频电源小。对于去除钢中杂质和均匀化学成分、均匀温度来说,中频电源的搅拌效果比较好。工频电源过大的搅冲力使钢液对炉衬的冲刷力增
大,不仅降低精炼效果而且会降低坩埚寿命。
4)起动操作方便。由于中频电流的集肤效应远大于工频电流流,因此中频感应炉在起动时,对炉料没有特殊要求,装料后即可迅速加热升温;而工频感应炉则要求有专门制作的开炉料块(与坩埚尺寸近似,约以坩埚高度一半的铸钢或铸铁块)才能启动加热,而且升温速度很慢。阅此,在周期作业的条件下大多使用中频感应炉。起动方便带来的另一个优点是,在周期作业时可以节约电力。
由于以上优点,中频感应炉近几年来,不仅广泛地用于钢与合金的生产领域,而且在铸铁生产中,特别是在周期作业的铸造车间也得到很快的发展。
中频炉的电源有三种:1.中频发电机组,2.可控硅静止变频器,3.倍频器
1,2适用于中小型中频炉,3用于大型炉
一. 中频发电机组组成的主电路
该回路中包括感应器、电容器、中频发电机组和高(低)压开关等。
中频发电机组由发电机和电动机两部分组成。
其中电动机的工作电压分为高压(6000V或10000V)和低压(380V)
两种形式。高压用于大容量炉子,低压用于小容量炉子。电动机均为鼠
笼型异步电动机。发电机由电动机拖动并产生中频电流供给感应炉。
中频发电机组分卧式和立式两种。
中频发电机组的输出电流的频率不随负载而变化,它具有过载能力强,运
行可靠,安装维修方便等优点,但与静止变频器相比,它有噪音大,振动
大,用料多,体积笨重以及电效率低(百分之80-85)等缺点。
二. 可控硅静止变频器
电路中由变压器将三相工频电源降压后,供给变频器,在变频器内首先经
三相桥式半控全波整流后,再经电抗器滤波,获得直流电源,该直流电源经
单相桥式逆变器变为频率可变的中频电源,供给感应炉。
A. 整流:通过三相桥式全波整流线路,将三相交流电(380V)整流为直流电
B. 滤波:经电抗器滤波后获得一个波形平稳的直流电源,供给逆变器。
C. 逆变:滤波后的直流电,由单相桥式逆变线路,利用可控硅的轮番导通和关
断,使直流电变成频率可调的中频电流。
可控硅静止变频器与中频发电机组相比较优越,但尚存在对制造元件的质量要求
很高带来的问题。例如:逆变器中并联使用的可控硅元件的关断参数,必须尽量
接近,此外,需要较高的维修技术。