第一篇:中頻爐操作規(guī)程(編)
中頻爐操作規(guī)程
一、中頻爐開(kāi)機(jī)前檢查:
每次開(kāi)機(jī)前應(yīng)檢查水路、電路。確認(rèn)所有水管均通水暢通并檢查電路有無(wú)螺絲松動(dòng)等異常情況。
二:?jiǎn)?dòng)中頻電源
1.在循環(huán)水各支路都正常的情況下,才可以啟動(dòng)中頻爐電源。否則必須處理循環(huán)水系統(tǒng)故障。
2.合上開(kāi)關(guān)柜的隔離開(kāi)關(guān)。
3.合上開(kāi)關(guān)柜的負(fù)荷開(kāi)關(guān)。
4.合上控制電源開(kāi)關(guān)。
5.合主電路開(kāi)關(guān)。
6.逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)功率調(diào)節(jié)電位器到零點(diǎn)。
7.按中頻啟動(dòng)按鈕。
8.順時(shí)針緩慢調(diào)節(jié)功率調(diào)節(jié)電位器,同時(shí)觀察各儀表指示,頻率表無(wú)指示,只有直流電壓和直流電流,則將功率調(diào)節(jié)電位器逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到零點(diǎn)。重新啟動(dòng),若啟動(dòng)三次不成功,請(qǐng)找維修人員檢查。
三:停止中頻電源
1.將功率調(diào)節(jié)電位器順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到零點(diǎn)。
2.按中頻停止電鈕。
3.按控制電路按鈕,斷開(kāi)主電路。
4.按控制線(xiàn)路斷開(kāi)按鈕,斷開(kāi)控制電路。
5.根據(jù)情況若長(zhǎng)時(shí)間停爐,則分別斷開(kāi)開(kāi)關(guān)柜的負(fù)荷開(kāi)關(guān),然后斷開(kāi)隔離開(kāi)關(guān)。6.停水泵要根據(jù)爐體情況,當(dāng)爐體需要冷卻時(shí),則水泵禁停。
四、定期在關(guān)機(jī)后檢查
1.檢查中頻柜內(nèi)及電容架上的銅排連接螺栓有無(wú)松動(dòng)的情況,如有松動(dòng)應(yīng)將其擰緊。
2.檢查爐襯是否具備再次開(kāi)爐條件。
3.檢查電爐必須關(guān)閉電源,并掛警示牌,另須有兩人以上監(jiān)護(hù),檢修完畢必須將所使用工具清理。
4.檢查水循環(huán)系統(tǒng)是否有滲漏現(xiàn)場(chǎng)。
五、加料時(shí)安全注意事項(xiàng)
1.只用干燥爐料、清潔爐料(不準(zhǔn)加油污、易燃物、污染嚴(yán)重的金屬料)。
2.加料前檢查爐料的潮濕程度。
3.不管爐料如何,都要在前次的爐料沒(méi)有熔化完前慢速投入下次熔料。如果錯(cuò)誤地使用鐵銹和粘砂多的爐料,爐料塊度和形狀不良,造成爐料裝填不緊密和搭繃嚴(yán)重,或一次加的冷料過(guò)多,則容易發(fā)生“搭橋”。必須經(jīng)常檢查液面,一出現(xiàn)搭橋現(xiàn)象,馬上處理,捅掉“搭橋”避免“搭橋”形成。否則下部的鐵液就會(huì)過(guò)熱,引起下部爐襯的侵蝕,甚至造成滲漏鐵液或爆炸。
4.當(dāng)操作工人用工具處理搭橋時(shí),應(yīng)穿好防護(hù)服,以免操作人員被搭橋下面的熱氣流或熱金屬?lài)姙R燒傷。
5.在爐料全部熔化后,應(yīng)立即扒渣,防止結(jié)成“渣蓋”。如結(jié)成“渣蓋”,應(yīng)立即停電,將“渣蓋”打碎扒出爐外,否則下部的鐵液容易過(guò)熱,引起下部爐襯的侵蝕,甚至造成滲漏鐵液或爆炸。
六、安全守則
1.嚴(yán)禁私拉亂接。
2.嚴(yán)禁將雜物寄放進(jìn)電柜、箱內(nèi)。
3.上爐臺(tái)工作必須穿戴上防護(hù)用品。
4.嚴(yán)禁帶病,喝酒后上爐臺(tái)操作。
5.檢查電爐必須關(guān)閉電源,并掛警示牌,另須有兩人以上監(jiān)護(hù),檢修完畢先清理工具,巡視通電設(shè)備周?chē)_實(shí)無(wú)人后方可合閘試運(yùn)行
6.撈渣棒不得隨意亂放,傾爐開(kāi)關(guān),測(cè)溫儀器用后應(yīng)整理放好。
7.電爐整套設(shè)備應(yīng)保持清潔衛(wèi)生,嚴(yán)禁漏水、水淹現(xiàn)象。
8.嚴(yán)禁非工作人員上爐臺(tái),隨意進(jìn)出電容室。
9.為了您的生命安全以及家庭幸福,請(qǐng)每位員工嚴(yán)格遵守每項(xiàng)規(guī)章制度和安全,嚴(yán)肅認(rèn)真對(duì)待你的工作。鑄鋼車(chē)間
第二篇:中頻爐安全操作規(guī)程
中頻爐安全操作規(guī)程
一、中頻爐操作時(shí)必須穿戴好勞動(dòng)防護(hù)用品。
二、開(kāi)爐前必須認(rèn)真檢查旋轉(zhuǎn)吊車(chē)的可靠性和料斗的耳子、鋼繩、環(huán)
子,確認(rèn)設(shè)備完好后,方可通電開(kāi)爐。
三、化鋼時(shí),距爐口1米內(nèi)不許有人。
四、往爐內(nèi)投料時(shí),嚴(yán)禁將密封容器,易燃物品和帶有水的物體投爐,以防傷人。
五、操作工在距爐口安全范圍內(nèi)扒渣時(shí),必須戴好防護(hù)鏡。
六、在操作臺(tái)上嚴(yán)禁背對(duì)爐口進(jìn)行作業(yè)。
七、在操作臺(tái)上作業(yè)人員必須穿電工鞋,以防過(guò)電,否則嚴(yán)禁進(jìn)行作業(yè)。
八、無(wú)關(guān)人員不得進(jìn)入配電間。電器設(shè)備發(fā)生故障,電工修復(fù)送電時(shí),必須查明有關(guān)部位是否有人操作,確認(rèn)后方可送電。
九、中頻爐在工作過(guò)程中進(jìn)行維修或出鋼時(shí),必須斷電,嚴(yán)禁帶電作業(yè)。
十、出鋼時(shí),出鋼坑內(nèi)不準(zhǔn)有人進(jìn)行任何作業(yè)。
十一、取樣時(shí)要穩(wěn),不得鋼水飛濺,多余鋼水要倒回爐內(nèi)。試樣凝固
方可脫模。
十二、循環(huán)水要經(jīng)常查看是否暢通,確認(rèn)后方可合閘送電。更換水管
時(shí)要防止熱水燙傷。
十三、工作過(guò)程中,爐長(zhǎng)要經(jīng)常查看爐襯,發(fā)現(xiàn)可能燒穿爐壁的跡象
時(shí)應(yīng)立即停電,進(jìn)行緊急處理。
十四、所有的工具應(yīng)存放有序,使用前要檢查是否完好無(wú)損。
十五、操作臺(tái)上不許放水杯、水桶及其它雜物,要保持清潔暢通。
十六、平臺(tái)叉車(chē)司機(jī)開(kāi)車(chē)時(shí),要查看周?chē)欠裼腥嘶螂s物后,再行啟
動(dòng),車(chē)速要慢,嚴(yán)禁開(kāi)快車(chē)。
十七、加料前,對(duì)料斗中進(jìn)行最后檢查,有明顯可疑物時(shí),一概取出,并認(rèn)真做好記錄。
中頻感應(yīng)電爐作為一種金屬材料的熔煉設(shè)備,它有以下特點(diǎn):
1.利用電磁感應(yīng)原理使?fàn)t料本體發(fā)熱,因而發(fā)熱快、熔煉周期短、熱效率高;
2.加熱能源清潔,加熱過(guò)程中沒(méi)有大量的火焰和氣體放出,污染小,降低了環(huán)保設(shè)備的投資;
3.由于電子技術(shù)的發(fā)展,使變頻設(shè)備變得更加小巧輕便,容易控制,易于熔煉過(guò)程的功率控制或?qū)嵭腥蹮掃^(guò)程的自動(dòng)化;
4.變換熔煉金屬材料的種類(lèi)方便,尤其適應(yīng)于產(chǎn)品小批量多品種的鑄造單位;
由于以上所述的設(shè)備屬性良好,在鑄造生產(chǎn)中得到較為廣泛的應(yīng)用。
二.中頻感應(yīng)電爐的設(shè)備在熔煉生產(chǎn)中的工藝屬性:
由于整個(gè)熔煉過(guò)程中金屬液自始至終處于強(qiáng)烈的電磁攪拌中,因而終點(diǎn)成份均勻度高,宏觀偏析小,而且易于各類(lèi)夾雜物的上浮,可以得到基體比較純凈成份比較均勻的材料。但同樣由于動(dòng)力學(xué)條件好使大氣組份易溶與金屬液中,對(duì)部分金屬形成危害;
由于爐體條件等因素不適宜進(jìn)行大規(guī)模的脫碳、脫硫、脫磷操作,限制了熔煉原材料的來(lái)源;
由于發(fā)熱體是被熔煉的金屬爐料,爐口又是較大的散熱通道,因而造成成渣困難,渣溫始終比鋼溫低許多,要按保守的工藝去造一定堿度的渣相當(dāng)困難。
三.中頻感應(yīng)電爐常規(guī)煉鋼工藝方法及特點(diǎn):
不氧化法煉鋼工藝
大多采用酸性爐襯,爐料成分接近終點(diǎn)成分。因?yàn)樗嵝誀t襯限制了渣的堿度,一般的酸性渣不能完成脫硫和脫磷任務(wù),而且傳遞氧的能力低,又不利于擴(kuò)散脫氧的進(jìn)行。所以酸性爐襯的不氧化法煉鋼工藝僅是個(gè)重熔工藝,一個(gè)完全依靠熔前配料來(lái)達(dá)到終點(diǎn)成分的工藝,而且工藝質(zhì)量并不高,但工藝過(guò)程簡(jiǎn)單,比較明顯的弱點(diǎn)是熔煉過(guò)程不氧化,沒(méi)有一個(gè)沸騰的過(guò)程,不能有效地去除鋼中各類(lèi)夾雜物,遺留于鋼液中,惡化材料的性能;其次,整個(gè)體系的熱力學(xué)條件不支持硅的氧化,而且鋼液中的碳和出鋼時(shí)加入的鋁分別在一定條件下會(huì)部分還原爐渣和爐襯中的硅,加上有些盲目工藝用硅來(lái)脫氧,長(zhǎng)期循環(huán)累積,成品鋼的含硅量通常都在高位徘徊甚至脫格,不利于提高鋼的機(jī)械性能。
氧化法煉鋼工藝
一般采用堿性爐襯,對(duì)爐料的寬容度比較大,爐料成分可以和終點(diǎn)成分有較大的距離,但仍不宜進(jìn)行大規(guī)模的脫碳、脫硫和脫磷操作,由于吹氧過(guò)程極易危及爐襯而導(dǎo)致穿鋼事故;脫硫任務(wù)過(guò)重也會(huì)延長(zhǎng)還原期操作而導(dǎo)致?tīng)t襯蝕損嚴(yán)重,或降低爐齡或發(fā)生事故。由于氧化法煉鋼工藝有一個(gè)氧化沸騰的過(guò)程,能相當(dāng)有效地去除鋼中各類(lèi)夾雜物和有害氣體,優(yōu)化了材料的性能。但其工藝方法復(fù)雜,對(duì)操作者要求有較高的技術(shù)素質(zhì),而且工藝偏差大,穩(wěn)定性差,爐襯及設(shè)備壽命低。
四.本車(chē)間的煉鋼工藝條件:
1.本車(chē)間是以銅合金為主要產(chǎn)品的鑄造車(chē)間,設(shè)備工況比較好,不宜采用氧化法煉鋼工藝而導(dǎo)致設(shè)備工況的惡化;
2.熔煉操作人員不熟悉煉鋼工藝,不能有效地貫徹氧化法各項(xiàng)復(fù)雜的工藝操作;
3.采用樹(shù)脂砂為造型材料,砂中含有鑄銅用涂料石墨的殘余及樹(shù)脂固化劑的殘余硫,且含量較高(C5%,S0.228%),造成鑄件增碳增硫;
4.采用柴油火焰加熱型芯、型腔及澆包,通常都會(huì)在這些表面留下積碳層,導(dǎo)致鑄件增碳增硫;
5.泵用鑄件的平均工藝出品率在60%左右,在每爐次熔煉中應(yīng)該有40%的返回料加入;
6.沒(méi)有大量的化學(xué)成分穩(wěn)定的原材料來(lái)源。
五.中頻感應(yīng)電爐亞氧化法煉鋼工藝的工藝思路:
通過(guò)以上對(duì)兩種中頻感應(yīng)電爐基本煉鋼工藝方法的分析,綜合了兩種工藝方法各自的優(yōu)點(diǎn),針對(duì)本車(chē)間的實(shí)際工藝條件,制訂了亞氧化法煉鋼工藝(表2),(表3)為多種熔煉配方中的一種。
1,氧化沸騰的工藝過(guò)程是獲得優(yōu)質(zhì)鋼材的必要工藝手段
各種爐型的煉鋼工藝都有各自的不同形式的氧化期操作,或是吹氧或是加礦石,都是原始的氧化氣氛不夠而刻意營(yíng)造以達(dá)到工藝的目的。而中頻感應(yīng)電爐本來(lái)就有氧化性氣氛的,為此很多工藝在熔煉各期都分別有造渣操作,其工藝意圖也有隔絕大氣氣氛的因素。也有的工藝規(guī)定各類(lèi)爐料必須經(jīng)過(guò)表面處理,以去除氧化皮和油污,也有隔絕氧化氣氛的目的。于是在中頻感應(yīng)電爐熔煉工藝制訂中出現(xiàn)了這樣一個(gè)現(xiàn)象,先是通過(guò)具體的工藝措施努力隔絕各類(lèi)氧化介質(zhì),然后為了改善材質(zhì)為了沸騰,再通過(guò)具體的工藝措施比如加礦石來(lái)營(yíng)造氧化性氣氛,而且加入的礦石的化學(xué)成分遠(yuǎn)比本來(lái)爐料的氧化皮有害(S,P),豈不多此兩舉。亞氧化法煉鋼工藝就是利用爐料和大氣形成的氧化性氣氛,不通過(guò)具體的工藝操作,達(dá)到沸騰,但這沸騰的程度不如氧化法劇烈,故稱(chēng)為亞氧化法,這樣的沸騰程度是否已經(jīng)達(dá)到了目的,這需要結(jié)果來(lái)證明。
2.堿性爐襯營(yíng)造的爐內(nèi)堿性氣氛是脫硫脫磷必須的雖然酸性爐襯有較長(zhǎng)的爐齡,有時(shí)也能造短時(shí)間的堿性渣以完成脫硫脫氧任務(wù),但是這種方法對(duì)爐襯侵蝕很大,只能偶爾為之,對(duì)于有經(jīng)常性和長(zhǎng)期性脫硫任務(wù)的材料來(lái)說(shuō),堿性爐襯的使用是唯一的選擇。
3.長(zhǎng)期供貨的具有穩(wěn)定化學(xué)成分的廉價(jià)的原材料來(lái)源是產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的前提
雖然可以通過(guò)用氧化法煉鋼來(lái)消化價(jià)格更低的廢鋼,但實(shí)際效果證明并不經(jīng)濟(jì),因?yàn)檫@樣縮短了爐齡降低了工藝穩(wěn)定性,延長(zhǎng)了熔煉周期,增加了管理成本和用工成本。讓煉鋼工藝條件更優(yōu)越的的轉(zhuǎn)爐和電弧爐等去消化廢鋼更有益于社會(huì)效益的提高,國(guó)外就有冶煉廠(chǎng)專(zhuān)供鑄造單位生產(chǎn)使用的各類(lèi)合金的中間錠,極為方便了小型鑄造單位的生產(chǎn),我國(guó)沒(méi)有這方面的商業(yè)渠道,但也不是無(wú)路可尋,通過(guò)努力我們?cè)斓搅艘恍┓椒ā1热纾脽掍搹S(chǎng)出產(chǎn)的8寸#35鋼錠連冒口重330公斤左右,對(duì)標(biāo)稱(chēng)500公斤的中頻感應(yīng)電爐熔煉ZG230-450極為適宜,(表3)為ZG230-450的配料工藝。
4.中頻感應(yīng)電爐煉鋼渣工藝的思考
本文二.3中已敘述了中頻感應(yīng)電爐成渣困難的工藝現(xiàn)象,這增加了工藝難度和降低了工藝效率。我們知道煉鋼就要煉渣,只要渣煉好了鋼也就差不多了,這種說(shuō)法對(duì)原始爐料與終點(diǎn)要求有很大距離的情況下非常適宜,但是現(xiàn)在的鋼已經(jīng)差不多的情況下,為何還要教條地強(qiáng)調(diào)煉渣呢?按亞氧化法煉鋼的要求,熔化期不必造渣,以充分利用此時(shí)的氧化氣氛,充分的氧化,得到沸騰,還原期的渣操作應(yīng)按還原期要完成的任務(wù)而操作,還原期的主要任務(wù)有四,一是升溫,二是脫氧,三是脫硫,四是調(diào)整成分,在爐前化驗(yàn)確認(rèn)各項(xiàng)成分已經(jīng)確保的情況下造渣的唯一任務(wù)是擴(kuò)散脫氧,不同于其它熔爐,中頻感應(yīng)電爐的還原渣有兩個(gè)界面的介質(zhì)(渣與鋼,渣與大氣)參與消耗它的還原劑,究竟哪一個(gè)界面的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)條件更好一些是值得立題深入研究的,所以這樣的還原渣的效果是很有限的。因此亞氧化法煉鋼工藝并不追求完美的還原期成渣效果,只要其它任務(wù)均已完成,脫氧的任務(wù)可以由沉淀脫氧并鎮(zhèn)靜來(lái)完成。
六.亞氧化法煉鋼工藝的效果
(表4)列出了亞氧化法煉鋼工藝在我廠(chǎng)應(yīng)用在ZG230-450鑄鋼相應(yīng)爐次的工藝結(jié)果。通過(guò)實(shí)際的機(jī)械性能結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)相比(表5)表明,用亞氧化法煉鋼工藝熔煉的材料的機(jī)械性能異乎尋常地高,樣本平均值和樣本中80%爐次的材料性能超過(guò)了ZG270-500的性能,若降低回火溫度,樣本中很大一部分將達(dá)到ZG270-500的性能。亞氧化法煉鋼工藝結(jié)合了氧化法和不氧化法各自的優(yōu)點(diǎn),工藝過(guò)程簡(jiǎn)單穩(wěn)定,能有效提高材料性能,又沒(méi)有明顯降低爐齡(20爐左右),很適應(yīng)中小規(guī)模鑄造單位應(yīng)用。我廠(chǎng)已將這種工藝方法應(yīng)用于
ZG230-450,ZG270-500,ZG1Cr13,ZG2Cr13,ZG0Cr18Ni9,ZG1Cr18Ni9Ti等多種材料的熔煉,得到了很好的效果。
第三篇:中頻爐熔煉安全操作規(guī)程
順世達(dá)鑄業(yè)有限公司
中頻爐熔煉安全操作規(guī)程
1、上崗操作工應(yīng)穿戴好防護(hù)用品,如:工作服、工作帽、手套、防護(hù)眼鏡、工作鞋等。
2、裝爐。在裝車(chē)運(yùn)料時(shí),嚴(yán)禁人員穿行或進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)。上料機(jī)運(yùn)行時(shí),應(yīng)提示注意安全。
3、鼓風(fēng)。裝料結(jié)束即可鼓風(fēng)。鼓風(fēng)前應(yīng)將風(fēng)口先打開(kāi)1—2只,吹去一氧化碳?xì)怏w,防止爆炸:然后才可正常鼓風(fēng)。
4、融化。在融化過(guò)程中,其爐膛內(nèi)的最高溫度可達(dá)1650—1750℃,這時(shí)因鼓風(fēng)導(dǎo)致大量的高溫火花與火焰以高速度從爐頂噴出,防止引起火災(zāi)或傷人。
5、出渣、出鐵。在融化中途出渣時(shí),應(yīng)防止熔渣噴出傷人。出渣時(shí),在出鐵槽上加蓋鐵板。用水冷卻爐渣時(shí),要防止被水蒸氣燙傷。
出鐵、出渣時(shí),操作者和其他人員不得站在出鐵口和出渣口的正前方,出渣口旁應(yīng)有防護(hù)板。
6、打爐。打爐前,應(yīng)檢查地面是否干燥,以防遇水爆炸。打爐時(shí),要發(fā)出人員離開(kāi)信號(hào)。爐料下落后及時(shí)澆水加速冷卻。如遇擱料應(yīng)及時(shí)打開(kāi)爐門(mén),用鐵棒撬落。
7、修爐。中頻爐工作后,對(duì)于爐襯、爐底、前爐等的修補(bǔ),修爐工進(jìn)入爐內(nèi)前,必須先仔細(xì)檢查爐內(nèi)是否有松動(dòng)的磚塊和擱住爐料、熔渣等可能下落的東西落下傷人。
第四篇:中頻爐電工技師技師論文
中頻感應(yīng)燒結(jié)爐常見(jiàn)故障分析
與改進(jìn)研究
作者:
單位:金堆城鉬業(yè)股份有限公司金屬分公司 時(shí)間:二〇一一年十月二十日
中頻感應(yīng)燒結(jié)爐常見(jiàn)故障分析
與改進(jìn)研究
摘要:中頻感應(yīng)燒結(jié)爐加熱技術(shù)具有快速、清潔、節(jié)能、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和在線(xiàn)生產(chǎn)、非接觸加熱等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于有色金屬的冶煉行業(yè)。但該設(shè)備控制部分故障頻率較高嚴(yán)重影響了該設(shè)備能力的發(fā)揮。本研究工作針對(duì)中頻感應(yīng)燒結(jié)爐常見(jiàn)故障,從電氣控制部件入手采用全新的方法進(jìn)行改進(jìn),減少故障發(fā)生的機(jī)率,降低維修成本,提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率。
關(guān)鍵詞:中頻感應(yīng)燒結(jié)爐;爐膽;爐體;感應(yīng)圈;電力電容器
0 前 言
目前,隨著科學(xué)的進(jìn)步,材料學(xué)科進(jìn)一步發(fā)展,鉬制品的高溫?zé)Y(jié)多采用中頻感應(yīng)進(jìn)行加熱。而金鉬股份金屬分公司于1994年開(kāi)始引進(jìn)中頻感應(yīng)燒結(jié)爐,發(fā)展到現(xiàn)在數(shù)量已達(dá)到18臺(tái),產(chǎn)能從原來(lái)的每個(gè)月5噸,已發(fā)展到現(xiàn)在的每月200噸,無(wú)論從數(shù)量上還是產(chǎn)能上都發(fā)生了飛躍式的發(fā)展,然而中頻感應(yīng)燒結(jié)爐的故障維修一直困擾著企業(yè),通常故障點(diǎn)不明顯,排查因素多,并且在通常情況下維修時(shí)間長(zhǎng),這些原因嚴(yán)重影響了中頻感應(yīng)燒結(jié)爐的運(yùn)轉(zhuǎn)率。本文的研究工作總結(jié)了本人自身十幾年來(lái)的中頻感應(yīng)燒結(jié)爐維修與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),從電氣控制部分入手,進(jìn)行了全面的對(duì)比分析并且講述了故障易發(fā)點(diǎn)形成的原因,以及其解決方案。1 中頻感應(yīng)燒結(jié)爐的工作原理及電氣原理 1.1中頻感應(yīng)燒結(jié)爐的工作原理
中頻感應(yīng)燒結(jié)爐所應(yīng)用的原理主要是來(lái)源于法拉第所發(fā)現(xiàn)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象,也就是交變的電流會(huì)在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流,從而導(dǎo)致導(dǎo)體產(chǎn)生發(fā)熱的現(xiàn)象,感應(yīng)加熱是電加熱的良好形式之一,它是
利用法拉第電磁感應(yīng)原理將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽谷嚯娫赐ㄟ^(guò)中頻感應(yīng)電源變?yōu)橹蓄l交變電流,而當(dāng)交變電流通過(guò)圓形感應(yīng)線(xiàn)圈后,就會(huì)產(chǎn)生交變感應(yīng)磁場(chǎng),也就是說(shuō)會(huì)產(chǎn)生大小和方向都隨時(shí)間改變的交變磁通Φ。當(dāng)把一塊導(dǎo)電金屬(對(duì)于金屬分公司燒結(jié)鉬制品來(lái)說(shuō),其中鉬壓坯就相當(dāng)于其中的導(dǎo)體)放在感應(yīng)線(xiàn)圈內(nèi)時(shí),根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,金屬內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)е,由于金屬是導(dǎo)體也就會(huì)因?yàn)楦袘?yīng)電動(dòng)勢(shì)的存在產(chǎn)生感應(yīng)電流Ⅰ2,這個(gè)感應(yīng)電流I 2就叫做渦流,又根據(jù)焦耳——楞次定律,渦流在具有一定電阻的金屬內(nèi)部流動(dòng)的時(shí)候就會(huì)產(chǎn)生一定的熱量Q,從而使該金屬被加熱。其原理圖如圖1所示
圖1 感應(yīng)加熱工作原理圖
1.2 中頻感應(yīng)燒結(jié)爐的電氣原理
首先,將三相中頻交流電通過(guò)由6只晶閘管元件組成的三相橋式全控整流電路整流為直流,經(jīng)過(guò)電抗器平波之后,成為一個(gè)恒定的直流電流源,再經(jīng)單相逆變橋,把直流電流逆變成為具有一定頻率的單相中頻電流,供給感應(yīng)線(xiàn)圈,為了要補(bǔ)償線(xiàn)圈的無(wú)功功率,在線(xiàn)圈的兩端需并聯(lián)補(bǔ)償電容,這就組成了LC 震蕩回路。
圖2中頻爐電源框圖
金鉬股份金屬分公司使用的中頻感應(yīng)燒結(jié)爐要求具有燒結(jié)時(shí)間長(zhǎng)并且運(yùn)行穩(wěn)定的特點(diǎn),其中頻裝置進(jìn)線(xiàn)采用380v三相電源,其額定輸出功率有160kW、250kW、350kW、450kW、500kW、1500kW六種,中頻電壓750v。并且裝有相序指示電路及顯示,該電路內(nèi)有直流電壓表、直流電流表、中頻電壓表、中頻電流表、功率表以及控制板(其中包括:整流、逆變、保護(hù))。采用自激勵(lì)式預(yù)磁化撞擊啟動(dòng)。其中包括過(guò)流保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、失壓保護(hù)以及水壓保護(hù)。2 中頻感應(yīng)燒結(jié)爐常見(jiàn)故障及處理方法
中頻感應(yīng)燒結(jié)爐就其故障發(fā)生的范圍來(lái)說(shuō),主要可分為兩大塊,一是控制部分,二是主電路部分,其中既包括補(bǔ)償電容器、感應(yīng)器在內(nèi)的諧振回路,也包括其中的水冷及母排等部分。而就故障種類(lèi)來(lái)說(shuō),主要可分為過(guò)流、過(guò)電壓、失壓、欠壓、水壓低以及輸出的中頻功率低等。其中故障發(fā)生較頻繁的主要有可控硅擊穿、電容擊穿、控制板故障、感應(yīng)線(xiàn)圈的匝間短路等等。而造成這些故障的原因通常也是多種多樣的。下面將分別列舉常見(jiàn)的故障現(xiàn)象以及相應(yīng)現(xiàn)象的處理方法。
2.1 開(kāi)機(jī)不能正常啟動(dòng)的處理
首先,先要看控制板OP(缺相)指示燈是否亮,OP指示燈亮則說(shuō)明缺相,而缺相會(huì)導(dǎo)致開(kāi)機(jī)不能啟動(dòng)。然后,再查看控制板的電
源是否正常,如果電源有17V說(shuō)明工作正常。而如果不是17V,則應(yīng)該檢查電源的變壓器進(jìn)線(xiàn)端是否為220V,出線(xiàn)端是否為17V,如果不是,就應(yīng)當(dāng)更換電源的變壓器。2.2 對(duì)6只kp整流硅的檢測(cè):
斷開(kāi)逆變硅的控制線(xiàn),看直流電壓表是否能達(dá)到500V左右,如果達(dá)不到500V則說(shuō)明有只整流硅KP管壞了。如果整流硅KP管壞了,則應(yīng)查看控制板上的六組整流控制輸出線(xiàn),每次拆下一組看下電流表是否發(fā)生變化,如果沒(méi)有發(fā)生變化則說(shuō)明這組對(duì)應(yīng)的可控硅壞了,如果發(fā)生變化則說(shuō)明這組對(duì)應(yīng)的可控硅是好的,重新裝上后,再拆另一組整流硅控制輸出線(xiàn)看下電壓表是否有變化,重復(fù)以上方法依次檢查完六組即可排除故障,檢測(cè)時(shí),如果發(fā)生短路會(huì)燒保險(xiǎn)或跳閘。
2.3 逆變硅的的四個(gè)KK可控硅問(wèn)題處理
逆變硅的四個(gè)KK可控硅出問(wèn)題時(shí)通常會(huì)出現(xiàn)以下現(xiàn)象:中頻爐能啟動(dòng),但其電流聲很大且水冷電抗器震蕩很厲害,并且直流電壓和中頻電壓比值很小,這就說(shuō)明有可控硅壞了,如果是短路時(shí)電流很大且難升大功率,如果是開(kāi)路時(shí),電流不是很大,但聲音卻明顯不同并且也加大不了其最大功率,同時(shí)功率表、中頻電壓表都會(huì)大幅度擺動(dòng),并且在使用萬(wàn)用表量2KΩ擋測(cè)量逆變硅時(shí),數(shù)值為零,則說(shuō)明有一只逆變硅已經(jīng)被擊穿,應(yīng)當(dāng)及時(shí)更換,如果測(cè)量結(jié)果為不通則說(shuō)明逆變硅正常。而且,發(fā)生中頻電壓低時(shí),除了要檢查可控硅是否損壞之外還需要徹底查水冷電容是否發(fā)生漏電,膨肚、容量變值等現(xiàn)象,如出現(xiàn)以上情況應(yīng)該及時(shí)更換水冷電容。
2.4 正常運(yùn)行時(shí)損壞逆變晶閘管的故障原因及其處理方法
正常運(yùn)行時(shí)損壞逆變硅晶閘管的現(xiàn)象、原因及其處理方法主要分為以下三種:(1)晶閘管的冷卻水路不通或水量小,晶閘管發(fā)熱使關(guān)斷時(shí)間增大而導(dǎo)致不能關(guān)斷,造成逆變顛覆現(xiàn)象,此時(shí),應(yīng)該檢查水路并將其疏通;(2)脈沖變壓器發(fā)生老化現(xiàn)象,使逆變硅時(shí)常發(fā)生脈沖信號(hào)提前觸發(fā)的現(xiàn)象,造成逆變換流失敗,遇到此現(xiàn)象應(yīng)該定期及時(shí)更換脈沖變壓器;(3)主回路連接件接觸不良,造成大電流突然斷開(kāi)回路,使平波電抗器產(chǎn)生很高的自感電勢(shì),從而產(chǎn)生逆變和整流晶閘管被擊穿的現(xiàn)象,處理此現(xiàn)象應(yīng)經(jīng)常檢查連接部件,觀察其顏色是否變?yōu)樗{(lán)色或者黑色,并使用測(cè)溫儀測(cè)量其溫度與其他部件的溫度是否相同,如有以上情況應(yīng)及時(shí)更換損壞的部件。2.5中頻爐功率不能增大的的原因及處理方法
(1)電位器的輸出電壓值沒(méi)有變化。電位器損壞或電位器的電壓故障通常導(dǎo)致此現(xiàn)象的發(fā)生,遇到此現(xiàn)象時(shí)應(yīng)該及時(shí)更換電位器。(2)過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作。①由于一次過(guò)電流保護(hù)或二次過(guò)電流保護(hù)設(shè)定值低,造成的多電流保護(hù)電路動(dòng)作的現(xiàn)象,此時(shí),應(yīng)該放大電流保護(hù)設(shè)定值。②由于電路干擾造成的過(guò)電流保護(hù)電路動(dòng)作的現(xiàn)象,應(yīng)該在電路中加入平波電抗器來(lái)消弱電路的干擾。(3)負(fù)載大量增加,但負(fù)載的直流等效電阻過(guò)小,從而導(dǎo)致直流電壓低而直流電流卻很大,造成環(huán)流困難逆變電路顛覆的現(xiàn)象,遇到此情況,應(yīng)該更換感應(yīng)線(xiàn)圈,從而使負(fù)載等效電阻增大。(4)負(fù)載輕導(dǎo)致直流電壓和中頻電壓達(dá)到額定值,但中頻電流卻很小,并且中頻功率達(dá)不到額定值,發(fā)生此現(xiàn)象時(shí),應(yīng)當(dāng)增加電容容量,從而提高中頻功率。
(5)電熱電容器耐壓降低或者電熱電容器底座因灰塵、水、油等雜質(zhì)造成電熱電容器發(fā)生放電現(xiàn)象。此時(shí),應(yīng)當(dāng)拆掉電容器上的銅板,并用1000V兆歐表檢測(cè)。如果不絕緣,應(yīng)及時(shí)清理電熱電容器底座上的灰塵、水、油污等雜質(zhì)或者更換電容器。(6)由于感應(yīng)線(xiàn)圈匝間短路或者感應(yīng)線(xiàn)圈對(duì)地短路,從而造成過(guò)壓保護(hù)電路或過(guò)流保護(hù)電路動(dòng)作的現(xiàn)象發(fā)生。此時(shí),應(yīng)當(dāng)檢查感應(yīng)線(xiàn)圈以確保線(xiàn)圈匝間清潔,并清理感應(yīng)線(xiàn)圈周?chē)」夥奂盎覊m。(7)逆變晶閘管出現(xiàn)燒毀現(xiàn)象。此時(shí)應(yīng)該拆掉晶閘管,并用萬(wàn)用表量其陰陽(yáng)極電阻或者在啟動(dòng)中頻后用示波器測(cè)量?jī)删чl管兩端電壓波形,并觀察波形是否是處于一條直線(xiàn)。若是一條直線(xiàn)則證明此晶閘管已經(jīng)被擊穿,應(yīng)該及時(shí)更換逆變晶閘管。(8)逆變晶閘管發(fā)生關(guān)不斷的現(xiàn)象。應(yīng)該在啟動(dòng)中頻后用示波器測(cè)量此晶閘管兩端,觀察其電阻是否為零,由此可確定此晶閘管運(yùn)行時(shí)是否關(guān)不斷,如果關(guān)不斷,應(yīng)及時(shí)更換逆變晶閘管。(9)發(fā)生逆變晶閘管沒(méi)觸發(fā)導(dǎo)通的現(xiàn)象時(shí),應(yīng)該使用示波器測(cè)量此晶閘管的兩端的電壓波形,若波形為正弦波則證明此晶閘管沒(méi)有導(dǎo)通,應(yīng)檢查脈沖變壓器波形是否正常,如果脈沖變壓器波形正常則說(shuō)明晶閘管已損壞,此時(shí)應(yīng)及時(shí)更換晶閘管,如果脈沖變壓器波形不正常,應(yīng)及時(shí)更換脈沖變壓器。3 中頻感應(yīng)燒結(jié)爐的改進(jìn)
3.1 金屬分公司第一代、第二代中頻感應(yīng)燒結(jié)爐故障的改進(jìn)
我公司第一代、第二代中頻感應(yīng)燒結(jié)爐運(yùn)行中故障頻發(fā),具體表現(xiàn)為:過(guò)流,分析:70%故障是在水冷電容器上,究其原因,水冷電容器是靠水冷卻,冷卻水管是塑料管,運(yùn)行中電容器電流大,連接
部分經(jīng)常漏水、滲水現(xiàn)象較為頻繁,水冷電容器與母排連接又是軟連接,用的是銅緶就會(huì)潮濕,因銅緶有大電流流過(guò),溫度很高,水漏到銅緶上就會(huì)出現(xiàn)變藍(lán)、變黑、接觸不良,對(duì)地打火花、燒斷銅緶、燒壞電容器,造成過(guò)流動(dòng)作而被迫停爐,直接影響鉬產(chǎn)品的燒結(jié)質(zhì)量。經(jīng)過(guò)分析研究將怕水的銅緶改成銅排連接,我在單臺(tái)爐上反復(fù)實(shí)驗(yàn),結(jié)果非常成功,得到廠(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)認(rèn)證后,對(duì)5臺(tái)中頻感應(yīng)燒結(jié)爐進(jìn)行改造,故障率下降70%,年節(jié)約數(shù)萬(wàn)元,并且產(chǎn)品質(zhì)量也得到了保證。
3.2 中頻感應(yīng)燒結(jié)爐電容器部分問(wèn)題及改進(jìn)
中頻感應(yīng)燒結(jié)爐電容器出現(xiàn)問(wèn)題的原因?yàn)椋涸瓘S(chǎng)家電容柜里電容用的是¢10mm厚、長(zhǎng)10cm寬5cm的電木板與下面支架鐵板隔離絕緣,電容器上面水管出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),水就會(huì)把電容器和鐵板連接起來(lái)造成短路(因絕緣板與鐵架只有10mm),從而導(dǎo)致電容器漏油、打火、過(guò)流保護(hù)動(dòng)作等現(xiàn)象。經(jīng)過(guò)研究探索我將原廠(chǎng)家的¢10mm厚電木板去掉,改為2寸見(jiàn)方的電木板4根,將8臺(tái)電容器全部支起,徹底解決了電容器冷卻水管漏水而造成對(duì)地絕緣燒壞電容器的問(wèn)題,每臺(tái)爐年節(jié)約電容器數(shù)臺(tái),同時(shí)也確保了中頻感應(yīng)燒結(jié)爐的正常運(yùn)行。
3.3 感應(yīng)加熱裝置匯流母線(xiàn)的改進(jìn)
感應(yīng)加熱裝置是指利用電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)非接觸地對(duì)感應(yīng)器內(nèi)的金屬工件實(shí)現(xiàn)渦流加熱的裝置。而我分公司的感應(yīng)器一般由環(huán)形的通水銅管制成,為了減少裝置的容量,目前所采用的絕大部分是將負(fù)載電路設(shè)計(jì)為由感應(yīng)器和補(bǔ)償電容器組成的并聯(lián)諧振電路。該諧
振電路的最大特點(diǎn)就是電流大、頻率高,并且在裝置補(bǔ)償電容柜內(nèi)的匯流母線(xiàn)上呈階梯形逐漸下降,在同一根母線(xiàn)上密度相差懸殊。然而現(xiàn)在我公司所用的母線(xiàn)多為等截面的銅排,這就顯得很不合理。假如按補(bǔ)償電容柜內(nèi)最大電流值來(lái)考慮其截面,則小電流處的截面就顯得過(guò)于浪費(fèi)。假如按補(bǔ)償電容柜內(nèi)母線(xiàn)的平均電流來(lái)設(shè)計(jì)其母線(xiàn)的截面,則母線(xiàn)的最大電流處(靠近爐體處)會(huì)嚴(yán)重發(fā)熱,增大功耗,進(jìn)而降低了裝置的系統(tǒng)效率并容易造成銅排連接部分嚴(yán)重發(fā)熱而氧化,必須及時(shí)停爐處理氧化部分否則就會(huì)打火造成過(guò)流,將銅排表面嚴(yán)重?zé)龎摹R虼耍娙莨駜?nèi)母線(xiàn)的理想形狀應(yīng)該是與電流大小相匹配的階梯狀。再加之諧振回路的諧振電流效率較高,來(lái)回母線(xiàn)間的距離又小,嚴(yán)重的“集膚效應(yīng)”和“鄰近效應(yīng)”會(huì)影響母線(xiàn)內(nèi)的電流分布。這也是在設(shè)計(jì)該母線(xiàn)時(shí)不得不考慮的又一個(gè)問(wèn)題。回流母線(xiàn)上電流的分布曲線(xiàn)如下圖所示:
從圖1.中可以看出,每經(jīng)過(guò)一個(gè)接觸點(diǎn),母線(xiàn)上的電流就要下降相應(yīng)單個(gè)電容器的額定電流值(當(dāng)裝置的輸出電壓為額定電壓時(shí))。母線(xiàn)上的電流大小變化有規(guī)律,且頭尾相差懸殊,極不平衡。
根據(jù)以上的分析,設(shè)計(jì)諧振回路母線(xiàn)應(yīng)遵循以下幾個(gè)原則:
(1)考慮集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng),并根據(jù)流過(guò)母線(xiàn)電流的頻率確定母線(xiàn)厚度。
(2)選取適當(dāng)?shù)碾娏髅芏取?shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,在感應(yīng)加熱過(guò)程中,諧振回路母線(xiàn)的電流密度在自然風(fēng)冷條件下取2A/mm2,而在通水冷卻條件下取5A/mm2是適當(dāng)?shù)摹?/p>
(3)根據(jù)母線(xiàn)電流的分布曲線(xiàn),并考慮到加工的簡(jiǎn)單性和可行性來(lái)確定母線(xiàn)的實(shí)際形狀和尺寸。
(4)改進(jìn)后的母線(xiàn),電流密度的選取更趨合理,更節(jié)能,母線(xiàn)縱向變截面形狀的合理設(shè)計(jì)更符合省材料的經(jīng)濟(jì)原則。
以上情況經(jīng)過(guò)與西航廠(chǎng)家反復(fù)交流,已經(jīng)在我金屬分公司去年使用的2000kW的中頻爐實(shí)施改進(jìn)措施,改進(jìn)后的母線(xiàn)故障發(fā)生率明顯降低,母線(xiàn)損壞次數(shù)明顯減少,并且設(shè)備運(yùn)行效果良好。3.4 中頻感應(yīng)燒結(jié)爐主感應(yīng)圈絕緣的問(wèn)題及改進(jìn):
原主感應(yīng)圈絕緣是先用玻璃絲帶包扎,然后刷絕緣漆,設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后,玻璃絲帶就會(huì)脫落、絕緣老化,運(yùn)行過(guò)程中就會(huì)聽(tīng)見(jiàn)爐內(nèi)有“咔”的響聲,等爐子降溫后開(kāi)蓋進(jìn)行處理,處理完蓋蓋運(yùn)行中結(jié)果感應(yīng)圈還會(huì)出現(xiàn)同樣的問(wèn)題,因耐火材料是主感應(yīng)圈內(nèi)
襯,主感應(yīng)圈本身無(wú)間隙無(wú)法進(jìn)行重新包扎處理,嚴(yán)重時(shí)就必須拆掉耐火材料,將感應(yīng)圈取出重新包扎處理,而拆掉的耐火材料多數(shù)都不能重新再用,每次浪費(fèi)的耐火材料直接損失就萬(wàn)余元,還不算人工費(fèi)、停爐期間的停產(chǎn)損失費(fèi)。為了解決這一問(wèn)題,我在網(wǎng)上查找最新資料,結(jié)合自己多年的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),最終選擇了用耐高溫速干絕緣漆直接刷到主感應(yīng)圈上代替原有玻璃絲帶包扎的方法先在一臺(tái)160kw小中頻感應(yīng)燒結(jié)爐上試驗(yàn),結(jié)果非常成功,隨后把所有用玻璃絲帶包扎的中頻感應(yīng)燒結(jié)爐全部改掉,徹底解決了感應(yīng)圈絕緣老化、易匝間短路造成過(guò)流的問(wèn)題,同時(shí)節(jié)約了大量的耐火材料、人工等費(fèi)用,產(chǎn)品質(zhì)量也得到了保證。4 綜述
熟悉掌握中頻感應(yīng)燒結(jié)爐常見(jiàn)故障的原因、特點(diǎn)及處理方法,才能迅速排出中頻感應(yīng)燒結(jié)爐的故障,提高運(yùn)轉(zhuǎn)率,本文列舉的中頻燒結(jié)爐解決方案是解決類(lèi)似問(wèn)題的指導(dǎo)方向。
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第五篇:技能培訓(xùn)專(zhuān)題 中頻爐維修技能技巧
中頻爐維修技能技巧
一般情況下,可以把中頻爐的故障按照故障現(xiàn)象分為完全不能起動(dòng)和起動(dòng)后不能正常工作兩大類(lèi)。作為一般的原則,當(dāng)出現(xiàn)故障后,應(yīng)在斷電的情況下對(duì)整個(gè)系統(tǒng)作全面檢查,它包括以下幾個(gè)方面:
(一)電源:用萬(wàn)用表測(cè)一下主電路開(kāi)關(guān)(接觸器)和控制保險(xiǎn)絲后面是否有電,這將排除這些元件斷路的可能性。
(二)整流器:整流器采用三相全控橋式整流電路,它包括六個(gè)快速熔斷器、六個(gè)晶閘管、六個(gè)脈沖變壓器和一個(gè)續(xù)流二極管。
在快速熔斷器上有一個(gè)紅色的指示器,正常時(shí)指示器縮在外殼里邊,當(dāng)快熔燒斷后它將彈出,有些快熔的指示器較緊,當(dāng)快熔燒斷后,它會(huì)卡在里面,所以為可靠起見(jiàn),可以用萬(wàn)用表通斷檔測(cè)一下快熔,以判斷它是否燒斷。測(cè)量晶閘管的簡(jiǎn)單方法是用萬(wàn)用表電阻擋(200Ω擋)測(cè)一下其陰極—陽(yáng)極、門(mén)極—陰極電阻,測(cè)量時(shí)晶閘管不用取下來(lái)。正常情況下,陽(yáng)極—陰極間電阻應(yīng)為無(wú)窮大,門(mén)極—陰極電阻應(yīng)在10—50Ω之間,過(guò)大或過(guò)小都表明這只晶閘管門(mén)極失效,它將不能被觸發(fā)導(dǎo)通。
脈沖變壓器次邊接在晶閘管上,原邊接在主控板上,用萬(wàn)用表測(cè)量原邊電阻約為50Ω。續(xù)流二極管一般不容易出現(xiàn)故障,檢查時(shí)用萬(wàn)用表二極管擋測(cè)其二端,正向時(shí)萬(wàn)用表顯示結(jié)壓降約有500mV,反向不通。
(三)逆變器:逆變器包括四只快速晶閘管和四只脈沖變壓器,可以按上述方法檢查。
(四)變壓器:每個(gè)變壓器的每個(gè)繞組都應(yīng)該是通的,一般原邊阻值約有幾十歐姆,次極幾歐姆。
應(yīng)該注意:中頻電壓互感器的原邊與負(fù)載并聯(lián),所以其電阻值為零。(五)電容器:與負(fù)載并聯(lián)的電熱電容器可能被擊穿,電容器一般分組安裝在電容器架上,檢查時(shí)應(yīng)先確定被擊穿電容器所在的組。
斷開(kāi)每組電容器的匯流母排與主匯流排之間的連接點(diǎn),測(cè)量每組電容器兩個(gè)匯流排間的電阻,正常時(shí)應(yīng)為無(wú)窮大。確認(rèn)壞的組后,再斷開(kāi)每臺(tái)電熱電容器引至匯流排的軟銅皮,逐臺(tái)檢查即可找到擊穿的電容器。每臺(tái)電熱電容器由四個(gè)芯子組成,外殼為一極,另一極分別通過(guò)四個(gè)絕緣子引到端蓋上,一般只會(huì)有一個(gè)芯子被擊穿,跳開(kāi)這個(gè)絕緣子上的引線(xiàn),這臺(tái)電容器可以繼續(xù)使用,其容量是原來(lái)的3/4。電容器的另一個(gè)故障是漏油,一般不影響使用,但要注意防火。安裝電容器的角鋼與電容器架是絕緣的,如果絕緣擊穿將使主回路接地,測(cè)量電容器外殼引線(xiàn)和電容器架之間的電阻,可以判斷這部分的絕緣狀況。
(六)水冷電纜:水冷電纜的作用是連接中頻電源和感應(yīng)線(xiàn)圈,它是用每根直徑Φ0.6–Ф0.8紫銅線(xiàn)絞合而成。
對(duì)于500公斤電爐,電纜截面積為480平方毫米,對(duì)于250公斤電爐,電纜截面積采用300至400平方毫米。水冷電纜外膠管采用耐壓5公斤的壓力橡膠管,里面通以冷卻水,它是負(fù)載回路的一部分,工作時(shí)受到拉力和扭力,與爐體一起傾動(dòng)而發(fā)生曲折,因此時(shí)間長(zhǎng)后容易在柔性連接處斷裂開(kāi)。水冷電纜斷裂過(guò)程,一般是先斷掉大部分后,在大功率運(yùn)行時(shí)把未斷小部分很快燒斷,這時(shí)中頻電源就會(huì)產(chǎn)生很高的過(guò)電壓,如果過(guò)電壓保護(hù)不可靠,就會(huì)燒壞晶閘管。水冷電纜斷開(kāi)后,中頻電源無(wú)法啟動(dòng)工作。如不檢查出原因而反復(fù)啟動(dòng),就很可能燒壞中頻電壓互感器。檢查故障時(shí)可用示波器,把示波器探頭夾在負(fù)載兩端,觀察按啟動(dòng)按鈕時(shí)有無(wú)衰減波形。確定電纜斷芯時(shí)先把水冷電纜與電熱電容器輸出銅排脫開(kāi),用萬(wàn)用表電阻擋(200Ω擋)測(cè)量電纜的電阻值,正常時(shí)電阻值為零,斷開(kāi)時(shí)為無(wú)窮大。用萬(wàn)用表測(cè)量時(shí),應(yīng)把爐體翻到傾倒位置,使水冷電纜掉起,這樣使斷處徹底脫離,才能正確判斷是否斷芯。通過(guò)以上幾個(gè)方面的檢查,一般能查出大部分的故障原因,接下來(lái)可以接通控制電源,作進(jìn)一步的檢查。中頻電源主電路合閘有手動(dòng)和自動(dòng)兩種。對(duì)于自動(dòng)合閘的系統(tǒng),應(yīng)該先將電源線(xiàn)暫時(shí)斷開(kāi),以確保主電路不會(huì)合上。接通控制電源后,可以作下面幾個(gè)方面的檢查。
1.將示波器探頭接在整流晶閘管的門(mén)極和陰極上,示波器置于電源同步,按下啟動(dòng)按鈕后即可看到觸發(fā)脈沖波形,應(yīng)為雙脈沖,幅度應(yīng)大于2V。按一下停止按鈕,脈沖將立即消失。重復(fù)六次,將每個(gè)晶閘管都看一下,如果門(mén)極沒(méi)有脈沖,可以將示波器的探頭移到脈沖變壓器的原邊看一下,如果原邊有脈沖而次邊沒(méi)有,說(shuō)明脈沖變壓器損壞,否則問(wèn)題可能出在傳輸線(xiàn)或主控板上。
2.將示波器探頭接在逆變晶閘管的門(mén)極和陰極上,示波器置于內(nèi)同步,接通控制電源后可以看到逆變觸發(fā)脈沖,它是一串尖脈沖,幅度應(yīng)大于2V,通過(guò)示波器的時(shí)標(biāo)讀出脈沖周期,算出觸發(fā)脈沖頻率,正常時(shí)應(yīng)比電源柜的標(biāo)稱(chēng)頻率高約20%,這個(gè)頻率稱(chēng)為啟動(dòng)頻率。按下啟動(dòng)按鈕后,脈沖的間距加大,頻率變低,正常時(shí)應(yīng)比電源柜的標(biāo)稱(chēng)頻率低約40%,按一下停止按鈕,脈沖頻率立即跳回啟動(dòng)頻率。通過(guò)上列檢查,基本上能排除完全不能啟動(dòng)的故障。啟動(dòng)以后工作不正常,一般表現(xiàn)在下列幾個(gè)方面:
1.整流器缺相:故障表現(xiàn)為工作時(shí)聲音不正常,最大輸出電壓升不到額定值,且電源柜怪叫聲變大,這時(shí)可以調(diào)低輸出電壓在200V左右,用示波器觀察整流器的輸出電壓波形(示波器應(yīng)置于電源同步),正常時(shí)輸入電壓波形每周期有六個(gè)波形,缺相時(shí)會(huì)缺少二個(gè),如圖2所示。這一故障一般是由于整流器某只晶閘管沒(méi)有觸發(fā)脈沖或觸發(fā)不導(dǎo)通引起的,這時(shí)應(yīng)先用示波器看一下六個(gè)整流晶閘管的門(mén)極脈沖,如果有的話(huà),關(guān)機(jī)后用萬(wàn)用表200Ω檔測(cè)量一下各個(gè)門(mén)極電阻,將不通或者門(mén)極電阻特別大的那只晶閘管換掉即可。
2.逆變器三橋臂工作:故障表現(xiàn)為輸出電流特別大,空爐時(shí)也一樣,且電源柜工作時(shí)聲音很沉重,啟動(dòng)后把功率旋鈕調(diào)到最小位置,會(huì)發(fā)現(xiàn)中頻輸出電壓比正常時(shí)高。用示波器依次觀察四個(gè)逆變晶閘管的陽(yáng)極—陰極之間的電壓波形,正常時(shí)每一只的波形都如圖3所示。如果三橋臂工作,可以看到逆變器中有相鄰的二只晶閘管的波形正常,另外相鄰的二只有一只沒(méi)有波形,另一只為正弦波,如圖4所示,KK2觸發(fā)不通,其陽(yáng)極—陰極之間的波形就是正弦波;同時(shí)KK2不導(dǎo)通會(huì)導(dǎo)致KK1無(wú)法關(guān)斷,所以KK1二端就沒(méi)有波形。
3.感應(yīng)線(xiàn)圈故障:感應(yīng)線(xiàn)圈是中頻電源的負(fù)載,它采用壁厚3至5毫米的方形紫銅管制成。它的常見(jiàn)故障有以下幾種:
感應(yīng)線(xiàn)圈漏水,這可能引起線(xiàn)圈匝間打火,必須及時(shí)補(bǔ)焊才能運(yùn)行。
鋼水粘在感應(yīng)線(xiàn)圈上,鋼渣發(fā)熱、發(fā)紅,會(huì)引起銅管燒穿,必須及時(shí)清除干凈。
感應(yīng)線(xiàn)圈匝間短路,這類(lèi)故障在小型中頻感應(yīng)加熱爐上特別容易發(fā)生,因?yàn)闋t子小,在工作時(shí)受熱應(yīng)力作用而變形,導(dǎo)致匝間短路,故障表現(xiàn)為電流較大,工作頻率比平常時(shí)高。
為了能采用正確的方法進(jìn)行中頻爐的故障維修,就必須熟悉中頻爐常見(jiàn)故障的特點(diǎn)及原因,才能少走彎路,節(jié)省時(shí)間,盡快的將故障排除,恢復(fù)中頻爐的正常運(yùn)行,從而保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行。
晶閘管中頻感應(yīng)加熱電源是利用晶閘管將三相工頻交流電能變換成幾百或幾千赫茲的單相交流電能。具有控制方便、效率高、運(yùn)行可靠、勞動(dòng)強(qiáng)度低的特點(diǎn),廣泛用于鑄鋼、不銹鋼或合金鋼的冶煉、真空冶煉、鍛件的加熱和鋼管的彎曲、擠壓成型、工件的預(yù)熱、鋼件表面淬火、退火熱處理、金屬零件的焊接、粉末冶金、輸送高溫工質(zhì)的管道加熱、晶體的生長(zhǎng)等不同場(chǎng)合。在我廠(chǎng),中頻電源裝置主要用于鑄鋼、不銹鋼和青銅等的冶煉。
中頻電源的工作原理為:采用三相橋式全控整流電路將交流電整流為直流電,經(jīng)電抗器平波后,成為一個(gè)恒定的直流電流源,再經(jīng)單相逆變橋,把直流電流逆變成一定頻率(一般為1000至8000Hz)的單相中頻電流。負(fù)載由感應(yīng)線(xiàn)圈和補(bǔ)償電容器組成,連接成并聯(lián)諧振電路。
一般情況下,可以把中頻電源的故障按照故障現(xiàn)象分為完全不能起動(dòng)和起動(dòng)后不能正常工作兩大類(lèi)。作為一般的原則,當(dāng)出現(xiàn)故障后,應(yīng)在斷電的情況下對(duì)整個(gè)系統(tǒng)作全面檢查,它包括以下幾個(gè)方面:
(一)電源:用萬(wàn)用表測(cè)一下主電路開(kāi)關(guān)(接觸器)和控制保險(xiǎn)絲后面是否有電,這將排除這些元件斷路的可能性。
(二)整流器:整流器采用三相全控橋式整流電路,它包括六個(gè)快速熔斷器、六個(gè)晶閘管、六個(gè)脈沖變壓器和一個(gè)續(xù)流二極管。
在快速熔斷器上有一個(gè)紅色的指示器,正常時(shí)指示器縮在外殼里邊,當(dāng)快熔燒斷后它將彈出,有些快熔的指示器較緊,當(dāng)快熔燒斷后,它會(huì)卡在里面,所以為可靠起見(jiàn),可以用萬(wàn)用表通斷檔測(cè)一下快熔,以判斷它是否燒斷。測(cè)量晶閘管的簡(jiǎn)單方法是用萬(wàn)用表電阻擋(200Ω擋)測(cè)一下其陰極—陽(yáng)極、門(mén)極—陰極電阻,測(cè)量時(shí)晶閘管不用取下來(lái)。正常情況下,陽(yáng)極—陰極間電阻應(yīng)為無(wú)窮大,門(mén)極—陰極電阻應(yīng)在10—50Ω之間,過(guò)大或過(guò)小都表明這只晶閘管門(mén)極失效,它將不能被觸發(fā)導(dǎo)通。
脈沖變壓器次邊接在晶閘管上,原邊接在主控板上,用萬(wàn)用表測(cè)量原邊電阻約為50Ω。續(xù)流二極管一般不容易出現(xiàn)故障,檢查時(shí)用萬(wàn)用表二極管擋測(cè)其二端,正向時(shí)萬(wàn)用表顯示結(jié)壓降約有500mV,反向不通。
(三)逆變器:逆變器包括四只快速晶閘管和四只脈沖變壓器,可以按上述方法檢查。
(四)變壓器:每個(gè)變壓器的每個(gè)繞組都應(yīng)該是通的,一般原邊阻值約有幾十歐姆,次極幾歐姆。
應(yīng)該注意:中頻電壓互感器的原邊與負(fù)載并聯(lián),所以其電阻值為零。(五)電容器:與負(fù)載并聯(lián)的電熱電容器可能被擊穿,電容器一般分組安裝在電容器架上,檢查時(shí)應(yīng)先確定被擊穿電容器所在的組。
斷開(kāi)每組電容器的匯流母排與主匯流排之間的連接點(diǎn),測(cè)量每組電容器兩個(gè)匯流排間的電阻,正常時(shí)應(yīng)為無(wú)窮大。確認(rèn)壞的組后,再斷開(kāi)每臺(tái)電熱電容器引至匯流排的軟銅皮,逐臺(tái)檢查即可找到擊穿的電容器。每臺(tái)電熱電容器由四個(gè)芯子組成,外殼為一極,另一極分別通過(guò)四個(gè)絕緣子引到端蓋上,一般只會(huì)有一個(gè)芯子被擊穿,跳開(kāi)這個(gè)絕緣子上的引線(xiàn),這臺(tái)電容器可以繼續(xù)使用,其容量是原來(lái)的3/4。電容器的另一個(gè)故障是漏油,一般不影響使用,但要注意防火。安裝電容器的角鋼與電容器架是絕緣的,如果絕緣擊穿將使主回路接地,測(cè)量電容器外殼引線(xiàn)和電容器架之間的電阻,可以判斷這部分的絕緣狀況。
(六)水冷電纜:水冷電纜的作用是連接中頻電源和感應(yīng)線(xiàn)圈,它是用每根直徑Φ0.6–Ф0.8紫銅線(xiàn)絞合而成。
對(duì)于500公斤電爐,電纜截面積為480平方毫米,對(duì)于250公斤電爐,電纜截面積采用300至400平方毫米。水冷電纜外膠管采用耐壓5公斤的壓力橡膠管,里面通以冷卻水,它是負(fù)載回路的一部分,工作時(shí)受到拉力和扭力,與爐體一起傾動(dòng)而發(fā)生曲折,因此時(shí)間長(zhǎng)后容易在柔性連接處斷裂開(kāi)。水冷電纜斷裂過(guò)程,一般是先斷掉大部分后,在大功率運(yùn)行時(shí)把未斷小部分很快燒斷,這時(shí)中頻電源就會(huì)產(chǎn)生很高的過(guò)電壓,如果過(guò)電壓保護(hù)不可靠,就會(huì)燒壞晶閘管。水冷電纜斷開(kāi)后,中頻電源無(wú)法啟動(dòng)工作。如不檢查出原因而*,就很可能燒壞中頻電壓互感器。檢查故障時(shí)可用示波器,把示波器探頭夾在負(fù)載兩端,觀察按啟動(dòng)按鈕時(shí)有無(wú)衰減波形。確定電纜斷芯時(shí)先把水冷電纜與電熱電容器輸出銅排脫開(kāi),用萬(wàn)用表電阻擋(200Ω擋)測(cè)量電纜的電阻值,正常時(shí)電阻值為零,斷開(kāi)時(shí)為無(wú)窮大。用萬(wàn)用表測(cè)量時(shí),應(yīng)把爐體翻到傾倒位置,使水冷電纜掉起,這樣使斷處徹底脫離,才能正確判斷是否斷芯。通過(guò)以上幾個(gè)方面的檢查,一般能查出大部分的故障原因,接下來(lái)可以接通控制電源,作進(jìn)一步的檢查。中頻電源主電路合閘有手動(dòng)和自動(dòng)兩種。對(duì)于自動(dòng)合閘的系統(tǒng),應(yīng)該先將電源線(xiàn)暫時(shí)斷開(kāi),以確保主電路不會(huì)合上。接通控制電源后,可以作下面幾個(gè)方面的檢查。
1.將示波器探頭接在整流晶閘管的門(mén)極和陰極上,示波器置于電源同步,按下啟動(dòng)按鈕后即可看到觸發(fā)脈沖波形,應(yīng)為雙脈沖,幅度應(yīng)大于2V。按一下停止按鈕,脈沖將立即消失。重復(fù)六次,將每個(gè)晶閘管都看一下,如果門(mén)極沒(méi)有脈沖,可以將示波器的探頭移到脈沖變壓器的原邊看一下,如果原邊有脈沖而次邊沒(méi)有,說(shuō)明脈沖變壓器損壞,否則問(wèn)題可能出在傳輸線(xiàn)或主控板上。
2.將示波器探頭接在逆變晶閘管的門(mén)極和陰極上,示波器置于內(nèi)同步,接通控制電源后可以看到逆變觸發(fā)脈沖,它是一串尖脈沖,幅度應(yīng)大于2V,通過(guò)示波器的時(shí)標(biāo)讀出脈沖周期,算出觸發(fā)脈沖頻率,正常時(shí)應(yīng)比電源柜的標(biāo)稱(chēng)頻率高約20%,這個(gè)頻率稱(chēng)為啟動(dòng)頻率。按下啟動(dòng)按鈕后,脈沖的間距加大,頻率變低,正常時(shí)應(yīng)比電源柜的標(biāo)稱(chēng)頻率低約40%,按一下停止按鈕,脈沖頻率立即跳回啟動(dòng)頻率。通過(guò)上列檢查,基本上能排除完全不能啟動(dòng)的故障。啟動(dòng)以后工作不正常,一般表現(xiàn)在下列幾個(gè)方面:
1.整流器缺相:故障表現(xiàn)為工作時(shí)聲音不正常,最大輸出電壓升不到額定值,且電源柜怪叫聲變大,這時(shí)可以調(diào)低輸出電壓在200V左右,用示波器觀察整流器的輸出電壓波形(示波器應(yīng)置于電源同步),正常時(shí)輸入電壓波形每周期有六個(gè)波形,缺相時(shí)會(huì)缺少二個(gè),如圖2所示。這一故障一般是由于整流器某只晶閘管沒(méi)有觸發(fā)脈沖或觸發(fā)不導(dǎo)通引起的,這時(shí)應(yīng)先用示波器看一下六個(gè)整流晶閘管的門(mén)極脈沖,如果有的話(huà),關(guān)機(jī)后用萬(wàn)用表200Ω檔測(cè)量一下各個(gè)門(mén)極電阻,將不通或者門(mén)極電阻特別大的那只晶閘管換掉即可。
2.逆變器三橋臂工作:故障表現(xiàn)為輸出電流特別大,空爐時(shí)也一樣,且電源柜工作時(shí)聲音很沉重,啟動(dòng)后把功率旋鈕調(diào)到最小位置,會(huì)發(fā)現(xiàn)中頻輸出電壓比正常時(shí)高。用示波器依次觀察四個(gè)逆變晶閘管的陽(yáng)極—陰極之間的電壓波形,正常時(shí)每一只的波形都如圖3所示。如果三橋臂工作,可以看到逆變器中有相鄰的二只晶閘管的波形正常,另外相鄰的二只有一只沒(méi)有波形,另一只為正弦波,如圖4所示,KK2觸發(fā)不通,其陽(yáng)極—陰極之間的波形就是正弦波;同時(shí)KK2不導(dǎo)通會(huì)導(dǎo)致KK1無(wú)法關(guān)斷,所以KK1二端就沒(méi)有波形。
3.感應(yīng)線(xiàn)圈故障:感應(yīng)線(xiàn)圈是中頻電源的負(fù)載,它采用壁厚3至5毫米的方形紫銅管制成。它的常見(jiàn)故障有以下幾種:
感應(yīng)線(xiàn)圈漏水,這可能引起線(xiàn)圈匝間打火,必須及時(shí)補(bǔ)焊才能運(yùn)行。
鋼水粘在感應(yīng)線(xiàn)圈上,鋼渣發(fā)熱、發(fā)紅,會(huì)引起銅管燒穿,必須及時(shí)清除干凈。
感應(yīng)線(xiàn)圈匝間短路,這類(lèi)故障在小型中頻感應(yīng)爐上特別容易發(fā)生,因?yàn)闋t子小,在工作時(shí)受熱應(yīng)力作用而變形,導(dǎo)致匝間短路,故障表現(xiàn)為電流較大,工作頻率比平常時(shí)高。
綜上所述,為了能采用正確的方法進(jìn)行中頻電源的故障維修,就必須熟悉中頻電源常見(jiàn)故障的特點(diǎn)及原因,才能少走彎路,節(jié)省時(shí)間,盡快的將故障排除,恢復(fù)中頻電源的正常運(yùn)行,從而保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行。