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中頻熔煉爐的功率和頻率選擇參考
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中頻熔煉爐的功率和頻率選擇參考
中頻熔煉爐的功率和頻率，在設(shè)備選型時(shí)往往成為困擾用戶的核心問題，這與現(xiàn)場(chǎng)的電力和鑄造規(guī)格、產(chǎn)量等因素有密切的關(guān)系。 一般來說，熔煉速度和需要冶煉的金屬都是事先決定的。所要求的熔煉速度決定了所要求的功率。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可得以下估算原則：
金屬 功率kw/t/h
鐵 500
鋼 600
黃銅 350
鋁 600
當(dāng)向爐子輸入一定功率時(shí)，熔煉金屬中就會(huì)感應(yīng)出電流，加熱金屬。同時(shí)，由于存在電磁力的作用，一旦金屬熔化后，就會(huì)產(chǎn)生液態(tài)金屬的運(yùn)動(dòng)。這一運(yùn)動(dòng)（攪拌）從熔池的中央開始，向線圈兩端移動(dòng)，由于金屬受爐底和爐壁的約束，因而最終的運(yùn)動(dòng)總是向上的，在爐池的頂部形成一個(gè)駝峰。表示這一攪拌強(qiáng)度的最方便辦法，就是使用駝峰高度對(duì)熔池直徑的比值來表達(dá)。
如果駝峰高度為一個(gè)單位，熔池直徑為10個(gè)單位，則：
H/D=1/10=0.1
從經(jīng)驗(yàn)可知，最合適的攪拌強(qiáng)度為：
金屬 H/D比值
鐵 0.125-0.2
鋼 0.07-0.125
黃銅 0.07-0.15
鋁 0.035-0.5
鐵為了能使碳元素均勻分布，需要相對(duì)高的攪拌強(qiáng)度。一般，在熔煉的**階段加入碳和硅元素，由于兩種元素都比較輕，因而需要比較強(qiáng)勁的攪拌，再攪拌強(qiáng)度和碳、硅的還原百分率之間存在一個(gè)直接的相互關(guān)系，如果攪拌不足很大一部分碳和硅就會(huì)形成爐渣。
對(duì)鐵來說，良好的還原率可達(dá)95%，硅可達(dá)到78%。然而攪拌不足，這一百分率就會(huì)很快下降，對(duì)于鐵會(huì)低于80%，硅會(huì)低于60%。
鋼熔煉的過程中，所需要的攪拌強(qiáng)度要小的多。由于鋼通常澆注溫度較高，因而非常易于氧化，攪拌強(qiáng)度越高，鋼暴露于表面同大氣接觸的程度就越嚴(yán)重，同時(shí)，如果攪拌強(qiáng)度過高，爐襯就會(huì)非常迅速地遭到侵蝕。
同樣，黃銅在冶煉過程中也有氧化問題，因而建議使用比較低的攪拌強(qiáng)度。
對(duì)于熔鋁來說，對(duì)攪拌強(qiáng)度的要求有一個(gè)較大的范圍，熔化的鋁水極易氧化，同時(shí)易于和隨著攪拌增加而上升的氫化合，因此，通常熔鋁建議采用較低的攪拌強(qiáng)度。然而，對(duì)于形成合金成份，攪拌時(shí)必要的，熔煉某些形式的爐料，也需要攪拌。如果，當(dāng)爐子中加入很薄的金屬爐料，在其熔化以前容易被氧化，形成爐渣，為克服這一問題，經(jīng)常把金屬爐料，破碎成米粒般小的顆粒，然后把它們直接放入攪拌非常劇烈的熔池中，攪拌強(qiáng)度可達(dá)H/D比值0.5，用這種方式熔煉，氧化程度仍然比熔煉塊狀料小的多，特別是當(dāng)這類爐料以金屬錠的形式出現(xiàn)。因?yàn)?，在金屬錠冷卻時(shí)，其中的氫形成了氣泡，重新熔煉時(shí)，會(huì)出現(xiàn)爆裂。
讓我們看一個(gè)典型的系統(tǒng)5噸3000KW中頻熔煉爐：
在200HZ的情況下，攪拌強(qiáng)度所具有的H/D比值幾乎正好等于0.2，在300HZ時(shí)，降到0.17；在500HZ時(shí)為0.13，700HZ時(shí)為0.11；在500HZ時(shí)，其值超過了0.4.
可以比較當(dāng)頻率在200HZ至500HZ之間時(shí)，H/D比值都會(huì)落在0.125~0.2的推薦范圍內(nèi)。然而，通常都選擇范圍內(nèi)的**頻率，以改善增碳效果。
如果我們把0.2作為攪拌強(qiáng)度推薦值，則對(duì)于每一個(gè)頻率值就需要調(diào)整功率配置，以適應(yīng)于這一頻率：
對(duì)于用戶，特別是對(duì)于制造商來說，使用更高的頻率，更大的額定單位功率具有某些有利之處。在間斷熔煉中，兩爐次之間，爐子是被完全倒空的，可以看到，更高的頻率會(huì)產(chǎn)生更快的熔化速度。這是因?yàn)樵谌蹮挼拈_始階段，整個(gè)待熔金屬料是小爐料組成的。
由于加料方式等問題， 一般來說，加料密度，僅為爐子容量的1/3，換句話說，整個(gè)爐料中含有2/3的空氣，這時(shí)，電氣上爐料是一個(gè)非常差的負(fù)載，向爐子輸入功率時(shí)，單塊爐料之間會(huì)起弧并且焊在一起，在電氣上整個(gè)爐料就會(huì)形成很大一塊，因而提高了爐子效率。單塊小爐料間起弧搭焊的速度取決于的速度取決于頻率，使用更高的頻率在這兒有其優(yōu)越處。
然而，如果不倒空爐子在爐子底部留下小部分的金屬液，使用較低頻率的不利之處就能被輕易克服。
為了同高頻率匹配而需要采用較大的額定功率，這會(huì)導(dǎo)致一些不利之處：
一般在金屬達(dá)到1350℃時(shí)，進(jìn)行碳當(dāng)量分析，需要大約5分鐘來進(jìn)行化驗(yàn)和成份調(diào)整，然而，需要5分鐘使碳和硅均勻分布于液態(tài)金屬中。
功率為3000KW時(shí)，過熱升溫速率大約每分鐘31℃，從這上點(diǎn)開始曲線幾乎呈線性上升到一點(diǎn)，功率為5500KW時(shí)，在4.8分鐘內(nèi)能達(dá)到目標(biāo)溫度，但當(dāng)功率為5500KW時(shí)，極有可能加入的成份調(diào)整元素在達(dá)到目標(biāo)溫度之前不能均勻滲透于液態(tài)鐵水中。
在生產(chǎn)中，拙劣的加料方式和操作者的疏忽大意是經(jīng)常存在的現(xiàn)象，因此在非常高的功率下，就存在由于爐內(nèi)爐料的搭橋而產(chǎn)生事故的危險(xiǎn)。
如果在爐子下部爐料熔化形成了相對(duì)較少的液態(tài)金屬，且上部加入的爐料接在一起，以至于上部冷料不能進(jìn)入下部液態(tài)金屬中，由于下部較少的液態(tài)金屬量，其溫度上升速度會(huì)比上面談到的大得多。
金屬溫度會(huì)非?？斓纳仙匠^爐襯的熔點(diǎn)，這樣穿爐現(xiàn)象就有可能發(fā)生。采用非常高的功率，就有必要使用自動(dòng)加料系統(tǒng)，這就要大量增加工程費(fèi)用。下面是推薦的熔煉爐額定功率配置（鐵和鋼）
爐子容量 功率范圍
1噸 500-750KW
2噸 1000-1500KW
3噸 1500-2000KW
4噸 1750-2500KW
5噸 2500-3000KW
6噸 3000-4000KW
8噸 4000-5000KW
10噸 5000-7000KW
12噸 6000-8000KW
15噸 8000-10000KW
下面是推薦的鐵保溫爐最功率：
3/4噸 400KW
5/6噸 600KW
8噸 750KW
10噸 1000KW
12噸 1250KW
15噸 1500KW
20噸 2000KW
保溫爐的功率水平是根據(jù)能夠燒結(jié)爐襯所需的最小功率而決定的。
德昌電爐信奉著一句話：客戶就是上帝。因此，德昌電爐不僅注重其產(chǎn)品質(zhì)量，也很注重服務(wù)質(zhì)量。本著對(duì)客戶負(fù)責(zé)的態(tài)度，德昌電爐為您提供中頻爐的日常維護(hù)知識(shí)，希望能夠幫助您順利解決一些常見故障。若在使用過程中遇到不能解決的問題，歡迎來電來函進(jìn)行咨詢。
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