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中频熔炼炉的脉冲燃烧

中频熔炼炉脉冲燃烧作为一项新技术有着广阔的应用前景,可广泛应用于陶瓷、冶金、石化等行业,对提高产品质量、降低燃耗、减少污染将发挥重大作用,是工业炉行业自动控制的一次革新,将成为未来工业炉燃烧技术的发展方向。

中频感应加热电炉的实际的生产中占有重要的比例,尤其在圆钢的锻前加热,淬火设备中占有重要的地位

中频熔炼炉行业中普及脉冲燃烧控制技术,由高速燃烧器和工业炉控制系统两部分组成,采用脉冲燃烧技术来完成工业炉的升温、控温。对于燃气窑炉内部温度场和温度波动力±2°C,对于燃油(柴油)窑炉内部温度场和温度波动为±3°C,在使用重柴油为燃料的窑炉上效果良好。

中频熔炼炉的普通燃烧器当窑炉内部温度低于燃料自燃温度时,燃烧器燃料间断后火焰立即熄灭,无法继续燃烧,对炉内温度不会产生影响,解决了熄火这一问题,并采用当今的雾化技术——气泡雾化技术,使燃烧器的雾化效果更好、雾化介质使用量更少,原来烧轻柴油的窑炉现可烧重柴油。

在实际应用过程中,采用普通的脉宽调制的方法调节燃烧占空比时,当占空比接近0%或时,间断或燃烧的时间太短,现场的运行效果不理想,于是我们引人了时间这一概念,将间断和燃烧的时间定为3秒,当占空比接近0%或时,延长相应的燃烧和间断时间即可解决这一问题。

钢制品真空中频熔炼炉时应主要下列问题:

(1)金属在真空中加热都会蒸发,真空度越大,蒸发越强烈,但不同金属蒸发的强烈程度不同。钢中的铬、锰比铗容易蒸发,在真空度极高的炉中加热时,它们会大量蒸发,使工件表层铬、锰含量下降,影响表层性能。为了解决这个问题,常往真空加热炉中通人少中性气体。

(2)工件在真空加热炉主要依靠辐射受热,不但加热速度较慢,而且工件表面的温度常滞后于仪表指示温度。因此,真空加热时必须根据工件的几何尺寸及预定的加热温度附加一段保温时间。

(3)工件在真空中频熔炼炉中加热淬火时,为了保证工件表面质量;须要使用真空油作为冷却介质,或使用高纯度中性气体作为冷却介质。

钢制品在流态床加热时使用的固体粉粒,有石墨粉、氧化硅粉及氧化铅粉等等。石墨导电、使用石墨粉粒的流态床可以和内热式盐浴炉一样地往炉内插入电极,直接通电加热。使用氧化硅、氧化铅粉粒时则必须在炉膛外加热或直接通入燃烧气体。

石墨与空气中的02反应可生成co及c02。使用石墨粉粒的流态床送人压缩卒气即可偿介质有一定的碳势,通八少量、丙烷,还可以调节碱势,实现少、无氧化脱碳加热或进行渗碳。使用氧化硅或氧化铝时,必须同时通人碳氢化合物气体与空气,各种合金熔炼炉惠,使之存炉内燃烧。调节两种气体的比例,也可以调整碳势。

工件在流态床中加热的速度与盐浴炉接近,但性强。

对于设备运行中出现的烧硅现象可分以下情况处理:

A:固定位置烧硅有以下几种原因:

1) 冷却不好,可通过测试元件运行温度来判别,处理办法是疏通水路或更换水套;

2) 脉冲变压器初次级绝缘击穿,该种原因一般会引起逆变相应功放管损坏;

3) 对应均压电阻或阻容吸收回路损坏或接触不良;

4) 并肩硅性能不佳(不能正常开通或关断),该种现象往往被维修人员忽视,烧了很多硅,一直到该硅也烧掉,换了之后才恢复正常。

B:无规律烧硅一般是保护系统有故障,应重点检查过流过压,主回路接触问题和绝缘问题。当然逆变触发回路出现故障也会引起无规律烧硅。

设备不能正常启动分以下两种情况:

1)设备故障——逆变元件击穿、水电缆开路、感应器匝间短路、补偿电容击穿、触发回路不正常等原因,对于该种故障,只有修复损坏部位才能恢复;

2)负载阻抗不匹配,重载不好启动,可通过增大电抗器间隙、减小换流电感值、谐振回路套接磁环、电抗器逆变侧并接冲磁电阻(20/3KW)、电抗器两端并接旁路电阻(20/3KW)、改变恒流启动值(调整W10或W5)、增大中心频率VCO电压值(5~7V)等办法来解决,但的办法是减少补偿电容或增加感应器匝数来调整负载阻抗。

小角度问题:由于换流电感和逆变输出至补偿电容引线电感的存在,重载时,负载阻抗逆变换流时间增大,原先调好的小角度会变小,此时可能出现升功率至一半时逆变颠覆,所以,空载调小角度时,应偏大一点为好(一般Ua/Ud=1.2~1.3)

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