摘要：本篇文章主要描述了无芯中频感应电炉的特点以及工作原理，相比于工频感应电炉，本文介绍了中频感应电炉的优势以及使用的普遍性。我通过查阅资料、现场考察、机密的计算对一些现在投入使用的中频感应电炉进行选型分析。主要是对电炉的炉衬材料，运用硅砂的特性，热稳定性好，资源丰富等等一系列优势，符合间断性作业的特点；而且通过晶体的变形以及稳定性，方石英的形成过程进行研究。保证烘炉曲线可以分别达到，烧结层、半烧结层以及缓冲层，三种层次来保护炉体，同时提高中频电炉的使用效率，和安全性。对于现在出现的问题进行分析和总结，积极找出一个解决的办法。除此之外，对于频炉的使用方面和维修上进行探讨，在使用冷却水的水质问题、温度问题上找出一个适当的方法，提高使用年限。
关键词：无芯；中频电炉；阳极组装
1 中频感应电炉的工作原理
中频感应电炉在实际的工作中选择交流转直流转交流的变频模式进行工作的，首先是选择一个三相桥式整流器把三相交流电转换成为直流的电流，进而再用单相桥式逆变器转换成为中频的交流电。所有转换的电源都是由数字化的集成控制电路模板完成转换工作的。
2 阳极组装中的筑炉材料
目前，在中频感应电炉中应用最为广泛的筑炉方法就是干式筑炉法。中频感应电炉在保证其正常工作的进程中要选择耐火性强的材料，同时也要具有良好的热稳定性，尽量保证膨胀指数小一些。此外，也要使得其力学性能达到规定的标准，选择绝缘能力较好的材料，也要注意其价格适中。
在阳极组装过程中，采用的是中频炉融化磷然后制成铁的方式，把阳极和导杆进行固定，整个融化的过程中会产生大量的酸性炉渣，就用来作为筑炉的首选材料[1]。此外，也会选择硅砂作为筑炉的材料，因为硅砂这种材料比较容易获得，并且有丰富的资源，价格也低廉。所以，选择硅砂作为材料不但无需担心材料的缺失也可以节省费用。筑炉材料需要选择耐高温性能比较好的材料，通常情况下，硅砂在800摄氏度条件下可以基本上膨胀，即便超过这个温度它的体积变化也非常小，热稳定性能以及抗铁液渗漏的性能都非常好，适合筑炉设计。有时，为了使得炉内的烧结性能也会在其中加入硼酸这种材料，加入这种材料之后可以使得炉衬的耐火性能更好，相对减少炉衬的烧结层增加粉状层，这样可以保证炉衬裂纹减小，提高安全性。
3 中频感应电炉在阳极组装中的烘炉技术以及注意事项
3.1烘炉技术
在对炉衬的材料选择好之后要考虑烘烤技术，烘烤技术的优劣决定着炉衬的使用寿命。在进行烘炉技术的时候需要严格遵守烘炉的规则和要求，首先是要保证炉衬烧结层的石英晶彻底改变，其次就是关于温度，在烘炉过程中应该提升温度，使得炉衬的温度高于炉子本身的最高熔炼温度50℃ 左右[2]。在第一阶段，升温，用每小时升高100℃ 的速度把坩埚膜加热至1100℃ 左右，保证这个温度持续两个2个小时，将硅砂混合材料中的水分排出；随后开始升温，完成石英晶变的这个过程。第二阶段。依然继续升温，保持原有的速度升温至1550℃，开始进行炉衬釉化的过程。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第三个阶段就是对其进行两个小时的保温，烧结层的石英晶变再次开始发生变化。
3.2烘炉过程中要注意的事项
（1）温度的掌握。在烘炉的过程中要对温度进行合理的掌握，控制其烧结温度在1550℃ -1580℃ 之间。因为，一旦温度不够那么就不会达到烧结的熔点，石英晶体无法彻底改变其状态，烧结层不稳固使得炉子的使用年限减少。此外，还有一点就说控制保温的温度和时间，通常情况下是要高温保持2个小时，在这个过程中不能加温，要注意时间的把握。倘若，加温时间长会适得其反，降低炉衬的能力，甚至被侵蚀[3]。（2）炉料的选择要干净合适。在选择炉料的时候要保证其清洁性，进行适当的筛选，选择尺寸适中的规格，保证炉衬烧结质量，如果不加选择使用锈蚀严重的料无法使得炉内的温度均匀，没有一个良好的烧结层。（3）保证技术的连续性。在铁水熔化好之后，不能立刻停止，要保证其连续熔化一段时间，完善炉衬的烧结层，防止由于受热不均匀出现裂痕的现象。（4）注意烧结层的厚度。在整个化铁的过程中会消耗烧结层的厚度，形成一个新的炉衬烧结层。对其厚度进行检测，时刻关注炉衬的厚度。
4 使用过程中的维护问题
在整个使用过程中，要注意筑炉和烘炉的技术，同时也要重视维护冷却水的系统。冷却水主要有两个部分，电源和炉体两大部分。炉体外有绝缘的线圈自身会发热，在制成铁水的过程也会使得温度升高，所以就需要采取冷却水的方式把热量带走。冷却水的质量需要严格控制，中频电炉的冷却水系统特点就是，热交换面积不大，传量很高，所以，冷却水的流通道就小，阻力相对较大。冷却水带电具有一定的影响力，要对冷却水严格检查和控制。使用冷却水作为媒介的时候要定期检查导电能力，对其进行时刻补水工作。
控制水流速度，控制水流速度在每秒4米的范围内，同时保证水温低于80摄氏度，最高不可超过55摄氏度。冷却水是封闭模式的双重系统，在内部的循环过程中水量是一定的，对于水质的处理比较方便，安全可靠，成本不高。如果是外回路，水质要求相对比较低。
设定报警温度，要根据不用的温度标准进行设定，通常半导体是45摄氏度；电容器可以在75摄氏度。
在中频炉运行过程之前，要制定紧急预案。一旦发生紧急的事故要有相应的措施来补救，例如，紧急情况下的发电装置，发生意外停电事故的时候要开启紧急发电模式。
5 结语
综上所述，中频感应电炉在实际的使用过程中拥有更多的优势，节省电力，以及出铁能力更强，节省了成本；在进行铁水熔炼的过程中，传统的设备长时间铁水加热会侵蚀炉内，中频感应电炉无需长久加热，增加了使用寿命。中频感应电炉的一个优势就是无论是在满炉还是空炉的状态下都可以可靠的开始工作，无需像传统的电炉那样不断转换电容或者调整参数，为生产的过程带来了方便。本文主要分析了无芯中频感应电炉的工作实际情况，针对出现的问题采取措施管理。中频电炉的使用为生产和操作带来了很大的方便，对于使用中出现的问题不断改进，更好地在现在生产中应用。
参考文献
[1]张武城.铸造熔炼技术[M].机械工业出版社，2010
[2]王城训.无芯中频感应电炉的应用发展[J].耐火材料技术与应用，2008
[3]黄俊.半导体变流技术[M].北京：机械工业出版社，1986
论文作者:周峰
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第25期
论文发表时间:2018/12/20
标签：中频论文; 电炉论文; 炉衬论文; 冷却水论文; 烘炉论文; 感应论文; 温度论文; 《建筑学研究前沿》2018年第25期论文;