文档介绍：中频感应烧结炉常见故障分析
与改进研究
作者:
单位:金堆城钼业股份有限公司金属分公司
时间:二〇一一年十月二十日
中频感应烧结炉常见故障分析
与改进研究
摘要:中频感应烧结炉加热技术具有快速、清洁、节能、易于实现自动化和在线生产、非接触加热等特点,被广泛应用于有色金属的冶炼行业。但该设备控制部分故障频率较高严重影响了该设备能力的发挥。本研究工作针对中频感应烧结炉常见故障,从电气控制部件入手采用全新的方法进行改进,减少故障发生的机率,降低维修成本,提高设备运转率。

关键词:中频感应烧结炉;炉胆;炉体;感应圈;电力电容器
0 前言
目前,随着科学的进步,材料学科进一步发展,钼制品的高温烧结多采用中频感应进行加热。而金钼股份金属分公司于1994年开始引进中频感应烧结炉,发展到现在数量已达到18台,产能从原来的每个月5吨,已发展到现在的每月200吨,无论从数量上还是产能上都发生了飞跃式的发展,然而中频感应烧结炉的故障维修一直困扰着企业,通常故障点不明显,排查因素多,并且在通常情况下维修时间长,这些原因严重影响了中频感应烧结炉的运转率。本文的研究工作总结了本人自身十几年来的中频感应烧结炉维修与实践经验,从电气控制部分入手,进行了全面的对比分析并且讲述了故障易发点形成的原因,以及其解决方案。
1 中频感应烧结炉的工作原理及电气原理

中频感应烧结炉所应用的原理主要是来源于法拉第所发现的电磁感应现象,也就是交变的电流会在导体中产生感应电流,从而导致导体产生发热的现象,感应加热是电加热的良好形式之一,它是
利用法拉第电磁感应原理将电能转变为热能,使三相电源通过中频感应电源变为中频交变电流,而当交变电流通过圆形感应线圈后,就会产生交变感应磁场,也就是说会产生大小和方向都随时间改变的交变磁通Φ。当把一块导电金属(对于金属分公司烧结钼制品来说,其中钼压坯就相当于其中的导体)放在感应线圈内时,根据法拉第电磁感应定律,金属内部就会产生相应的感应电动势е,由于金属是导体也就会因为感应电动势的存在产生感应电流Ⅰ2,这个感应电流I 2就叫做涡流,又根据焦耳——楞次定律,涡流在具有一定电阻的金属内部流动的时候就会产生一定的热量Q,从而使该金属被加热。其原理图如图1所示
图1 感应加热工作原理图
中频感应烧结炉的电气原理
首先,将三相中频交流电通过由6只晶闸管元件组成的三相桥式全控整流电路整流为直流,经过电抗器平波之后,成为一个恒定的直流电流源,再经单相逆变桥,把直流电流逆变成为具有一定频率的单相中频电流,供给感应线圈,为了要补偿线圈的无功功率,在线圈的两端需并联补偿电容,这就组成了LC 震荡回路。
图2中频炉电源框图
金钼股份金属分公司使用的中频感应烧结炉要求具有烧结时间长并且运行稳定的特点,其中频装置进线采用380v三相电源,其额定输出功率有160kW、250kW、350kW、450kW、500kW、1500kW六种,中频电压750v。并且装有相序指示电路及显示,该电路内有直流电压表、直流电流表、中频电压表、中频电流表、功率表以及控制板(其中包括:整流、逆变、保护)。采用自激励式预磁化撞击启动。其中包括过流保护、过压保护、欠压保护、失压保护以及水压保护。
2 中频感应烧结炉常见故障及处理方法
中频感应烧结炉就其故障发生的范围来说,主要可分为两大块,一是控制部分,二是主电路部分,其中既包括补偿电容器、感应器在内的谐振回路,也包括其中的水冷及母排等部分。而就故障种类来说,主要可分为过流、过电压、失压、欠压、水压低以及输出的中频功率低等。其中故障发生较频繁的主要有可控硅击穿、电容击穿、控制板故障、感应线圈的匝间短路等等。而造成这些故障的原因通常也是多种多样的。下面将分别列举常见的故障现象以及相应现象的处理方法。
开机不能正常启动的处理
首先,先要看控制板OP(缺相)指示灯是否亮,OP指示灯亮则说明缺相,而缺相会导致开机不能启动。然后,再查看控制板的电源是否正常,
如果电源有17V说明工作正常。而如果不是17V,则应该检查电源的变压器进线端是否为220V,出线端是否为17V,如果不是,就应当更换电源的变压器。
对6只kp整流硅的检测:
断开逆变硅的控制线,看直流电压表是否能达到500V左右,如果达不到500V则说明有只整流硅KP管坏了。如果整流硅KP管坏了,则应查看控制板上的六组整流控制输出线,每次拆下一组看下电流表是否发生变化,如果没有发生变化则说明这组对应的可控硅坏了,如果发生变化则说明这组对应的可控硅是好的,重新装上后,再拆另一组整流硅控制输出线看下电压表是否有变化,重复以上方法依次检查完六组即可排除故障,检测时,如果发生短路会烧保险或跳闸。
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