無芯中頻感應電爐應用與管理　這些思路趨同嗎

　　隨著無芯中頻感應電爐（以下簡稱中頻電爐）熔煉技術、鑄造工藝技術、爐襯材料的發(fā)展進步，以及節(jié)能環(huán)保等行業(yè)準入條件越來越高，鑄造業(yè)向著集中化、大型化的方向發(fā)展，對中頻電爐的要求也越來越高，從而促進了中頻電爐制造技術及其應用技術的發(fā)展進步。

　　一、中頻電爐的優(yōu)勢及發(fā)展趨勢

　　（１）中頻電爐的優(yōu)勢　中頻電爐具有易于變換熔煉品種，熔煉溫度容易控制，化學成分均勻且易于調整，便于控制熔煉質量，操作靈活簡便，功率密度大，熔煉速度快，熱效率高，起熔方便，人工成本較低，以及節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢。

　　（２）中頻電爐的發(fā)展趨勢　我國加入世貿組織后，歐美日等發(fā)達國家在中國大量購買鑄件，國內冶金鑄造行業(yè)快速發(fā)展，對中頻電爐的需求量直線上升，世界一流的電爐制造商由于價格、服務、備件昂貴等原因，在中國市場正在縮小，國內中頻電爐的生產和應用技術飛速發(fā)展，使得一些產品已接近或達到世界先進水平，雖然還有差距，但由于價格合理，服務質量好而占有了相當的市場份額，并走向國際市場。鑄造行業(yè)對熔煉設備的經濟性、節(jié)能環(huán)保、熔煉質量、自動化程度，以及操作的靈活性和可靠性、維護維修的難易程度的要求越來越高，加之計算機的應用，能量供給方式持續(xù)改進，自動監(jiān)控檢測，極大促進了中頻電爐熔煉成套設備的制造與應用技術的發(fā)展，這一趨勢說明，中頻電爐在鑄造行業(yè)的熔煉設備中占據了主導地位。大型化、高功率密度、智能化、高可靠性、高安全性、高質量、優(yōu)質服務和節(jié)能環(huán)保是中頻電爐的發(fā)展趨勢。

　　二、中頻電爐應用與發(fā)展面臨的問題及解決方案

　　１．中頻電爐應用與發(fā)展面臨的問題

當前中頻電爐應用與發(fā)展面臨的問題有以下幾點：

　　（1）穩(wěn)定性、可靠性、安全性有待進一步提高。

　　（2）在智能化可控操作技術，包括故障分析和提示等方面需要進一步提高。

　　（3）綜合節(jié)能環(huán)保指標多數都達不到行業(yè)準入標準的要求。

　　（4）包括技術參數和設備本身的結構沒有統一的國家標準，零部件都是一家一個樣。

　　（5）由于集成電路的發(fā)展，加上制造商的技術封鎖，大多數用戶都存在維護、維修困難的問題，一些中頻電爐制造商服務沒有保障，響應慢，備件非標且價格昂貴，并且由于價格競爭，電器元件的質量也令人擔憂。

　　（6）用戶在最初使用時缺乏技術指導，走很多彎路，或養(yǎng)成很多不良習慣。

　　2. 解決思路

　　目前我國中頻電爐產業(yè)是大而不強，多而不精，應從以下幾個方面解決上述問題。

　　（1）制定包括技術參數、設備結構、零部件、節(jié)能環(huán)保指標等內容的國家標準。

　　（2）學習國際上中頻電爐制造和應用的高精尖技術，提高中頻電爐產品的綜合質量，包括服務質量、，快速響應，降低維護維修的難易程度，提供周到的技術指導服務，讓用戶滿意。

　　（3）建立科學的市場競爭機制，引導制造商以質量和信譽贏得市場，用戶不要只看重價格，而應注重產品的綜合質量和服務質量，質量和服務有保障才是好產品供應商。

　　（4）中頻電爐用戶在使用過程中不斷總結經驗，在電力、地域、原材料、電器件、維護、維修等方面向中頻電爐制造商提供合理化建議，共同推動中頻電爐快速發(fā)展。

　　3. 措施建議

　　由于經濟危機的影響，產業(yè)結構調整對重工業(yè)的影響不亞于一場戰(zhàn)爭，市場對中頻電爐的需求量急轉直下，很多中頻電爐制造企業(yè)面臨訂單少、產品積壓，甚至生存困難的困境，針對這種局面，有以下幾點措施建議。

　　（1）在努力提高中頻電爐產品綜合質量的前提下，努力開發(fā)國內外市場，爭取將進口產品擋在國門外，以質量和信譽贏得市場。

　　（2）在市場低迷的形勢下，研發(fā)新技術、新產品，包括針對用戶的應用技術培訓等，向高端產品邁進，提高產品的科技含量和附加值，臥薪嘗膽、蓄勢待發(fā)，將中頻電爐產品做精做強。

　　（3）很多鑄造企業(yè)選擇在市場低迷的形勢下，進行設備改造升級，當前由于節(jié)能環(huán)保等行業(yè)準入標準及人力資源成本等原因，使用沖天爐和工頻電爐的企業(yè)大都有改用中頻電爐的意向，中頻電爐制造企業(yè)應抓住商機，提供設備、技術、服務等產品，開拓多層面的市場格局，與用戶建立長期互利共贏的合作方式，使企業(yè)謀求不斷的發(fā)展和進步。

　　三、中頻電爐的選型要點與策略

　　１．選型要點

　　基于新技術、新材料、新工藝、新設備的不斷發(fā)展應用，對中頻電爐的要求也不斷提高，如成形爐襯的應用，爐內預處理技術的研究應用，高強度合成鑄鐵的發(fā)展應用等，都對中頻電爐提出了新的要求，用戶在購置中頻電爐選型時應考慮以下要點。

　　（1）根據企業(yè)的發(fā)展規(guī)劃，如生產規(guī)模、鑄件大小、鑄件材質、作業(yè)面積、起重能力和高度以及當地電力供給情況等綜合因素，合理選擇電爐噸位的大小和功率密度。以生產中小型鑄件為主的企業(yè)可以選擇1~10t的中頻電爐，產量大的情況可以購置兩臺以上形成高功率密度的作業(yè)方式，生產中大型鑄件的企業(yè)，可以選擇10~20t的中頻熔煉爐，加上20~60t的中頻保溫爐，可以多包鐵液同時處理，澆注大型或特大型鑄件。

　　（2）選定以上參數后，要對電爐生產企業(yè)進行考察，在質量、節(jié)能環(huán)保、信譽、爐體、電源系統、冷卻系統、傾爐系統、可靠性、耐用性、自動化程度、服務能力、響應速度、維修保養(yǎng)難易程度，以及技術服務指導、備件價格等15個方面進行綜合評價。

　　2. 選型策略

　　（1）節(jié)能環(huán)保。平均噸電耗在550kW.h左右，配備成套的除塵煙系統，達到環(huán)保要求。

　　（2）爐體、電源系統、冷卻系統等質量高，安全性、可靠性、耐用性好，自動化程度高，故障自動診斷提示，維修維護復雜程度低。

　　（3）服務能力強，響應速度快，非標零件價格合理，在多方面提供技術支持。

　　（4）國產中頻電爐的結構形式和工作原理都大同小異，但質量和服務卻有較大差別，高綜合質量的產品，用戶在使用過程中可以免除很多煩惱，用戶都希望所使用的中頻電爐產品性能穩(wěn)定，故障率低，發(fā)生故障時容易排除，零部件質量過關，可以首選國內知名品牌，如果財力允許，可以選擇進口品牌。

　　四、中頻電爐的制造應用與節(jié)能環(huán)保

　　１．中頻電爐的制造與應用

　　電爐制造商應以用戶需求為出發(fā)點，提高中頻電爐的數字化、智能化、自動化程度，在制造過程中應注重考慮生產應用中的以下幾點問題。

　　（1）功率的自動調節(jié)。功率因數的顯示和監(jiān)控，并達到節(jié)能環(huán)保等行業(yè)準入條件的要求。

　　（2）鐵液溫度的監(jiān)控，冷卻水溫度和壓力的監(jiān)控。

　　（3）漏爐指數的顯示和監(jiān)控。

　　（4）故障的檢測、分析、顯示、排除及各報警系統自身的檢測與分析，保證時刻靈敏好用。

　　（5）鋼殼爐體在安裝或更換水管等維修維護作業(yè)時非常不方便，能否將作業(yè)部位做成活動的窗口，用完再用螺栓把合上，水管的進出應本著維護維修方便安全牢固，不宜滲水的原則。

　　（6）中頻電爐最怕水，但又離不開水，水處理系統和冷卻水系統的使用與維護是中頻電爐應用的兩大難題，制造商應提供使用與維護方面的技術支持。

　　（7）中頻電爐的冷卻水循環(huán)系統應配備應急水泵，柴油發(fā)電機帶的水泵或者汽油機水泵也可以，有條件的可以配備一套單獨的保安電源，最好以上兩種停電保護措施都具備。

總之，在制造商和用戶的共同努力下，讓數字化、智能化、自動化技術在制造過程中提高中頻電爐的品質，在使用過程中提高生產效率、安全性和鑄件品質，推動中頻電爐的發(fā)展。

　　2. 節(jié)能環(huán)保與綠色鑄造

　　節(jié)能環(huán)保工作是一項系統工程，單靠一兩項節(jié)能環(huán)保措施是不夠的，需要應用多種工藝技術措施，并應將技術節(jié)能環(huán)保與管理節(jié)能環(huán)保進行有機結合，在原材料、設備、工藝和管理等方面綜合掌控，才能取得良好的節(jié)能環(huán)保效果，以下是幾項有效的節(jié)能環(huán)保措施。

　　（1）合適的爐料塊度和厚度，輕薄的廢鋼可以打包，回爐料應清理后使用，廢鋼應除污銹，所有爐料應預熱，準確配料。

　　（2）坩堝中下部爐料堆積密度越大越好，加熱效率相應提高，冷料要不斷的加入，以便預熱，避免熔化少量鐵液的現象。

　　（3）合理的供電制度和爐前操作技術，開始先供給60%左右的功率，待電流沖擊停止后，迅速將功率增大到最大值，加速爐料熔化。

　　（4）控制高溫精煉和出鐵溫度，每次出鐵后爐內要剩余部分鐵液，起熔方便，以便快速熔化。

　　（5）盡量采用連續(xù)作業(yè)的熔煉作業(yè)方式。

　　（6）縮短空載輔助作業(yè)時間，如加料、扒渣、測溫、取樣、等待化驗、調整化學成分、等待澆注等的時間越短，生產效率越高，能耗越低。

　　（7）注重維護中頻電源裝置、爐體、冷卻水系統等的正常運行，減少故障率，減少中途停爐次數，節(jié)約能耗，保障生產順利進行。

　　（8）中頻電爐制造商和用戶應共同重視研發(fā)和使用中頻電爐的節(jié)能環(huán)保配套設施，如除塵凈化設備，水的循環(huán)利用，使用節(jié)能環(huán)保的原材料，提高節(jié)能環(huán)保意識，把節(jié)能環(huán)保工作做到實處，達到行業(yè)準入條件，踐行綠色鑄造之路。

　　五、中頻電爐日常維護、保養(yǎng)及管理

　　１． 日常維護保養(yǎng)要點

　　每班次上崗和下班時都要對爐襯、感應線圈、水冷電纜、爐蓋機構、傾爐油缸、高壓電柜、主開關柜、傾爐控制柜、中頻電源柜、變壓器、電抗器、液壓站、鼓風機除塵系統、水處理系統、冷卻水系統及漏爐報警系統進行全面檢查，并在工作中時時監(jiān)控各系統的工作狀況是否正常，特別指出的是水處理系統的維護是一個大難題，大多數用戶對此重視程度不夠，壽命非常短，都因堵水、結垢、漏水等原因無法修復而報廢，要引起高度重視。另一個難題就是傾爐和爐蓋的液壓系統總是有漏油的地方，易引起著火，應特別注意維護。

　　2. 中頻電爐的安全防護

　　（1）冷卻水對中頻電爐是至關重要的，因冷卻水的故障而造成電爐設備損壞的幾率是較高的，電爐應配備“一用一備”兩臺水泵，并配備應急冷卻水系統，當供電中斷時，可及時為爐體提供冷卻水，避免造成損壞。

　　（2）液壓傾爐系統也要配備“一用一備”兩臺油泵，傾爐油缸的進口需安裝節(jié)流閥，防止爐體因液壓系統失壓而突然落下，當爐內存有鐵液而又較長時間不能送電的情況下，若通過運行電爐熔化凝固在爐內的金屬是非常危險的，因此，液壓系統應配有發(fā)電機或手動泵或安保電源等應急措施，當電網供電中斷時，能及時將爐內金屬液倒出。

　　（3）可靠的接地漏爐檢測報警系統是非常重要的，并應每班兩次以上檢查，試驗其靈敏可靠性，經常檢查爐襯的使用情況，方法是目測加測量，目測中下部是否有局部缺肉的地方，用“X”型尺測量其總高度和不同高度部位的直徑，與坩堝比較，來判斷爐襯的使用狀態(tài)。

　　（4）配備計算機管理系統，自動對故障進行診斷分析，對電氣系統、水冷系統等各系統的設置點參數進行掃描判斷，且當參數異常時，發(fā)出報警信號，并能顯示、分析和記錄故障信息，這樣故障在初始狀態(tài)就會被發(fā)現，不會造成嚴重的設備損壞。

　　3. 日常管理

　　（1）中頻電爐應配備專職的電爐電工、鉗工和水處理工，在使用過程中時刻監(jiān)護。而且這些人員應有較高的技術水平和較強的責任心，定期培訓考核。

　　（2）企業(yè)應根據電爐的使用說明書和專業(yè)的操作規(guī)范制定嚴格周密的中頻電爐使用、維護保養(yǎng)管理制度，并嚴格執(zhí)行，才能確保其安全運行。

　　（3）不是連續(xù)作業(yè)的情況下，每次開爐前要有預熱時間，低功率將爐襯和爐料預熱至暗紅色后，再逐步加大功率。

　　（4）生產上應盡量保證連續(xù)作業(yè)，同材質的連續(xù)澆注，避免不熔化滿爐的情況，并保證爐料的質量和配料的準確性。

　　（5）中頻電爐在使用過程中應對水處理系統進行一絲不茍的維護和保養(yǎng)，按要求進行清洗等工作，應給予高度重視，確保水質穩(wěn)定，避免水冷系統發(fā)生結垢、堵水等危險情況。

　　（6）中頻電爐的使用、修爐、日常維護保養(yǎng)、維修都應有詳細的記錄。由主管領導定期對其環(huán)境、使用、維護、記錄等情況進行檢查，有獎罰制度，嚴格管理。

　　六、中頻電爐用耐火材料的現狀與發(fā)展前景

　　爐襯耐火材料的好壞和筑爐質量的好壞涉及中頻電爐的熔煉成本、生產周期、安全因素等多個方面。目前，國內的爐襯材料和筑爐技術發(fā)展很快，干式搗打料、線圈膠泥和成型坩堝的出現，在很大程度上提高了中頻電爐的爐襯壽命和安全性能，降低了熔煉成本，促進了中頻電爐的發(fā)展進步，爐襯材料質量高，搗打技術高，成型坩堝的發(fā)展進步及其普及使用率，剛玉質干式搗打料的發(fā)展，修補爐襯材料及其技術的發(fā)展是中頻電爐爐襯材料的研究方向和發(fā)展趨勢。

　　結語

　　中頻電爐制造技術的發(fā)展離不開應用企業(yè)的實踐，應用企業(yè)的發(fā)展離不開中頻電爐制造企業(yè)的設備、服務和技術支持，電爐制造企業(yè)和應用企業(yè)應建立長期互利共贏的合作方式，共同推動中頻電爐制造技術和應用技術的發(fā)展進步，將中國的中頻電爐制造業(yè)和鑄造行業(yè)做精做強，是行業(yè)人的中國夢。