冶金中頻爐的常見故障及設備維護策略

黃昌利

（廣西北港新材料有限公司，廣西 北海 536017）

中頻爐在有色金屬和黑色金屬的冶煉當中具有非常廣泛的應用，優化冶金中頻爐出入料可以提高有色金屬冶煉的品質。同時，冶金中頻爐在進行金屬冶煉和熔煉的過程中，可以展現出熱效率高、環境污染小、熔煉時間短等諸多優點，在冶金企業中受到廣泛的歡迎。為了確保冶金效率和質量，在利用冶金中頻爐進行有色金屬或者黑色金屬的冶煉的過程當中，應當合理控制出入料。冶金中頻爐由電源感應圈和耐火材料組成，坩堝內同樣含有金屬爐料，當電流通過感應圈的時候會中頻爐內產生交變磁場，通過電磁感應原理產生的磁感應線不斷切割坩堝金屬爐料，能夠產生感應電動勢。爐料形成閉合回路，在爐料當中能夠產生感應電流，感應電流在通過爐料之后會使金屬材料發熱直至熔化。因為中頻爐故障發生的原因十分復雜，雖然理論上可以利用萬用表檢測，但內置水冷系統會產生明顯影響，給實際的維修與故障檢查造成一定的干擾。

1 冶金中頻爐故障的主要檢查思路

冶金中頻爐因為設備老化、使用條件、外部環境、不正確操作等多種原因均可能引起設備故障，導致冶金中頻爐設備運行異常，影響冶金效果。冶金中頻爐的常見故障包括元器件特性不良、電路絕緣不良以及電路接觸不良等問題，冶金中頻爐的一些故障存在一定的隱蔽性，通常情況下不容易被發現，例如元器件特性不良和電路接觸不良的故障利用傳統的檢測系統和檢測方法也無法對這些故障進行全面檢測，實際操作的難度較大。

冶金中頻爐發生故障時，為了避免簡單故障復雜化，需要詳細分析故障發生的具體情況，同時還要快速獲取相關信息參數，達到相應的檢修要求。在不破壞元器件的情況下判斷設備自啟動的情況，可以減少那些不必要的檢查。根據具體的故障現象不能夠有效判斷故障原因的，應當及時對故障進行全面檢查。冶金中頻爐常用的檢查方式包括直觀法、替代法、對比法和解脫試驗法等，具體檢查方式的使用需要結合故障現象靈活應用。在對冶金中頻爐進行故障檢查的時候，應當采取先易后難、先負載后控制柜的順序，按照相關步驟逐步排查可能出現的故障。

2 冶金中頻爐常見故障分析

2.1 整流故障

巡檢過程中發現中頻爐快速熔斷器溫度升高時，應當及時判斷快熔溫度升高的原因，檢查面板上各電流表電流是否偏大，各整理橋臂的電流是否平衡，直流電壓是否平衡?？烊蹮脑蚴侨嚯娏鞯妮斎氪嬖诓痪獾膯栴}，平波電抗器出現比較大的震動和噪音的時候，功率很難上升。當整流晶閘管出現擊穿問題的時候，會導致直流電壓下降不穩，功率也很難上升，坩堝振動器出現噪音較大的問題，如果是整流晶閘管擊穿，需要判斷阻容吸收回路是否正常，正常情況下阻容吸收板上的各個指示燈應全亮，阻容吸收回路的各電阻應相等，然后再更換整流晶閘管避免更換后繼續擊穿。當中頻電壓和直流電壓的比值在1.3至1.5的范圍內的時候，可以觀察整流晶閘管有沒有放大指示燈，查看平波電抗器自身絕緣是否出現老化等現象。當觸發脈沖的寬度不足或者整流晶閘管的性能不太好的時候，整流直流電壓可能出現偏低或者異常變化的情況。當三相斷路器出現保護動作的時候，整流晶閘管將會被擊穿，進而導致很大一部分的整流原件的損壞，出現這一現象的主要原因是脈沖變壓器負邊擊穿。晶閘管損壞進行更換以后不應馬上接通電源，而是需要對脈沖變壓器檢測，判斷是否起到變壓隔離的作用。設備過電壓問題包括換流過電壓和電抗器斷流過電壓。換流過電壓是指晶閘管導通換流時，電壓會突變，正常情況下該突變由阻容吸收板進行緩沖，以減小突變振蕩引起的電壓尖峰。當阻容吸收板的元件開路時，關斷尖峰可能會擊穿KP管。設備過電流問題包括對地短路、負載短路、逆變器短路、電抗器電感量變小等問題。此外設備過熱也會出現故障問題，影響相關設備在冶金中頻爐實際運行和電能供給中的作用效果，這對于冶金中頻爐在鋼鐵合金加工中的作用也會產生很大影響。

2.2 逆變部分故障

當出現沒有電壓或者較大的中頻電流的時候，應當先檢查逆變晶閘管的狀況，查看是否被擊穿。如果逆變晶管出現故障應當及時更換逆變晶閘管；如果逆變晶閘管沒有出現問題則應當把電容器從中頻爐里面逐個脫離出來，直到電源恢復正常；如果在正常的熔煉的過程當中，逆變晶閘管出現不斷燒毀的問題，而且沒有明顯規律，很可能是晶閘管自身發熱使開斷時間增大而不能關斷導致逆變顛覆。常見的逆變故障為：能正常開機但是當升高中頻電壓時出現晶閘管保護故障，最可能的原因是逆變橋臂的某一個串聯晶閘管擊穿或某一個晶閘管未能正常導通；逆變晶閘管擊穿，更換逆變晶閘管以及阻容阻容吸收板后還是擊穿晶閘管，逆變阻容吸收回路為兩塊阻容吸收板串聯，當某一塊阻容吸收板故障時會引起電壓分擔不均造成電壓過高擊穿晶閘管。

2.3 電容器故障

如果在開機冶煉過程中電容室出現放炮的響聲，可能是電容被擊穿了，應當停機檢查更換；如果出現電容器外部連接螺栓打火的問題，則為連螺栓松動引起，應當定期緊固螺絲。日常維護時要定期清理電容上的粉塵，對外殼絕緣電阻進行測定，在測定之前需要先進行放電，搖表轉至均勻以后接到電容器的兩級進行充電，穩定以后再進行讀表，然后將電容器放電，防止觸電發生。如果冷卻水不通則會造成發熱絕緣損壞，中頻電源需要采用晶閘管，但是晶閘管承受電壓的能力差，中頻電源的運行也比較復雜，可能會出現短路等問題，需要采取妥善措施加以保護，在適當地方對保護器件進行安裝，方便使用。

3 冶金中頻爐維護策略

3.1 做好停電時中頻爐的直觀檢查

首先，要做好變壓器目測檢查。變壓器高、低壓電纜接頭螺絲有無明顯松動、漏裝，高壓排之間、低壓排之間間距是否合理，固定是否牢固。低壓導電排由室外進入室內，應有適當仰角，以利于雨水外流。變壓器零線接地是否良好，零線裝頭接地線截面不小于10mm2。其次，要做好開關進出排檢查。開關上裝頭輸入銅排的快速熔斷器與導電排應接觸良好。開關進出排之間有無雜物、金屬，滅弧罩周圍及開關底座固定膠木面上不應有雜物，應清理干凈。再次，要做好電源柜檢查。銅排走向、可控硅極性是否正確。導排及固定螺絲與周圍絕緣距離是否合理。降壓變壓器原、副邊接線頭是否牢固，與周圍絕緣距離是否合理?？刂凭€路保險絲是否旋緊。拉拔二次線、阻容吸收線、脈沖線焊接頭和冷壓頭，不應有松動。各換流電感匝間及線圈內不應夾藏有雜物，匝間距離應合理。接下來，要做好電容柜檢查。電容柜周圍及底座不應接觸雜物。母排間應無雜物，固定母排的膠木上面應清理干凈。最后，要做好爐體檢查。爐殼內感應器周圍清理干凈。感應器匝間應無雜物。水冷電纜走向是否合理，距離周圍金屬體應有足夠距離（50cm以上）。換爐開關的吊裝固定強度應足夠強，距周圍金屬件應有足夠距離（30cm以上）。換爐開關朝向爐前約一米處，應有橫擔的木頭將電纜托牢，電纜與木頭固定為一體。

3.2 做好冶金中頻爐的電路維護

正常工作時，定時巡視電柜內有關的指示燈（如阻容吸收板、脈沖變壓器）狀態是否正常；正常工作過程中，定期用紅外測溫槍檢測各元件和電氣接頭的溫度；測量晶閘管陶瓷外殼的溫度時應距離一米以內，測量部位應遠離進出水咀部位，外殼溫度不能高于70℃。測量阻容保護電路的線繞電阻，溫度應基本相等，一般不超過100℃。定期打掃電柜內部的衛生，主要是清除內部積灰。經常巡視電氣柜的電接頭有無松動、發熱、放電等異?，F象。在停機狀態，定期檢查設備各電氣點和元件的阻抗（用萬用表）；在開機狀態，定期檢查各關鍵點工作波形（用示波器），確證電氣指標符合要求。

3.3 做好冶金中頻爐的日常維護和保養

冶金中頻爐的日常維護和保養對于其工作效率和使用壽命都有巨大的影響，日常的維護和保養可以減少冶金中頻爐故障發生概率，節省維修費用，提高使用壽命。冶金中頻爐的日常維護和保養是最高效、最低廉的維護策略，應當受到廣泛的重視和應用。冶金中頻爐的日常維護和保養應當結合冶金具體實際情況，設置合理維護和保養頻次。常見的日常維護和保養方法如下：設備運行前十分鐘內打開冷卻水泵，檢查水管接頭有無漏水情況；檢查冶金中頻調功電位器旋鈕位置；檢查感應加熱圈電纜緊固螺栓；保持爐體電纜附近干凈、干燥；啟動后，緩慢調節中頻功率，使其勻速上升；北方地區的冬季做好防凍；利用中頻爐冶金過程中，應當利用測溫槍隨時關注溫度，如果發現發熱嚴重則應當及時排查原因并及時解決。

4 結語

冶金中頻爐在進行金屬冶煉和熔煉的過程中，可以展現出熱效率高、環境污染小、熔煉時間短、雜質去除率高等諸多優點，在冶金企業中受到廣泛的歡迎。但是，在冶金中頻爐長時間運行中很容易出現各種故障，為了避免受環境干擾而導致故障誤判，需要加強對實際工作中的故障快速排除，也可以快速有效解決故障問題，提高冶金中頻爐故障處理的整體效果。中頻爐主發生故障時，為了避免簡單故障復雜，需要詳細分析故障發生的具體情況，同時還要快速獲取相關信息參數，達到相應的檢修要求。冶金中頻爐常見故障有整流故障、逆變部分故障和電容器故障，應當從烤爐、金屬爐料、鐵液凝融以及連續開爐等角度加強對中頻爐的維護，提高中頻爐的使用壽命和使用效能。