中频炉的汇流母线的改进

中频炉是指利用电流产生的磁场非接触地对感应器内的金属工件实现涡流加热的装置。而我分公司的感应器一般由环形的通水铜管制成，为了减少装置的容量，目前所采用的绝大部分是将负载电路设计为由感应器和补偿电容器组成的并联谐振电路。该谐振电路的最大特点就是电流大、频率高，并且在装置补偿电容柜内的汇流母线上呈阶梯形逐渐下降，在同一根母线上密度相差悬殊。然而现在我公司所用的母线多为等截面的铜排，这就显得很不合理。假如按补偿电容柜内最大电流值来考虑其截面，则小电流处的截面就显得过于浪费。假如按补偿电容柜内母线的平均电流来设计其母线的截面，则母线的最大电流处（靠近炉体处）会严重发热，增大功耗，进而降低了装置的系统效率并容易造成铜排连接部分严重发热而氧化，必须及时停炉处理氧化部分否则就会打火造成过流，将铜排表面严重烧坏。因此，电容柜内母线的理想形状应该是与电流大小相匹配的阶梯状。再加之谐振回路的谐振电流效率较高，来回母线间的距离又小，严重的“集肤效应”和“邻近效应”会影响母线内的电流分布。这也是在设计该母线时不得不考虑的又一个问题。回流母线上电流的分布曲线

每经过一个接触点，母线上的电流就要下降相应单个电容器的额定电流值（当装置的输出电压为额定电压时）。母线上的电流大小变化有规律，且头尾相差悬殊，极不平衡。

根据以上的分析，设计谐振回路母线应遵循以下几个原则：

（1）考虑集肤效应和邻近效应，并根据流过母线电流的频率确定母线厚度。

（2）选取适当的电流密度。实践经验表明，在感应加热过程中，谐振回路母线的电流密度在自然风冷条件下取2A/mm2，而在通水冷却条件下取5A/mm2是适当的。

（3）根据母线电流的分布曲线，并考虑到加工的简单性和可行性来确定母线的实际形状和尺寸。

（4）改进后的母线，电流密度的选取更趋合理，更节能，母线纵向变截面形状的合理设计更符合省材料的经济原则。

以上情况经过与使用厂家反复交流，已经在我金属分公司去年使用的2000kW的中频炉实施改进措施，改进后的母线故障发生率明显降低，母线损坏次数明显减少，并且设备运行效果良好。

中频炉主感应圈绝缘的问题及改进：

原主感应圈绝缘是先用玻璃丝带包扎，然后刷绝缘漆，设备运行一段时间后，玻璃丝带就会脱落、绝缘老化，运行过程中就会听见炉内有“咔”的响声，等炉子降温后开盖进行处理，处理完盖盖运行中结果感应圈还会出现同样的问题，因耐火材料是主感应圈内衬，主感应圈本身无间隙无法进行重新包扎处理，严重时就必须拆掉耐火材料，将感应圈取出重新包扎处理，而拆掉的耐火材料多数都不能重新再用，每次浪费的耐火材料直接损失就万余元，还不算人工费、停炉期间的停产损失费。为了解决这一问题，我在网上查找最新资料，结合自己多年的实际经验，最终选择了用耐高温速干绝缘漆直接刷到主感应圈上代替原有玻璃丝带包扎的方法先在一台160kw小中频感应烧结炉上试验，结果非常成功，随后把所有用玻璃丝带包扎的中频感应烧结炉全部改掉，彻底解决了感应圈绝缘老化、易匝间短路造成过流的问题，同时节约了大量的耐火材料、人工等费用，产品质量也得到了保证。

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