Analisis Lengkap Prinsip Kerja Tungku Peleburan Frekuensi Menengah: Dari Dasar hingga Aplikasi Efisien

1. Apa itu Tungku Peleburan Frekuensi Menengah?

Tungku peleburan frekuensi menengah adalah peralatan industri yang menggunakan prinsip induksi elektromagnetik untuk memanaskan logam, biasanya beroperasi pada frekuensi antara 50Hz dan 10kHz. Fungsi utamanya melibatkan pembangkitan arus eddy di dalam logam melalui arus bolak-balik, mencapai proses peleburan yang efisien dan ramah lingkungan. Dibandingkan dengan tungku berbahan bakar batu bara, efisiensi termalnya dapat ditingkatkan lebih dari 40% (Sumber: International Heat Treatment Journal 2023). Sekarang banyak digunakan di industri pengecoran, metalurgi, dan industri lainnya.

2. Analisis Langkah-demi-Langkah Prinsip Kerja Inti

Langkah 1: Konversi Daya
Daya listrik tiga fase diubah menjadi arus searah melalui rangkaian penyearah, dan kemudian dibalik oleh inverter untuk menghasilkan arus bolak-balik frekuensi menengah. Menariknya, konversi ini dapat meningkatkan efisiensi energi hingga 30% dibandingkan dengan tungku resistansi tradisional.

Langkah 2: Pemanasan Induksi
Ketika arus frekuensi menengah melewati kumparan induksi, ia menghasilkan medan magnet bolak-balik. Arus eddy terbentuk di dalam muatan logam, menghasilkan panas Joule karena resistansi logam itu sendiri. Secara kontraintuitif, kedalaman pemanasan berbanding terbalik dengan frekuensi—tungku frekuensi menengah lebih cocok untuk peleburan cepat potongan logam kecil dan menengah.

Langkah 3: Pengadukan Elektromagnetik
Medan magnet bolak-balik mendorong logam cair untuk mengalir secara terarah. Aksi pengadukan otomatis ini mengoptimalkan keseragaman komposisi paduan. Tim kami menemukan dalam studi kasus tahun 2024 bahwa mengontrol intensitas pengadukan dengan benar dapat mengurangi segregasi komposisi hingga 15%.

3. Analisis Perbandingan: Tungku Frekuensi Menengah vs. Tungku Frekuensi Daya

4. Peringatan Kesalahpahaman Operasi Umum

⚠ Peringatan: Menyalakan tungku kosong dapat menyebabkan busur pada kumparan! Setidaknya 20% muatan dasar harus disimpan sebagai leburan awal. Misalnya, sebuah pabrik pernah mengalami kerusakan isolasi kumparan karena start tungku kosong yang tidak sah, mengakibatkan kerugian lebih dari 500.000 RMB.

5. 5 Langkah Utama untuk Mengoptimalkan Kinerja

1. Pencocokan Frekuensi: Pilih frekuensi berdasarkan jenis logam yang dilebur (misalnya, 500Hz-1kHz untuk baja).

2. Kontrol Daya Bertahap: Gunakan daya penuh selama fase pemanasan, kurangi menjadi 60% selama fase penahanan.

3. Pemantauan Air Pendingin: Jaga suhu air masuk tetap stabil dalam rentang 25-35°C.

4. Perawatan Pelapis: Periksa ketebalan pelapis setiap 10 kali peleburan; ganti segera jika keausan melebihi 30%.

5. Pelindung Elektromagnetik: Tambahkan lembaran baja silikon untuk mengurangi kebocoran fluks magnetik dan meningkatkan efisiensi termal.

Daftar Periksa Operasi Praktis

□ Konfirmasi laju aliran air pendingin > 25m³/jam
□ Periksa bentuk gelombang keluaran dari modul inverter catu daya
□ Catat konsumsi daya dan waktu peleburan untuk setiap peleburan
□ Verifikasi suhu logam cair menggunakan termometer inframerah
□ Bersihkan oksida dari permukaan kontak yoke magnetik

Pertanyaan yang Sering Diajukan (Q&A)

Q1: Apa kemungkinan alasan tungku frekuensi menengah trip setelah startup?
A: Sebagian besar karena kerusakan jembatan penyearah atau hubungan pendek kumparan ke ground. Gunakan megohmmeter untuk memeriksa resistansi isolasi.

Q2: Bagaimana cara mengurangi konsumsi daya selama proses peleburan?
A: Menggunakan bahan muatan berbentuk bola untuk meningkatkan kepadatan pengepakan dapat memperpendek waktu pemanasan hingga 20%.

Q3: Bagaimana cara menyesuaikan suhu logam cair yang tidak merata?
A: Tingkatkan frekuensi yang sesuai untuk meningkatkan efek pengadukan elektromagnetik, tetapi pastikan tidak melebihi nilai yang ditentukan peralatan.

Q4: Mengapa pelapis tungku baru harus dipanggang?
A: Untuk menghilangkan kelembaban dan air kristalisasi, mencegah kenaikan suhu mendadak yang menyebabkan retakan dan berpotensi menyebabkan kecelakaan pecahnya tungku.

Q5: Mana yang lebih ekonomis, tungku frekuensi menengah atau tungku busur listrik?
A: Untuk produksi tahunan di bawah 5.000 ton, pilih tungku frekuensi menengah; di atas itu, pilih tungku busur listrik. Pemilihan spesifik memerlukan perhitungan berdasarkan harga listrik setempat.