雙工位鍛造加熱爐

　　陜西海山機電有限公司專業設計制造中頻鍛造加熱爐有著近三十年歷史，這款雙工位鍛造加熱爐就是海山電爐專為汽車前橋毛坯加熱制造的。下面就是這套雙工位中頻鍛造加熱爐方案介紹。

　　一、鍛造加熱爐加熱工藝及技術要求

      1.1、 鍛造加熱爐用途：與 2500 噸壓力機配套，鍛造汽車前橋的坯料加熱；

      1.2 、鍛造加熱爐?加熱工件材質：中碳鋼

      1.3 、鍛造加熱爐加熱溫度：1200℃

      1.4、 鍛造加熱爐溫差要求：徑向溫差≤60℃，首尾溫差≤80℃；

      1.5 、鍛造加熱爐加熱部位：整體加熱

      1.6 、典型坯料尺寸：

選配功率 　　　　 　產品名稱　 　 　規格范圍mm 　每節重量Kg 　節拍s 　生產率Kg/h　

500kw×2 　              汽車前橋   　    φ 160×800 　　 126.2   　　     180 　　 2524   　 　　 1.7、配置感應器型號GTR-190×2500×2   應廠方要求，按 2 臺 500kw 組合加熱方式。

　　二、鍛造加熱爐總體設計方案概述：

      2.1、鍛造加熱爐功率：中頻加熱爐   　2 臺   總功率 1000KW，標稱頻率 500hz。

      2.2、配置感應器型號與結構：GTR-190×2500,

　　基本參數如下：配置感應器型   號爐膛內徑mm 　長度mm 　爐襯材料　　負載功率kw

                         GTR-190×2500     190                     2500 　    打結爐襯        500

      2.3、鍛造加熱爐爐子結構：按照廠方要求，爐體做成雙工位，每一個工位 500kw，組合加熱，它們之間錯開一個時間節拍，互補進料，交替出料，組合加熱時的節拍 180 秒，單獨運行時的節拍為 360 秒。

      2.4、鍛造加熱爐備料方式：采用地面提升機將坯料提升到儲料架上。儲料臺一次可儲存 4顆料；

      2.5、鍛造加熱爐進料方式：采用氣缸推料，步進式進料方法；

      2.6、鍛造加熱爐出料方式：出料端采用輥道接送坯料

      2.7、鍛造加熱爐平面布置圖

　　三、鍛造加熱爐供電變壓器：

     3.1、為二臺中頻爐供電的變壓器必須是專用整流變壓器，這是因為大功率變頻器會對電網產生諧波污染，因為整流變壓器采用 Y/△接法，閥側 Y-12 和△-11 的線電壓相位相差30°使二臺中頻電源的 Y 組整流和△組整流電壓紋波也有 30°相位差，兩組六相脈動波合成 12 相脈動波。這兩個電流波形在變壓器網側繞組當中的合成電流波形能有效抑制 5 次、7 次諧波的產生。

     3.2、鍛造加熱爐整流變壓器與二臺中頻電源的接法圖示：

     3.3 、ZS-1250-10/0.38 整流變壓器技術參數：

     l 額定容量：1250KVA；網側額定電壓：10±5%（KV） 3Φ/ 50HZl 閥側Ⅰ額定容量:625(KVA)l

l 連接組別： D do yn11；l 阻抗壓降：Uk=7%l 網側、閥側之間加屏蔽，減少諧波對網側的沖擊。l 具有低損耗、高可靠、低噪音、低溫升等優點。l 具有輕瓦斯報警，重瓦斯跳閘；油溫報警，跳閘；壓力釋放等保護。

     3.4、 變壓器采用的技術標準：l GB/T18494.1—2001 ?工業用變流變壓器? l JB/T8636—1997 ?電力變流變壓器?。

　　四、鍛造加熱爐的水冷卻系統：

      4.1、冷卻水是中頻爐的“生命”，硬水受熱后易產生污垢堵塞管道。因此建議中頻電源柜和電容器部分采用軟水冷卻器來冷卻。

      4.2、HSBL-100閉式冷卻器：該冷卻機組可同時用來冷卻二臺 500kw 的中頻電源。它以純水（軟化水）為冷卻介質，以蛇形銅管為散熱器，全封閉式循環水，利用風機的作用將熱量帶走，必要時還可以通過噴淋器噴水增強冷卻效果。回水總管安裝了水溫傳感器，運行時可對冷卻效果進行全過程控制。它冷卻原理如圖示：

       4.3、鍛造加熱爐冷卻器材料：

     　殼體 1 套 （鍍鋅面板）　　　　    冷卻器 1 套 （紫銅管）

　　 風機 1 臺 （鋁合金葉片）　　　　 噴淋泵 1 臺l集水槽 1 套 （不銹鋼材料）

　　脫水器 1 套 （PVC 材料制作） 　　主水泵 1 臺

　　不銹鋼循環水箱 1 只 （0.5M3）      電控制箱 1 套 (帶溫控系統)

      4.4、 外循環水冷卻系統：外循環水系統包括循環水池、水泵及管路閘閥等設備設施，它專門用來冷卻感應線圈的，該設備設施由用戶自行建造。

　　外循環水技術指標：冷卻水進水溫度：5～35℃

　　冷卻水出水溫度：≤55℃

　　冷卻水壓力：0.30Mpa～0.40MPa

　　供水量（水泵流量）：18m3/h（二臺爐子共）

　　回水管坡度：i=0.01

　　冷卻水水質要求：PH 值：7～8.5

　　總硬度：≤10 度（為 1 升水中含 10 毫克 CaO）冷卻水水池有效容積不小于 50m3。（供二臺爐子用）

　　五、鍛造加熱爐整機性能：

       ◇ 系統功率因素：在滿電壓情況下，功率因素達到 0.92；

        ◇ 氧化脫碳：坯料加熱氧化燒損不大于坯料直徑的 0.3%，表面脫碳層深度不大于 0.3mm。

        ◇ 能耗：負載與工件最佳耦合情況下，不大于 400kw.h/t；

        ◇ 啟動性能：無論是熱料、冷料、空載或滿載啟動成功率 100％；

        ◇ 短路保護：負載短路時，加熱系統能可靠停機保護，不會造成各種元器件損壞；

        ◇ 水溫保護：感應線圈、中頻電源、電容器均裝有水溫傳感器，當循環水溫超過額定溫度時可即時報警，或自動關閉中頻電源；

        ◇ 安全防護：整機無液體、氣體泄露現象，殼體應有可靠的接地保護，對于容易引發安全事故的地方應設有防護罩，有醒目的安全標示。

       ◇ 噪音：小于 80db◇ 外觀質量：外形美觀，噴漆光亮，焊接牢固，除銹徹底，表面打磨光滑平整，各部位配合間隙合理，棱角清晰，色標清晰，柜體門扇開啟靈活，整機外觀漂亮。

　 　　五、鍛造加熱爐電路介紹

       5.1、BSC8M-2 主控板：核心部件采用美國 ASIC2 高密度集成電路塊，有相序自適應電路，逆變采用掃頻式零壓啟動方式，頻率跟蹤電路采用平均值取樣方案，逆變電路中加有逆變角調節電路，它可以自動調節負載阻抗的匹配。具有重載啟動及缺料保護功能。

      5.2、功能與保護：本主控板核心數字電路有 31 路輸入/輸出接口，內部功能包括整流移相觸發、相序自適應、逆變觸發、逆變引前角鎖定、逆變重復啟動以及主控制板欠壓自動保護等功能。

      ◇ 主回路短路保護◇ 主回路缺相保護

      ◇ 電網電壓高、低保護◇ 冷卻水水壓低保護

      ◇ 冷卻水溫度高保護◇ 可控硅過電壓、過電流保護

      ◇ 負載過電壓、過電流限制

     5.3、濾波電抗器：電抗器所選硅鋼片是武鋼生產的 Z10 冷軋高導磁率硅鋼片。銅管選用洛陽銅材廠生產的 T2 無氧銅管繞制。雙繞組線包，云母帶包扎，H 級絕緣，工作時噪音低于 70 分貝；

     5.4、萬能式斷路器：中頻電源前置開關柜的斷路器選用 DW-17 型號；

      5.5、操作面板：面板上裝有直流電壓、直流電流、中頻電壓、中頻功率、中頻頻率等塊表。裝有交流分/合、中頻啟動/停止、故障復位按扭，過流、過壓指示燈、內/外控轉換開關及調功電位器。變頻器的功率輸出可在 10%～100%范圍內任意可調。

    5.6、變頻器的冷卻水保護系統：中頻電源柜采用閉式冷卻水，可控硅、電抗器加裝水溫保護，當水溫超過額定值時變頻器自動關機；所有進出水管均采用不銹鋼

　　六、感應器及電容器基本介紹　

      6.1、感應器制造基本工藝要求：

      ◇ 冷卻水管采用快換接頭連接，系統中使用的各種閥門采用不銹鋼閥或銅閥；

      ◇ 感應器與電容柜母排的連接采用螺栓連接方式，且連接牢固可靠；

      ◇ 感應器前、后端板采用 8mm 厚紫銅板，并須通水冷卻；感應器其他外墻板采用環氧樹脂板，厚度不低于 10mm；

     ◇ 應器采用洛陽銅材廠 T2 無氧冷拔銅管制作，繞制后須經酸洗、云母帶和玻璃纖維帶包扎、浸漆等加工工序，保證絕緣良好，耐壓等級（對地）5000V以上；

    ◇ 線圈正常使用壽命≥8 年以上；

     ◇ 感應線圈冷卻水采用開式回水。

    6.2、爐襯及導軌：感應線圈的爐襯采用碳化硅爐襯，爐襯正常使用情況下壽命可達 600 小時以上。每節感應器安裝獨立的水冷導軌，導軌表面須噴涂一層鎢鈷合金；

    6.3、電容器柜：電容器柜柜體與電容器之間采用固定陶瓷底座，二次絕緣安裝，槽路銅排采用 120×δ 4mm 規格的銅板制作，兩塊銅排之間用云母紙絕緣，并加焊水冷銅管。冷卻水軟管采用耐壓塑膠軟管。所有冷卻系統水管均用不銹鋼材料制作。電容器安裝了過熱保護系統。電容器支架留有足夠的余量，以備今后改造時增加電容器位置，電容器采用閉式冷卻方式，加水溫保護；

　　七、鍛造加熱爐機械裝置：

      7.1、地面提升機：提升機可沉地安裝，儲料臺面與車間地面一樣平，坯料很方便的滾動到儲料臺上。提升機安裝二排鏈條，間距 600mm，適應 800mm 長度的坯料平穩取料。提升機頂端的接料板采用活動滑板，滑板由氣缸操縱，具有向左、右爐分料的功能；坯料分向右爐時須通過中間滑板滾落到右爐的推料槽內，為減緩滾動時的撞擊力，在過渡滑板上裝有緩沖裝置；

      7.2、儲料臺：地面儲料臺一次可儲存坯料 5 個，臺面有 5°斜度，坯料依次滾動到提升機的掛鉤上；

      7.3、氣動推料機：氣缸最大行程 900mm，根據坯料長短可隨機調整氣缸行程。

      7.4、接料輥道：輥道輪間距 400mm，安裝在出料端，電機驅動，常開工作方式。

     7.5、頂料裝置：從右爐出來的坯料途經頂料裝置后被頂出輥道從過渡滑板上滾落到左爐的接料輥道上；

     7.6、溫度分選裝置：坯料到達左爐輥道后集中進行溫度檢測，如果溫度偏高，前面的頂料裝置動作，將坯料頂出輥道滑落到前面的返料箱內，如果溫度偏低，后面的頂料裝置動作，將坯料頂出輥道滑落到后面的返料箱內；當溫度合格時，頂料裝置不動作，坯料則輸送至鍛造工位。          7.7、紅外測溫儀：H-G-2-4-20mA 紅外測溫儀技術參數（西安飛秒） 測溫范圍：600～1400℃ (上限) 測量精度：±0.5%（標定值）；重復精度：±0.1%（標定值） 響應時間： 10 毫秒；

光譜響應：0.85-1.08 微米 輸出方式：線性輸出 4～20mA光纖探頭：-25℃～150℃ 距離系數：70:1（能量 90%）

　　八、鍛造加熱爐外控制臺：

      8.1、外控臺：高低柜式樣，它置于生產現場，對加熱過程進行集中控制；

     8.2、操作系統：操作臺上安裝了直流電壓、直流電流、中頻電壓、紅外測溫儀溫度顯示、節拍器等顯示儀表，裝有中頻啟動/停止、故障復位按扭，過流、過壓指示燈、水溫報警等控制單元，在外控制臺上可直接對中頻電源和機械裝置進行控制。控制器核心元件采用歐姆龍 PLC 控制器（按雙工位配置控制點）。

　　九、鍛造加熱爐成套設備供貨內容

序號　　項目名稱 　　　　規格型號 　　　 　 單位　   數量   　　　備注

1 　     中頻電源柜   　      KGPS-500/0.5 　      臺       　 2　　　 單整流

2 　 電容器組(爐體支架)　 RW1.2-1000/0.5s     臺          1   　　　雙工位

3 　      感應器      　        GTR-190×2500 　      臺        　2

4 　   地面提升機　    　　    　　　　　    　     臺   　    　1   　    含分料裝置

5　　紅外測溫儀 　　　　H-G-2-4-20mA         套             2

6     外控制臺                   PLC 歐姆龍 　     　    臺     　   1     　　　含屏蔽電纜

7　　中頻電纜（或銅排）　　　　　　　　   　   付 　   　 22

十、乙方提供的技術資料有：

10.1、設備平面布置圖、安裝基礎、水路/氣路管道，動力電纜、控制電纜基礎施工圖。

10.2、KGPS 晶閘管變頻器使用說明書，設備維修保養指導書，故障判斷及排除指導書；

10.3、GTR 系列透熱爐使用說明書，負載感應器調試參數指導書

10.4、設備安全操作規程

10.5、主控板線路方框圖、原理圖

10.6、外控制臺接線圖

10.7、主要外購件說明書；

10.8、PLC 控制原理圖、梯形圖；

10.9、設備檢驗合格證出廠裝箱單以上技術資料涉及技術秘密的文件應為制造方保密。

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