双工位锻造加热炉

　　陕西海山机电有限公司专业设计制造中频锻造加热炉有着近三十年历史，这款双工位锻造加热炉就是海山电炉专为汽车前桥毛坯加热制造的。下面就是这套双工位中频锻造加热炉方案介绍。

　　一、锻造加热炉加热工艺及技术要求

      1.1、 锻造加热炉用途：与 2500 吨压力机配套，锻造汽车前桥的坯料加热；

      1.2 、锻造加热炉‍加热工件材质：中碳钢

      1.3 、锻造加热炉加热温度：1200℃

      1.4、 锻造加热炉温差要求：径向温差≤60℃，首尾温差≤80℃；

      1.5 、锻造加热炉加热部位：整体加热

      1.6 、典型坯料尺寸：

选配功率 　　　　 　产品名称　 　 　规格范围mm 　每节重量Kg 　节拍s 　生产率Kg/h　

500kw×2 　              汽车前桥   　    φ 160×800 　　 126.2   　　     180 　　 2524   　 　　 1.7、配置感应器型号GTR-190×2500×2   应厂方要求，按 2 台 500kw 组合加热方式。

　　二、锻造加热炉总体设计方案概述：

      2.1、锻造加热炉功率：中频加热炉   　2 台   总功率 1000KW，标称频率 500hz。

      2.2、配置感应器型号与结构：GTR-190×2500,

　　基本参数如下：配置感应器型   号炉膛内径mm 　长度mm 　炉衬材料　　负载功率kw

                         GTR-190×2500     190                     2500 　    打结炉衬        500

      2.3、锻造加热炉炉子结构：按照厂方要求，炉体做成双工位，每一个工位 500kw，组合加热，它们之间错开一个时间节拍，互补进料，交替出料，组合加热时的节拍 180 秒，单独运行时的节拍为 360 秒。

      2.4、锻造加热炉备料方式：采用地面提升机将坯料提升到储料架上。储料台一次可储存 4颗料；

      2.5、锻造加热炉进料方式：采用气缸推料，步进式进料方法；

      2.6、锻造加热炉出料方式：出料端采用辊道接送坯料

      2.7、锻造加热炉平面布置图

　　三、锻造加热炉供电变压器：

     3.1、为二台中频炉供电的变压器必须是专用整流变压器，这是因为大功率变频器会对电网产生谐波污染，因为整流变压器采用 Y/△接法，阀侧 Y-12 和△-11 的线电压相位相差30°使二台中频电源的 Y 组整流和△组整流电压纹波也有 30°相位差，两组六相脉动波合成 12 相脉动波。这两个电流波形在变压器网侧绕组当中的合成电流波形能有效抑制 5 次、7 次谐波的产生。

     3.2、锻造加热炉整流变压器与二台中频电源的接法图示：

     3.3 、ZS-1250-10/0.38 整流变压器技术参数：

     l 额定容量：1250KVA；网侧额定电压：10±5%（KV） 3Φ/ 50HZl 阀侧Ⅰ额定容量:625(KVA)l

l 连接组别： D do yn11；l 阻抗压降：Uk=7%l 网侧、阀侧之间加屏蔽，减少谐波对网侧的冲击。l 具有低损耗、高可靠、低噪音、低温升等优点。l 具有轻瓦斯报警，重瓦斯跳闸；油温报警，跳闸；压力释放等保护。

     3.4、 变压器采用的技术标准：l GB/T18494.1—2001 «工业用变流变压器» l JB/T8636—1997 «电力变流变压器»。

　　四、锻造加热炉的水冷却系统：

      4.1、冷却水是中频炉的“生命”，硬水受热后易产生污垢堵塞管道。因此建议中频电源柜和电容器部分采用软水冷却器来冷却。

      4.2、HSBL-100闭式冷却器：该冷却机组可同时用来冷却二台 500kw 的中频电源。它以纯水（软化水）为冷却介质，以蛇形铜管为散热器，全封闭式循环水，利用风机的作用将热量带走，必要时还可以通过喷淋器喷水增强冷却效果。回水总管安装了水温传感器，运行时可对冷却效果进行全过程控制。它冷却原理如图示：

       4.3、锻造加热炉冷却器材料：

     　壳体 1 套 （镀锌面板）　　　　    冷却器 1 套 （紫铜管）

　　 风机 1 台 （铝合金叶片）　　　　 喷淋泵 1 台l集水槽 1 套 （不锈钢材料）

　　脱水器 1 套 （PVC 材料制作） 　　主水泵 1 台

　　不锈钢循环水箱 1 只 （0.5M3）      电控制箱 1 套 (带温控系统)

      4.4、 外循环水冷却系统：外循环水系统包括循环水池、水泵及管路闸阀等设备设施，它专门用来冷却感应线圈的，该设备设施由用户自行建造。

　　外循环水技术指标：冷却水进水温度：5～35℃

　　冷却水出水温度：≤55℃

　　冷却水压力：0.30Mpa～0.40MPa

　　供水量（水泵流量）：18m3/h（二台炉子共）

　　回水管坡度：i=0.01

　　冷却水水质要求：PH 值：7～8.5

　　总硬度：≤10 度（为 1 升水中含 10 毫克 CaO）冷却水水池有效容积不小于 50m3。（供二台炉子用）

　　五、锻造加热炉整机性能：

       ◇ 系统功率因素：在满电压情况下，功率因素达到 0.92；

        ◇ 氧化脱碳：坯料加热氧化烧损不大于坯料直径的 0.3%，表面脱碳层深度不大于 0.3mm。

        ◇ 能耗：负载与工件最佳耦合情况下，不大于 400kw.h/t；

        ◇ 启动性能：无论是热料、冷料、空载或满载启动成功率 100％；

        ◇ 短路保护：负载短路时，加热系统能可靠停机保护，不会造成各种元器件损坏；

        ◇ 水温保护：感应线圈、中频电源、电容器均装有水温传感器，当循环水温超过额定温度时可即时报警，或自动关闭中频电源；

        ◇ 安全防护：整机无液体、气体泄露现象，壳体应有可靠的接地保护，对于容易引发安全事故的地方应设有防护罩，有醒目的安全标示。

       ◇ 噪音：小于 80db◇ 外观质量：外形美观，喷漆光亮，焊接牢固，除锈彻底，表面打磨光滑平整，各部位配合间隙合理，棱角清晰，色标清晰，柜体门扇开启灵活，整机外观漂亮。

　 　　五、锻造加热炉电路介绍

       5.1、BSC8M-2 主控板：核心部件采用美国 ASIC2 高密度集成电路块，有相序自适应电路，逆变采用扫频式零压启动方式，频率跟踪电路采用平均值取样方案，逆变电路中加有逆变角调节电路，它可以自动调节负载阻抗的匹配。具有重载启动及缺料保护功能。

      5.2、功能与保护：本主控板核心数字电路有 31 路输入/输出接口，内部功能包括整流移相触发、相序自适应、逆变触发、逆变引前角锁定、逆变重复启动以及主控制板欠压自动保护等功能。

      ◇ 主回路短路保护◇ 主回路缺相保护

      ◇ 电网电压高、低保护◇ 冷却水水压低保护

      ◇ 冷却水温度高保护◇ 可控硅过电压、过电流保护

      ◇ 负载过电压、过电流限制

     5.3、滤波电抗器：电抗器所选硅钢片是武钢生产的 Z10 冷轧高导磁率硅钢片。铜管选用洛阳铜材厂生产的 T2 无氧铜管绕制。双绕组线包，云母带包扎，H 级绝缘，工作时噪音低于 70 分贝；

     5.4、万能式断路器：中频电源前置开关柜的断路器选用 DW-17 型号；

      5.5、操作面板：面板上装有直流电压、直流电流、中频电压、中频功率、中频频率等块表。装有交流分/合、中频启动/停止、故障复位按扭，过流、过压指示灯、内/外控转换开关及调功电位器。变频器的功率输出可在 10%～100%范围内任意可调。

    5.6、变频器的冷却水保护系统：中频电源柜采用闭式冷却水，可控硅、电抗器加装水温保护，当水温超过额定值时变频器自动关机；所有进出水管均采用不锈钢

　　六、感应器及电容器基本介绍　

      6.1、感应器制造基本工艺要求：

      ◇ 冷却水管采用快换接头连接，系统中使用的各种阀门采用不锈钢阀或铜阀；

      ◇ 感应器与电容柜母排的连接采用螺栓连接方式，且连接牢固可靠；

      ◇ 感应器前、后端板采用 8mm 厚紫铜板，并须通水冷却；感应器其他外墙板采用环氧树脂板，厚度不低于 10mm；

     ◇ 应器采用洛阳铜材厂 T2 无氧冷拔铜管制作，绕制后须经酸洗、云母带和玻璃纤维带包扎、浸漆等加工工序，保证绝缘良好，耐压等级（对地）5000V以上；

    ◇ 线圈正常使用寿命≥8 年以上；

     ◇ 感应线圈冷却水采用开式回水。

    6.2、炉衬及导轨：感应线圈的炉衬采用碳化硅炉衬，炉衬正常使用情况下寿命可达 600 小时以上。每节感应器安装独立的水冷导轨，导轨表面须喷涂一层钨钴合金；

    6.3、电容器柜：电容器柜柜体与电容器之间采用固定陶瓷底座，二次绝缘安装，槽路铜排采用 120×δ 4mm 规格的铜板制作，两块铜排之间用云母纸绝缘，并加焊水冷铜管。冷却水软管采用耐压塑胶软管。所有冷却系统水管均用不锈钢材料制作。电容器安装了过热保护系统。电容器支架留有足够的余量，以备今后改造时增加电容器位置，电容器采用闭式冷却方式，加水温保护；

　　七、锻造加热炉机械装置：

      7.1、地面提升机：提升机可沉地安装，储料台面与车间地面一样平，坯料很方便的滚动到储料台上。提升机安装二排链条，间距 600mm，适应 800mm 长度的坯料平稳取料。提升机顶端的接料板采用活动滑板，滑板由气缸操纵，具有向左、右炉分料的功能；坯料分向右炉时须通过中间滑板滚落到右炉的推料槽内，为减缓滚动时的撞击力，在过渡滑板上装有缓冲装置；

      7.2、储料台：地面储料台一次可储存坯料 5 个，台面有 5°斜度，坯料依次滚动到提升机的挂钩上；

      7.3、气动推料机：气缸最大行程 900mm，根据坯料长短可随机调整气缸行程。

      7.4、接料辊道：辊道轮间距 400mm，安装在出料端，电机驱动，常开工作方式。

     7.5、顶料装置：从右炉出来的坯料途经顶料装置后被顶出辊道从过渡滑板上滚落到左炉的接料辊道上；

     7.6、温度分选装置：坯料到达左炉辊道后集中进行温度检测，如果温度偏高，前面的顶料装置动作，将坯料顶出辊道滑落到前面的返料箱内，如果温度偏低，后面的顶料装置动作，将坯料顶出辊道滑落到后面的返料箱内；当温度合格时，顶料装置不动作，坯料则输送至锻造工位。          7.7、红外测温仪：H-G-2-4-20mA 红外测温仪技术参数（西安飞秒） 测温范围：600～1400℃ (上限) 测量精度：±0.5%（标定值）；重复精度：±0.1%（标定值） 响应时间： 10 毫秒；

光谱响应：0.85-1.08 微米 输出方式：线性输出 4～20mA光纤探头：-25℃～150℃ 距离系数：70:1（能量 90%）

　　八、锻造加热炉外控制台：

      8.1、外控台：高低柜式样，它置于生产现场，对加热过程进行集中控制；

     8.2、操作系统：操作台上安装了直流电压、直流电流、中频电压、红外测温仪温度显示、节拍器等显示仪表，装有中频启动/停止、故障复位按扭，过流、过压指示灯、水温报警等控制单元，在外控制台上可直接对中频电源和机械装置进行控制。控制器核心元件采用欧姆龙 PLC 控制器（按双工位配置控制点）。

　　九、锻造加热炉成套设备供货内容

序号　　项目名称 　　　　规格型号 　　　 　 单位　   数量   　　　备注

1 　     中频电源柜   　      KGPS-500/0.5 　      台       　 2　　　 单整流

2 　 电容器组(炉体支架)　 RW1.2-1000/0.5s     台          1   　　　双工位

3 　      感应器      　        GTR-190×2500 　      台        　2

4 　   地面提升机　    　　    　　　　　    　     台   　    　1   　    含分料装置

5　　红外测温仪 　　　　H-G-2-4-20mA         套             2

6     外控制台                   PLC 欧姆龙 　     　    台     　   1     　　　含屏蔽电缆

7　　中频电缆（或铜排）　　　　　　　　   　   付 　   　 22

十、乙方提供的技术资料有：

10.1、设备平面布置图、安装基础、水路/气路管道，动力电缆、控制电缆基础施工图。

10.2、KGPS 晶闸管变频器使用说明书，设备维修保养指导书，故障判断及排除指导书；

10.3、GTR 系列透热炉使用说明书，负载感应器调试参数指导书

10.4、设备安全操作规程

10.5、主控板线路方框图、原理图

10.6、外控制台接线图

10.7、主要外购件说明书；

10.8、PLC 控制原理图、梯形图；

10.9、设备检验合格证出厂装箱单以上技术资料涉及技术秘密的文件应为制造方保密。

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