中频炉技术协议.doc

10t/2t中频感应熔炼炉技术协议甲方：承德钛通冶金有限公司乙方：西安合元冶金设备工程有限责任公司2012年6月甲方：承德钛通冶金有限公司乙方：西安合元冶金设备工程有限责任公司 经甲乙双方充分技术交流，就10吨及2吨中频感应熔炼炉形成以下技术协议：一、10t中频感应熔炼炉（一拖二）1.主要技术参数名称单位参数额定容量t10额定功率Kw5500额定频率HZ200额定温度1600中频电源三相全波整流12脉波 额定功率KW5500 额定电压V1600整流变压器参数6相输出 额定容量KVA6500 一次电压KV10 二次电压KV0.6液压站 压 力Mpa12 介 质抗磨液压油冷却水参数 压 力Mpa0.30.15 进水温度炉体35电源32 出水温度6042 流 量m3/h16090电耗Kwh/t560高次谐波分量采用不可控整流，具有小的高次谐波分量。符合国家标准GB/T14549-93d2. 产品技术标准l JB/T4280 中频无芯感应炉l JB4086-85 中频无芯感应加热用电控设备技术条件l GB/T10066.3-88 电热设备的试验方法-无芯感应电炉l JB/T14549-93 电能质量、公用电网谐波3.设备运行条件3.1 环境温度在040之间3.2 年平均相对湿度80%。（25）3.3 周围没有导电尘埃，爆炸性气体及会损坏金属和绝缘的腐蚀性气体。3.4 主电路供电10KV，波动不大于10%，三相不平衡度不大于5%。3.5 控制系统供电电压380V，波动不大于15%。3.6 上述供电电压必须为正弦波，波形畸变不大于10%。3.7水质： 硬度CaO10mg当量;酸碱性(PH)值在7-8.5范围内； 悬浮性固体含量2.5K.cm。4.设备配套范围（一套）序号名称数量产 地一电源部分（双供电变频电流）1、中频电源（5500KW）1套1.1电容器组1套上虞电容1.2限流电抗器1套1.3IGBT管含水包散热器1套2、低压开关动力柜1套2.1断路器1套3、控制系统1套4、主回路铜排1套二电炉部分1、炉体10t2套1.1感应器2套1.2水冷磁轭2套日本进口或武钢Q1401.3倾动炉架2套1.4固定架2套1.5倾炉油缸4只1.6打结体2套用户自备2、水冷电缆2套3、坩埚模1个4、水分配器2套三变压器与高压柜1、电源变压器1套6500KVA,10KV/0.575KV2、高压柜1套四液压系统1、液压泵站1套油泵1用1备2、倾动操作台1台5.设备说明5.1成套设备组成：高压开关柜，12脉冲电炉专用整流变压器，双供电变频电源，低压动力控制柜，炉体，水冷电缆，液压装置，倾炉操作台等。5.2电源部分技术规格5.2.1 整流变压器采用专用的整流变压器，型号ZSP-6500-10KV/0.575KV台，一次电压10KV，二次电压575V，接线方式D/Y-11、dO，Y 6相输出。整流变压器有较大阻抗，短路阻抗范围68%，在变压器高压侧装有无载手动调压开关，能够在-5%、0、+5%三档调节输出电压。整流变压器装有瓦斯继电器，释压器和油温度表，其输出与高压开关柜联锁，当变压器出现瓦斯报警或油温过高时，自动切断高压。5.2.2 高压开关柜高压开关柜由隔离开关与真空断路器氧化锌避雷器，测量系统和保护部分组成。本柜具备以下功能：重瓦期断电保护功能油温过高断电保护功能释压器动作断路保护功能10KV电压失压保护功能主回路电流短路瞬时断电保护功能主回路过负荷反时限断电保护功能5.2.3 低压动力隔离开关柜本柜放在整流变压器和中频电源之间，用于低压系统保护及中频电源检修时起隔离保护，包括正常电源供电切换到柴油发电机供电的动作。低压断路器采用沈阳二一三公司。5.2.4 中频电源本套设备的变压器采用ZPS-6500/10/0.575;电源采用的是KGPS-CL2-5500/200，中频电源规格5500KW200HZ。中频电源单独对一台炉体供电时最大功率可以输出5500KW，对两台炉体同时供电时，熔炼炉体的最大功率为总功率的90%，保温炉体的功率最小时总功率的10%。功率可以根据生产情况人为的随意调整。本套电源设备的技术参数：序号项目参数单位1额定功率5500KW2额定工作频率200HZ3进线电压6相575（2575）V4进线电流2760A5直流电压1500V6直流电流3667A7输出电压V8功率因数0.95COS&9电源冷却水流量90T/H5.3.电炉部分技术规格电炉部分主要由感应器、磁轭、倾动炉架、固定架、倾炉油缸、水电引入系统、漏炉报警系统等组成。5.3.1 感应器和炉料的参数感应圈采用无氧铜冷挤制铜管，采用计算机软件优化设计，以保证与电炉频率更好的匹配。整体设计成加长型的特殊结构，由感应圈、上下水冷圈、短路环组成。其上下端的水冷线圈起到了炉衬冷却作用，提高炉衬寿命。感应圈内部和匝间采用高温涂料保护，以增加机械强度和抗热能力。感应圈在纵向、径向二个方向都有固定措施，使自振减少到最低点，对线圈和紧固件加强绝缘处理，保证其可靠工作。同时设计时，炉料的液面高度不超过水冷圈的上平面高度。感应圈表面采用高强度高温绝缘材料绝缘，确保耐压大于5000V。5.3.2磁轭磁轭为弧形仿形结构，与线圈外表结合紧密，改善磁场分布，覆盖率大于60%，增加对感应圈的固定力。磁轭两侧采用水套冷却器，在磁轭的径向，有顶紧机构紧固。这样，感应器、磁轭与炉壳三者构成一牢固的整体。磁轭总装后，弯曲度不大于4mm，理论中心线与实际中心线偏差不大于3mm，磁轭采用Q140冷轧，有取向的高导磁率，低损耗的矽钢片。5.3.3 倾动炉架采用框架结构的炉壳，使炉体具有坚固性，减少变形及振动，相应的延长炉衬寿命，具有较高的运行效率。 炉架上顶部的操作平台有很大强度和承重能力。5.3.4 固定架固定架为三角形框架，由槽钢与钢板焊接而成，用地脚螺栓在基础上固定。固定架上部由倾转轴和倾动炉架相联，除承受炉子全部净重外，在炉子倾转时还承受全部的动负荷。5.3.5 倾炉油缸倾炉油缸采用倒置式安装，可有效防止柱塞损伤及提高密封圈的寿命，使得飞溅物及颗粒状灰尘难于落在柱塞表面，安全可靠。油缸还带有防破裂限速的切断阀。5.3.6 水电引入系统感应器的电流通过多根水冷电缆输入，炉子的冷却系统主要是感应器本身的冷却，其次是水冷电缆的冷却。本水电引入系统中各水路均采用夹布输水胶管连接，进水总管上设有一只电接点压力表，出水总路设有电接点温度表。水冷电缆的电缆头冷扣压成形，接触电阻小、不损伤铜绞线、连接可靠、夹布胶管更换方便。其单个接头和铜线之间能承受8t以上拉力，外套管采用阻燃胶管，能承受0.45Mpa水压而不泄露或破裂。5.3.7 坩埚模提供第一炉的坩埚模和制作详图。5.3.8液压装置液压装置包括液压泵站和倾炉操作台二部分：第一部分：液压泵站液压泵站用于向倾炉油缸提供液压动力。泵站的额定工作压力为12Mpa，泵站采用双泵双电机形式（一主一备），液压介质为液压油。（液压油由用户自备）。第二部分：倾炉操作台倾炉操作台用于控制炉体的倾转开关，它采用手动液压控制阀，动作平稳，无冲击。所有液压元件都采用国家定点的优质产品。5.3.9 倾动操作台本台用于控制炉体的倾转，手动换向阀操作，动作平稳，无冲击。所有液压元件都采用国家定点的优质产品。5.3.10 冷却水部分冷却水分为电源和炉体冷却，水温和水压监测三个部分。第一部分：电源的冷却变压器采用OFWF冷却；中频电源冷却水，全部采用封闭式循环冷却水系统（用户自备），冷却介质为纯净水。第二部分：炉体的冷却炉体的冷却，采用开式循环冷却水系统（用户自备）。冷却水可以是自来水、也可以是纯净水，根据用户当地水质的具体情况确定。第三部分：水温水压监测冷却水路中均配置有用于水温和水压检测的传感器和仪表，这些信号与固体电源联锁。当水系统中出现水温高，水压不足时，固体电源会报警并自动停机。二、2t中频感应熔炼炉1.成套设备组成：二台2t炉体（包括耐火胶泥和坩埚模），一台1200Kw并联逆变可控硅中频感应固体电源（包括补偿电容器组和电抗器），二套水分配器组，一台倾炉操作台，二套水冷电缆。一台1500KVA电炉专用整流变压器2技术参数：2.1 中频电源序号项目单位参数备注1变压器容量KVA 15002变压器一次电压KV103变压器二次电压V6604额定功率Kw12005额定频率Hz5006整流器12脉冲7逆变器SCR并联8电源转换效率0.979功率因数cos 0.85额定功率下10恒功率输出时间 90%熔化周期内11启动成功率100%功率因数随着输出功率的降低而下降。2.2 感应电炉炉体序号项目单位参数备注1额定容量t2炉膛直径mm650参考数据装料高度mm890参考数据炉衬厚度mm115参考数据额定工作温度1650由炉衬材料决定2.3冷却水流量序号项目单位参数备注1电源冷却水流量t/h122炉体冷却水流量t/h202.4技术标准1GB10067.3-88 电热设备基本技术条件-感应电热设备2GB/T10066.3-88电热设备的试验方法-无芯感应电炉3GB5959.3-88 电热设备的安全-对感应和导电加热设备以及感应熔炼设备的特殊要求4JB4086-85 中频无芯感应加热用电控设备技术条件5JB/T4280-93中频无芯感应炉6JB/T8669-1997中频感应加热用半导体变频装置7GB/T14549-93电能质量，公用电网谐波设备的性能和技术参数达到技术规格说明书的规定。3成套设备各组成部分说明（一）电气部分：电气部分主要包括：电源变压器，组合控制柜（包括隔离开关柜和动力控制柜），固体中频电源（包括滤波电抗器和补偿电容器组）等。1电源变压器电源变压器采用的是专用ZS-1500整流变压器。变压器一次电压为10，二次电压为660V，D/Y-11，d0 接线形式，12脉冲6相输出。变压器的短路阻抗范围在6%-8%之间。在变压器的高压侧装有无载手动调压开关，可以在-5%，0，+5%三挡调节输出电压。2组合控制柜1）隔离开关柜：隔离开关柜接在电源变压器与中频感应电源之间。主要用于隔离检修中频电源时使用。隔离开关柜装有大容量隔离开关。2）动力控制柜：动力控制柜主要作用是控制电炉动力系统中，冷却水泵以及备用动力电源如柴油发电机组的工作。3固体电源固体电源型号为PS1200-500。这是一台由大规模集成电路控制的最新型中频固体电源，采用可控硅变频，由最新的控制板控制。工作时，固体电源的电压、电流、功率、频率等技术参数，全部自动控制。1）固体电源整流线路特点：采用六相12脉冲桥式整流线路以后，变压器电流接近于正弦波。由于变压器的特殊接法，3次、5次、7次谐波电流将在变压器内部相互抵消，从而使其对电网的谐波干扰大幅度降低。6相12脉冲桥式整流线路的最低次谐波是11次，大小是工频基波电流的1/11。2）固体电源主电路特点：（1）集成安装的可控硅组件（2）大容量滤波电抗器滤波电抗器对固体电源是非常重要的，它有二个作用。第一使整流器的输出电流变得平滑稳定。第二当逆变可控硅直通短路时，限制短路电流的增长速度和最大短路电流的大小。（3）倍压输出线路为了减小中频输电线路上的损耗，逆变器的补偿电容器接成串、并联倍压形。（4）大容量补偿电容器组为了减小大电流回路的损耗，补偿电容器组安装在地下室尽量靠近电炉的位置。在该套补偿电容器组中，电容器全部采用新型大容量水冷中频电容器，其具有单台容量大，介质损耗低，占地面积小等优点。在每台电容器上都安装了数字式温度监测元件，控制系统籍此监测电容器的工作温度，当温度超过时产生报警型号，使固体电源自动停机。 3）固体电源控制系统特点：n 采用大规模集成电路，结构简洁；n 所有元器件均采用国内定点优质产品，并经严格筛选配对；n 主控制板经过高/低温，震动性试验后再测试完成；n 具有水压低，水温高保护；n 具有过电压，过电流保护；n 具有缺相保护，电压低保护；每个点的上限报警温度可以单独设置。（1）全面的保护功能（2）自动重启动功能（3）延时保护功能（4）光隔离脉冲输出（二） 电炉部分：电炉部分包括：电炉炉体，水冷电缆，倾炉操作台，坩埚模，手电二用机械倾炉机构，耐火胶泥，进回水分配器组等。1电炉炉体电炉炉体由感应线圈，磁轭，炉架，倾炉机构组成。1） 感应线圈感应线圈采用专用胎具绕制而成。为了保证感应线圈的可靠性，线圈铜管采用型号为（T2）优质冷挤制铜管。感应线圈外表绝缘，采用静电噴涂工艺，噴涂一层高强度的高温的绝缘树脂。线圈绝缘层的耐压大于5000V。 感应线圈由焊接在其外圆周的数列铜螺栓和绝缘撑条固定。线圈固定后，其匝间距误差不大于2mm。在感应线圈的上部和下部都设有不锈钢管水冷圈，其目的是使炉衬材料在轴向受热均匀，延长炉衬的使用寿命。2） 磁轭磁轭采用高导磁率冷轧硅钢片制造。硅钢片的厚度为0.3mm。磁轭采用仿形结构，其内弧面的弧度与感应线圈的外圆弧度相同，使磁轭可以紧贴感应线圈外侧，最大限度的约束线圈向外发散的磁场，减少外磁路磁阻。磁轭由二側的不锈钢板和不锈钢夹件焊接固定，并在二側的不锈钢板上焊有冷却水管，用于冷却磁轭。冷却水管可以承受0.8Mpa水压，15min内无泄漏。磁轭总装后，弯曲度不大于4mm，理论中心线与实际中心线偏差不大于3mm。3） 炉架炉架分为活动和固定二个部分。第一部分：活动炉架活动炉架用于安装感应线圈和磁轭，其采用框架结构，由型钢和钢板焊接而成。活动炉架顶部的操作平台采用了加厚钢板，以提高炉架的强度和承重能力。第二部分：固定炉架固定炉架作为活动炉架的支撑单元安装在基础上，用于承载活动炉架。固定炉架上有两个主支撑平台可与活动炉架搭接紧固。工作时，可以使活动炉架向前倾转90，以便倾炉内清铁水。固定炉架部分在设计时预留有较大的安全系数，以确保炉架具有足够的刚度和强度，以便电炉在承载最大装料量时能够运行平稳。2水冷电缆水冷电缆是炉体与振荡回路铜排相连接的软导线。水冷电缆的接头采用冷挤压成型工艺。水冷电缆的外套胶管采用专用的阻燃橡胶胶管。3手电二用机械倾炉机构4坩埚模坩埚模是打结炉衬时的模型。设备出厂时，配一只。5进、回水分配器组进、回水分配器组的作用是，先将来自冷却水源的冷却水分成若干路，分别冷却炉体的不同部位和水冷电缆，然后再将这些水通过水分配器收集起来，通过冷却后循环使用。水分配器组上装有监测冷却水压力和温度的显示仪表，当冷却水压力不足或温度过高时，会产生报警信号，使固体电源自动停机。6耐火胶泥耐火胶泥是一种高度绝缘和绝热的耐火材料，将其涂在感应线圈匝间和内侧有如下作用：1）使感应圈成为一个整体，减少工作时的震动和噪音。2）当漏炉时，可短时间保护线圈。3）将耐火胶泥涂抹成倒锥形，有利于炉衬的清除。（三）冷却水部分：冷却水分为电源冷却、炉体冷却和水温水压监测三个部分。第一部分：电源冷却电源冷却采用全封闭循环冷却水系统（用户自备）。冷却介质为纯净水。第二部分：炉体冷却炉体冷却采用开式循环冷却水系统（用户自备）。冷却介质可以是自来水，也可以是纯净水，用户可根据当地水质决定。第三部分：水温水压监测冷却水路中均配置有用于水温和水压检测的仪表，这些信号与固体电源联锁。当水系统中出现水温高，水压不足时，固体电源会报警并自动停机。4.电炉成套设备供货范围： 设备型号：GW2-1200成套设备组成：序号名称规格及型号数量1整流变压器ZS-1500KVA4台2组合控制柜包括隔离开关柜和动力控制柜4台3固体电源KGPS1200-0.5带漏炉报警装置4台4炉体2t6台2台备用5倾炉机构4套6倾炉操作台4台7水冷电缆SD4004套8水分配器组4套9耐火胶泥4套10坩埚模2t2只三、资料交付 1甲方向乙方提供设计所需的设计图纸和资料。区域车间的平面图，断面图；2乙方向甲方提供资料设备布置图，土建基础条件图 机械设备的总装图