西安高盛冶金设备有限公司钢壳中频熔炼炉设备的组成及

1、.西安高盛冶金设备 钢壳中频感应熔炼炉技术方案：.； Page PAGE 52 of NUMPAGES 52 GW钢壳中频炉感应熔炼设备技术方案 目 录公司简介. 3成套设备平面布置图. 4设备的运转运用条件. 5中频感应熔炼的原理. 6典型的厂房布置 9中频感应熔炼炉的技术参数 10成套设备组成及价钱 11随机的备品备件 13各部分详细引见 13验收规范及性能测试 26质量保证和售后效力 26设备主要元件消费厂家 28成套设备的付款方式 28成套设备的制造周期 28近期主要中频炉业绩 29一、公司简介西安高盛冶金设备是国内最早从事真空冶金设备制造的厂家，具有多年的设计和制造阅历，竭诚为宽广客

2、户提供以下设备和效力： 一、中频感应KGPS电源、IGBT中频电源、真空感应炉电源、高频电源。 二、中频感应熔炼炉、中频感应保温炉、中频感应熔金炉、中频感应熔铜炉、中频感应熔铝炉、中频感应多晶硅熔炼炉。 三、真空感应熔炼炉、真空悬浮熔炼炉、真空定向凝固设备、 真空感应连铸炉、真空烧结炉、气氛烧结炉、真空气氛炉、真空热处置炉 、 真空热压炉、非自耗真空电弧炉、 真空压铸炉、真空气雾化金属制粉设备、水雾化制粉设备、非真空中频感应熔炼炉、翻转凝铸炉、半固态铸造二次加热设备、中频感应加热设备、分散泵、油增压泵、 油增扩泵 、 各种真空阀门、各种冶金设备配件、真空配件等 公司产品齐全，工艺精深，产品畅销

3、全国各地，为国内众多大中型企业高校提供了精良的成消费设备和实验仪器。同时我们还出口成套设备到欧美，非洲，中东、东南亚等国家。 公司在中真空感应设备领域内拥有一批优秀的设计制造阅历丰富的技术骨干和管理、销售、效力的高素质人才。公司一直以先进的设计、精心的制造、优质的效力来博得客户和保证客户的称心。设计和制造是保证质量的前提，我们拥有完好的质量保证体系，独立开发、设计、制呵斥套设备的才干，并且不断晋级、创新，工艺和技术一直坚持领先。可按照客户的要求进展各种非标设计、制造、调试，确保成套设备稳定的质量和优良的质量。 目前公司开发创新才干稳步加强，产值连年递增，开展迅猛，加之企业领先的运营理念和管理机

4、制，使我们在电加热配备制造领域中得到了快速的开展，在行业中也享有较高的声誉和信誉。公司不断遵照专业、诚信、创新、进取、追求质量与效力最正确的企业理念，追求与客户双赢共同开展。二、成套设备平面布置图 中频感应熔炼炉规划构造表示图阐明：本套系统没有画出倾炉操作台的位置，倾炉操作台应放在二层工人容易操作的地方。2. 冷却水系统采用软水或蒸馏水，这样对设备的运用寿命和性能更好，冷却方式的类型比较多用户可以根据本身的条件选择适宜的冷却方式，见附件二。我们引荐选用我公司消费的闭式冷却安装，冷却效果最好。3.为了提高功率因数，消除谐波，可以选用我公司消费的无功消谐补偿安装。三、设备的运转运用条件3.1 用户

5、环境条件年平均气温： 14.2； 年极端最高气温： 43；年极端最低气温： -17.9； 最大相对湿度： 85%。3.2 厂区供电条件1 一条10KV或35KV高压供电：电网电压动摇：10%；电网频率动摇：50Hz10%2 中频电源供电要求： 3-380V/50Hz进线。3.3 供水条件见冷却部分冷却水水质要求阐明3.4 设备的运用环境1 海拔不超越1000m；2 环境温度在540范围内；3 运用地域最湿月每日最大相对湿度的月平均值不大于90%，同时该月每日最低温度的月平均值不高于25；4 周围没有导电尘埃，爆炸性气体及能严重损坏金属和绝缘的腐蚀性气体；5 没有明显的振动和颠簸。3.5 对厂房

6、布置的要求1 中频电源和补偿电容器柜与感应器或熔炼炉应有较好的隔离，以防止高温、潮气、灰尘和腐烛气体浸烛中频电源和中频电容器，以减少设备缺点，延伸设备运用寿命。2 熔炼炉体与补偿电容器柜的衔接电缆要尽能够短，以减少损耗，提高设备的电效率。3 熔炼炉或感应器的母排支架不能构成回路，以防止任务时产生中频感应电流，使支架发热。4 由于中频设备的很多部件和元器件采用水冷却，难免有水渗漏，因此要求有良好的、可靠的排水通风安装。5 任务车间与中频电源间既要隔离，又要能相互联络，便于任务人员随时了解设备的运转情况。6 要有可靠的备用水源，当忽然停水或停电时，能保证感应器部分不会断水而仍能得到充分冷却。7 应

7、配置应急发电机组或高位水罐。8 中频设备离供应电源、水源要尽量接近，最好单独配备变压器，以减少谐波对其他电器设备的影响。对功率大于500KW以上的中频设备，要采用特殊的整流变压器，以减少谐波对电网的影响。四、中频感应熔炼的原理本套设备是利用法拉第电磁感应原理制造而成，其内容如下：我们知道，当螺旋线圈感应器中经过交变电流时，按右手螺旋定律产生一个交变的磁场。线圈中放置的金属坯料被交变磁力线切割，那么产生感应电动势，从而在坯料的表层构成强大的涡流，使该坯料迅速升温并到达金属热加工的要求。利用中频电源加热金属的根本原理可阐明如下； 图一表示一段任不测形的金属，放在中频磁场中例如放在中频感应线圈内，将

8、有假设干磁通经过此金属。由于磁通是以中频频率交变的，故在此金属内将感应出中频电势e,并引起中频电流i,呵斥金属内的发热功率P，既： e i P 图1按电工根底所阐明的电磁感应定律可知： e = -d / dt (1-1)假设随时间按正弦变化，设； =m sin t那么：e=-mcost=msin (t-90) (1-2)设e的幅值以EM 表示之那么： EM = M 1-3其中代表中频角频率： = 2f (1-4)为了要使此金属加热或熔化，必需求求金属内有足够大的电流I，产生足够大的热量，使温度升到所需值。要i大就必需在金属感应出足够大的电势e.从1-2或1-3式可知，要增大感应电势有两个方法；

9、1增大磁通M；2提高频率或f。于是在工频感应器50赫兹中，因频率较低就不得不将感应圈磁场设计的较强，以获得较大的M；在中频感应圈内，因较高，故可采用较弱的磁场。因此频率越高，磁场越强时，同一金属内感应所得的功率密度越高。所谓功率密度，即单位体积内感应得到的功率P。只需P足够大时，金属才干透热或熔化。6.2 磁场产生当铜管中通入中频电流时，就会产生中频磁场如以下图所示。其中一部分磁通经过坩埚或炉膛内，但没有穿过被熔炼的金属，称为漏磁通，另一部分穿过金属，称为主磁通。只需主磁通才干在金属内感应出电流并使之发热或熔化。但主磁通和漏磁通是同时存在的，而且漏磁通往往比主磁通多。 所以，为了提高中频熔炼炉

10、的电效率，以到达节能的目的，在感应线圈的周围配有磁轭见图，磁轭采用高导磁率冷轧硅钢片制造。硅钢片的厚度为03mm。磁轭采用仿形构造，其内弧面的弧度与感应线圈的外圆弧度一样，使磁轭可以紧贴感应线圈外侧均匀分布，最大限制的约束线圈向外发散的磁场，减少外磁路磁阻。磁轭由二侧的不锈钢板和不锈钢夹件夹持，焊接固定。在二侧的不锈钢板上焊有冷却水管，用于冷却磁轭。冷却水管可以接受0.45Mpa水压，15min内无走漏。磁轭总装后，弯曲度不大于4mm，实际中心线与实践中心线偏向不大于3mm。磁轭和线圈之间由里向外垫有聚四氟乙烯板、石棉橡胶板。聚四氟乙烯板具有高的绝缘强度和高的耐温性能，石棉橡胶板具有高的耐热性

11、能。这样就确保了磁轭和线圈之间的绝缘和耐热性能。每根磁轭用固定在炉壳上的丝杆顶住固定，在线圈的一周构成均匀的顶力，这样既固定了磁轭又固定了线圈，在熔化和出炉的过程中，线圈不会产生挪动。五、典型的厂房布置 六、10t/5000kw钢壳中频感应熔炼炉技术参数工程单位数据备注电炉参数额定容量t10.0液态钢最大容量t11.0液态钢最高任务温度1750任务温度1600感应圈内径mm1400感应圈高度mm1775电器参数变压器容量KVA6000变压器一次电压KV10KV视用户实践情况而定变压器二次电压V950、95012脉波双输出中频电源额定功率KW500012脉波双输入额定输入电流A1519*2直流电

12、压V1282直流电流A1861*2变换效率%96启动胜利率%100中频电源最高输出电压V2000额定任务频率Hz250电源变换效率%96启动胜利率%100任务噪音db75综合参数熔化率升温到1600T/h10.5铁熔化电耗升温到1600KW.h/T520液压系统液压站容量L1200任务压力MPa16液压介质液压油冷却水系统电源冷却水流量T/h65合计177吨T/h炉体冷却水流量T/h100换炉开关冷却水流量T/h12供水压力Mpa0.25-0.35进水温度5-35出水温度55七、10.0t/5000kw钢壳中频感应熔炼炉成套设备组成及价钱主设备组成部分 序号设备称号规格型号数量 单价总价1KG

13、PS中频电源KGPS-5000KW/0.25KHz1套2衔接铜排电源到电容之间1套3补偿电热电容器柜5000KW/0.25KHz 1套4水冷电缆 电容补偿柜到炉体之间 2套5钢壳带导磁体炉体GWJ-10.0-5000/2502台6坩埚模10.0t公用2只7水分配器 1套 8液压站倾炉系统1200L 16Mpa1套9倾炉操作台 1套10露炉报警系统安装在炉体上2套11炉衬顶出系统 1套12换炉开关 1套 、辅助设备及资料 选择购买序号设备称号规格型号数量 备注1高压开关柜或高压开关1套2整流变压器ZPS-6000KVA/990V1台高压10KV或35KV3低压开关柜1套选择运用4铜排或电缆变压器

14、-中频电源1套电源用闭式冷却塔1套5炉体冷却水池400冷却水池1套6水路衔接资料 2台管道、阀门、法兰、弯头等750KW柴油机发电机组停电时应急运用1台8筑炉工具电动 1套9炉衬打结料 6.0吨 10耐火胶泥 1.5吨11无尘石棉布3卷八、随机的备品备件序号货物称号规格型号数量1电源控制板AB-081块2整流可控硅KP2只3逆变可控硅KK2只4逆变脉冲板ABNB-082块5无感电阻152根6快速熔断器RSO2只九、各部分详细引见1、KGPS-5000-0.25 双整流中频熔炼电源 六相十二脉双整流并联谐振可控硅中频电源中频电源中频电源是经过电磁感应对感应器中的金属资料进展加热的电源设备。它是一

15、套水冷却方式的静止变频安装，功率元件选用了晶闸管可控硅，该元件充任电力电子的开关元件，中频电源的主要作用是把输入工频50Hz变频为单相中频电源，供应感应器。详细见以下图电源外壳采用特殊工艺制造，具有外形美观、合理的多组合式构造、刚性强、防尘性好、有适当的通风散热措施。 1 独特的双重门构造将弱电控制与强 电高压分开，防止强电干扰从而进一步提高了整个系统运转的可靠性。 2 布置合理的操作面板，完全消除了设备操作员的视觉疲劳。而内部配置的资料盒更为设备维护提供了方便。3 “完全封锁的箱体设计，在确保内部空气充分流通的情况下散热通风窗均设置过滤提高了内部环境的清洁。有利地抑制了导电性尘埃引起的绝缘失

16、效。4 集中的供水管路，在保证各部分 充分冷却的情况下，布置及走向合理而美观。元器件的安装严厉按照工艺要求，合理规划、整洁美观、绝缘性及抗震性均符合国家规范。确保了设备在长期运转中的稳定性。 中频电源衔接铜排全部镀锡，保证接点可靠，并防止潮湿而产生氧化。一切拐角铜排，全部整齐圆弧衔接，改动原工艺几块铜排靠螺栓衔接，独特的铜排加工工艺，减少衔接点，使设备运转更为可靠而且更为美观。中央控制板本公司以提高中频电源的性能，减少中频电源的安装调试任务量为目的，设计制造了该中频电源。采用本控制电路板组装的中频电源，不仅性能好，而且无需同步变压器，无需快熔损坏指示器，无需中频电流信号互感器，无需任何中间继电

17、器，连线极少。更由于三相交流输入线不分相序，中频输出线不用区别相位的优点，免去在用户现场进展调试成为能够。我公司设备配置的新型高集成数字化控制板 本控制电路曾经运用功率范围25kW3000kW，频率200Hz10000Hz。本控制电路在构造上做成一块板，有16k纸大小295mm210mm在电路功能上可以分为整流触发电路，逆变电路，调理器电路，操作维护电路四部分，各部分特点如下：A.整流触发电路采用脉冲一致性好，抗干扰才干强的数字触发电路，无同步变压器，同步信号直接取自与整流晶闸管相连的主电路无单独连线，自动实现与电网同步，而且具备相序自动顺应才干，六相交流输入线不分相序，从而使其在主电路与触发

18、板的连线上变得异常简单、可靠。免去调相序，对同步整流限定的任务，只需把晶闸管的门极线接入在控制板的接线端子上，无需任何整流部分即可投入运用。整流触脉冲变压器以包含在控制面板上，整流触发脉冲强度：IP=1.5A,dA/dt0.5us脉冲宽度约1us,绝缘耐压4kV.B.逆变电路部分逆变采用零压软启动方式，并设有自动反复启动电路，可防止中频电源偶尔启动失败，提高了启动的可靠性，只需负载质量因数2.5，启动胜利率便可达100%。更有特征的是频率跟踪电路仅需采样中频电压信号， 而无需槽路电容器的电流信号，免去了外接中频电流互感器，确定取样电流相位的烦恼。因此，在调试和现场中，也不会由于中频输出线或取样

19、电流互感器的相位接反，而产生中频电源不能启动的问题。逆变电路中还加有逆变角调理电路，由逆变角调理器控制，可以自动调理负载阻抗的匹配，到达恒功率输出，可以制成快速熔炼的中频电源原理参见论文，到达节电、节时，提高电网功率因数的目的，此功能也可被关掉。逆变的脉冲变压器提供是外接的，其脉冲触发强度：Ip=3A,前沿：dA/dT2A/uS,脉冲宽度：1050uS，绝缘耐压4KV。如此强的触发，对提高快速晶闸管的电流分散才干，延伸晶闸管的运用寿命非常有效。C.调理器电路部分采用中频电压，直流电流双闭环PI调理器，在启动过程中双闭环也一直参与任务，系统任务稳定，而且在系统调试过程中和逆变失败时，也很难发生过

20、电流跳闸的景象。另外还有一个逆变功率因数角调理器，保证槽路负载阻抗与电源的自动匹配，当用作熔炼电源时，虽然负载变化很大，仍能保证最大功率输出和高功率因数整流输入。当用于透热电源时，在中频电压为600V750V，可保证整流输入的功率因数0.9。调理器的参数顺应范围宽，普通的中频电源系统均能顺应，无需再对调理器参数进展调整。D.操作维护电路部分在控制电路中设有各种操作，维护电路，主电路与控制电路的上电掉电先后次序，以及运用人员的误操作等，均不会对系统产生任何影响。详细的维护功能有：缺相快熔断检测三相交流输入能否有缺相，可省去快速熔断器缺点指示器的检测电路 。过电流系统过电流截止维护，过流电平无需单

21、独整定，控制电路自定整定在额定输出电流的1.5倍上。过电压中频输出过电压维护，过电压平亦需单独整定，控制电路自动整定在额定输出中频电压的1.15倍。过电压维护动作一方面截止整流桥，另一方面直通逆变桥，能有效的防止因输出电缆开路引起逆变晶闸管的损坏。水压低冷却水压力维护，具有8秒钟的延时动作，可防止水压瞬时动摇引起系统的跳闸。控制电源欠压控制电路供电电压偏低维护，可防止控制电路掉电时，对主电路的乱触发。负载特性中频感应加热设备普通都采用并联谐振电炉，在上图所示的并联谐振负载中，当电感L感应器、补偿电容的值确定后，其谐振的固有频率也就确定，随着负载感应器阻抗的变化，固有频率也随着变化，当空炉轻载时

22、频率较低；满炉、冷料重载时频率较高。启动频率跟踪特性在启动过程中，当启动频率与负载频率最为接近时，启动的胜利率越高。而频率是随着负载的变化而变化的。如图示，在此采用扫频启动方式，即发一组含盖负载频率变化范围内的频率启动设备，就不受负载变化的影响，由此启动的可靠性大大提高。E. 缺点显示及自诊断：当中频电源出现缺点时，查询缺点点往往成为维修人员较为烦恼的问题，尤其是维修阅历较少的维修人员。缺点显示和缺点自诊功能能协助 维修人员在较短的时间内查出缺点的缘由，使设备尽快的投入到消费中。缺点显示和自诊系统可在中频电源出现缺点时显示出缺点的缘由及主要缺点点的位置，如整流、逆变脉冲的形状等。F. 完善的维

23、护功能主回路短路维护 主回路缺相维护 电网电压高维护 电网电压低维护 冷却水压低维护 可控硅过电压维护可控硅过电流维护 逆变可控硅电流上升率高维护逆变可控硅换流时间缺乏维护 逆变可控硅反向关断电压时间缺乏维护G. 功率调理该电源可实现0至满功率无级可调，并可经过外接信号控制如PLC，从而实现全自开任务形状。也可经过温度传感器和温度变速模块动调理电源功率。H. 频率调理由于中频电源采用了频率自动跟踪控制，所以，无论负载的频率如何变化，中频电源都可自动跟踪，无需任何人为调理。当用于不同频段时，由于负载的阻抗会有所变化，只需衔接相应的补偿电容器组即可调整到适宜的阻抗值。9.2.2 可控硅可控硅是中频

24、电源的中心器件，同时也是较昂贵的器件之一，所以在选择时应选择技术才干强、工艺严厉、检测手段齐全的厂家，要求其进展115的结温测试，并出具测试结果，在元件装配时，按照测试参数进展配对安装。 9.2.3 平波电抗器平波电抗器对中频电源是非常重要的，它有两个作用。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。假设滤波电抗器的参数设计不合理，铁芯资料不好或制造工艺不过关，将对中频电源的任务可靠性产生极大影响。为了确保滤波电抗器的参数合理，我公司专门开发了滤波电抗器设计软件包。该软件特别思索了并联逆变条件下滤波电抗器的任务环境，同时根据我

25、们消费中频十余年的阅历编制。滤波电抗器的硅钢片采用Z10型冷轧高导磁率产品，铜管为T2挤制铜管，用高强度云母带包扎，H级绝缘。为了减小滤波电抗器的任务噪音，硅钢片采取了特别的紧固工艺，在硅钢片和气隙之间还有公用的缓冲吸音资料电容无功补偿安装 补偿电容器柜体采用槽钢、角钢焊接而成，并配备有平安防护网 ，使整体构造巩固、外表美观，对电容器在绝缘处置上采用双层云母绝缘技术，即使不慎将水喷洒于电容器上，也能保证柜体的绝缘强度。为了减少大电流回路的损耗,补偿电容器组安装在地下室尽量接近电炉的位置。电容器全部采用新型大容量无毒介质水冷RFM系列电热电容器，具有单台容量大，介质损耗低，占地面积小等优点。电容

26、柜安装在炉体最近处，这样可以减小槽路的损耗，提高效率。1无毒液体介质。2每个电容器装有检测元件，当任务异常时能维护并报警。在每台电容器的出水部位上都安装了温度监测元件，经过我公司研制的公用温度检测仪表检测电容器的任务温度，当温度超越时产生报警信号，使中频电源自动停机。电容器组全部采用大截面水冷铜排，使铜排的任务温度不超越45，以减低并联谐振电路的传输损耗。电动换炉开关 本设备是一种用于无芯中频变频感应电炉中的电动快速切换开关，其构造是由静止块、活动块、压力调理机构，传动机构、机架组成，螺栓将静止块、接出铜板和机架直接联接在一同，接出铜板和中频电源或炉体电缆线相联接，两侧静止块与之对应的活动块的

27、接触面是斜面贴合，活动块和压力调理机构中的导向板是由弹簧和螺栓衔接的，导向板和蜗轮机上的丝杆铰链衔接，活动块上有通水冷却小孔；压力调理机构有弹簧、导向板、调理板和行程开关，其中的行程开关经过螺栓和机架固定，传动机构中的电机带动蜗轮减速机，而蜗轮减速机的丝杆与活动部分的压力调理机构中的导向板铰链衔接；机架的前后对称。本发明的优点：操作简便，运用方便，缩短了炉子切换的时间，提高了效率，减轻了工人的劳动强度，而且能随便的实现中频电源对保温炉体和熔化炉的切换，具有很大适用性水冷电缆 水冷电缆的接头采用冷压成型工艺与铜绞线压接。这种方式联接结实，接触电阻小，不损伤铜绞线。其单个接头和铜线之间可接受8t以

28、上的拉力。 为了减少水冷电缆的损耗，电缆采用了侧引线方式。水冷电缆从电炉的侧面引出以使其长度到达最短。 水冷电缆的接头采用可装配构造可以方便的拆开。内部经过焊接方式与铜绞线衔接。这种方式联接结实，接触电阻小。水冷电缆的外套管采用夹布橡胶管。这种胶管不易熄灭，强度好。，它可以接受0.45Mpa水压而不走漏或破裂。橡胶管经过长期运用后会老化，这时就要进展改换。这种可装配构造不需求破坏内部的铜绞线，只需求拆开接头上的螺栓就可以方便的改换外部,接头内部采用斜锥面密封和导电。当上紧接头螺栓时，自然就会起到了既导电又密封的作用。钢壳带磁轭炉体 炉壳： 鼠笼式钢壳熔炼炉炉架炉壳采用槽钢或者优质钢板卷制焊接而

29、成，为了保证炉体的刚性，采用有足够厚度的优质碳素钢板卷制焊接而成的鼠笼式框架是最理想的。采用框架构造，框架窗口有可拆式盖板，以便于检修。活动炉架顶部的操作平台采用了加厚花纹钢板制造，以提高炉架的强度和承重才干，在长期运用中能坚持平整，不变形。活动炉架的上面是炉盖选择配置。它是油液压驱动的。为了保证炉盖运转的可靠性，其顶升和旋转采用各自独立的二支油缸驱动。炉体顶部装有搜集烟尘的集烟环选择配置，用于搜集熔化时产生的烟雾，然后由用户自备的除尘系统抽除。 活动炉架的底部有固定法兰，用于联接炉衬快速推出安装。固定炉架安装在地基上，用于承载活动炉架和固定炉体。采用高强度整体钢构造，固定炉架的上部有倾转轴和

30、活动炉架相联，在倾炉油缸的顶推下，可以使活动炉架向前倾转95。在倾炉油缸的底部，装有防破裂限速切断阀。在倾炉过程中，假设油管破裂，防破裂限速切断阀将动作，封锁油缸的回油油路，使电炉停在原位。 炉架部分在设计时预留了很大的平安系数。保证炉架具有足够的刚度，在承载最大装料量时运转平稳。2.感应线圈不锈钢水冷圈感应线圈是整个感应炉的心脏，感应线圈由中频电源供电，在中频电压、电流的作用下产生强大的磁场，此磁场使炉膛内的金属产生涡流而发热，线圈是电能转换热能的关键。所以线圈设计就显得优为重要，本电炉的线圈是结合国内外中频炉实践运用情况，根据电磁场原理，经过计算机分析计算而确定的较佳方案。法拉第磁环感应线

31、圈采用Cu-OFE电子级的无氧铜，其成分组成如下牌号为-Y,Cu含量99.99%E杂质组成氧磷硫碲锌硒总量质量分数/%0.001 0.00030.00180.0010.00010.0010.0052感应圈绕制成形后采用耐高温、耐高压绝缘油漆整体浸涂，烘干，绝缘级要求到达H级，绝缘层耐压大于7000V.感应圈组装前要经过约1.2MP水压耐压实验24小时即7000V电压耐压实验。从上图可以看出，感应线圈上部和下部设有不锈钢水冷圈，以保证炉衬受蚀热均匀，而且还设有法拉第短路环，以便充分吸收上、下端漏磁通，防止炉体发热。 感应线圈接电采用大截面水冷电缆，侧引出线方式，线圈压紧安装采用不锈钢拉杆上下拉紧

32、，装配简单，改换线圈方便。 通常在感应线圈内侧及匝间缝隙雏涂有绝缘性能好的耐火胶泥，可以方便地进展炉衬的捣筑还能防止因炉衬冷热变形而影响炉衬寿命。 感应圈的设计： 感应线圈设计时主要思索的是正确地确定其直径、高度、线圈长度及截面外形与尺寸。线圈厚度。匝数。匝间距等参数。1.感应线圈直径:当感应熔炉容量确定时，其坩埚体积是一定的，设坩埚直径为坩埚壁厚度为那么感应线圈直径为： = + 2感应线圈高度对熔炼炉而言金属液的高度以坩埚平均直径之比在1.31.6范围内，在中频感应中卫了减少漏磁及添加金属搅拌作用供应线圈高度应该大于金属液高度，普通按=1.1-1.3来思索。3.感应圈铜管长度及截面尺寸的选择

33、 感应线圈铜管长度及截面尺寸的选择与谐振电路的电感L有关,由于 = L = R = L/所以 l= L/=2f L/-铜管直径L谐振电路的电感l 铜管长度4.感应圈的壁厚由于集肤效应，感应圈在任务时，电流大部分集中得在向着炉料的一侧。感应炉的感应圈内电流很大，为了使感应圈本身的功率损耗最小，向着炉料的铜质感应圈的管壁厚度，随着电源频率不同有一最正确值，其关系如下表感应线圈铜管壁厚度与感应频率的关系电源频率/Hz50400100025005000壁厚最正确值/mm165.83.62.30.5普通选用值/mm10-204.59.22.96.31.84.00.5线圈壁厚应还思索到价钱的方便以及线圈的

34、刚性等要求。2吨中频感应熔炼炉的感应线圈的壁厚为：6.5mm5、感应圈截面外形感应圈空心铜管普通由电解铜资料制成，截面外形有圆形、矩形及其它异型管。中频炉普通选用矩形管。我公司中频感应熔炼炉的感应圈选用偏心矩形铜管绕制，采用这种偏心矩形铜管绕制而成的感应器，整个设备可至少提高效率5%。我们知道对于中频电炉来说，电器部分的电损失大约占到总功率的8%，而感应线圈和水冷电缆上的损失大约占到总功率的28%左右。根据中频三大效应集肤效应、圆环效应、临近效应可知，整个流经感应铜管的电流有95%的从其内侧流过见以下图，外侧和上下侧实践上只能起到通水冷却的作用，内侧才真正的担当重担，所以降低内侧的电阻值就一定

35、能降低其本身的损失，假设将内侧的电阻值降低2-2.5倍，那么根据发热量Q=电流I的平方电阻R时间T的公式我们可以得出电损失就可以降低2-2.5倍。从这个意义上讲其设备的运转效率就提高了。据此我们还可以降低冷却炉体的闭式冷却塔的费用冷却量降低后，设备的选型也变小感应线圈采用包扎云母带和浸绝缘漆工艺, 外表再喷涂一层灰色绝缘漆，绝缘层的耐压大于5000V。感应线圈由焊接在其外圆周的数列螺栓和绝缘撑条固定。线圈固定后，其匝间距误差不大于2mm。感应线圈在设计时思索到铜管的固有长度的影响，将铜管的焊接处下引电、引水部位结合，使每组感应线圈为整根铜管绕制而内部不需求焊缝。在感应线圈的上部和下部都设有不锈

36、钢水冷圈，其目的是使炉衬资料在轴向受热均匀，延伸炉衬的运用寿命。在感应线圈的出水口处，按水路分别安装数个水温温度探头，当某一路水发生堵塞水温超高时，可以立刻发出警报，并可以自动使中频电源停机。6、感应线圈的匝数及匝间距设计条件：进线电压：=900V电源功率：=5000KW任务频率： f = 250Hz整流电路：12MC电炉容量：10t负载用纯并联电路计算得出结论线圈内径线圈高度线圈匝数铜管规格炉衬厚度匝间距800mm1000mm8X2 双并绕60mmX50mmX5mm100mm20mm3、磁轭：磁轭是用硅钢片叠制而成的轭铁，它均匀的发布在供应线圈的周围，磁轭的作用是约束感应线圈的漏磁向外分散，

37、提高感应加热的效率，另外作为磁屏蔽，减少炉架等金属件的发热，还等待加固感应器的作用。1磁轭的构造：由矽钢片、不锈钢板、不锈钢夹子、冷却铜管和铜板组成，其中不锈钢板与不锈钢夹子经过焊接衔接，冷却铜管与铜板焊接在一同，并设置在矽钢片和不锈钢板之间，不锈钢夹子将不锈钢板、铜板和矽钢片联成一整体。2矽钢片的特点：我公司采用的矽钢片为武钢【型高硅矽钢片，含硅量为4.5%；厚度为0.35mm；导磁率达10000高斯以上；晶粒取向硅钢片。具有：1、铁损低。2磁感应强度高。3、叠装系数高。硅钢片外表光滑，平整和厚度均匀，叠加系数就高等特点3仿型构造磁轭的优点：磁轭采用仿形构造，其内弧面的弧度与感应线圈的外圆弧

38、度一样，使磁轭可以紧贴感应线圈外侧均匀分布，最大限制的约束线圈向外发散的磁场，减少外磁路磁阻。磁轭由二侧的不锈钢板和不锈钢夹件夹持，焊接固定。在二侧的不锈钢板上焊有冷却水管，用于冷却磁轭。冷却水管可以接受0.45Mpa水压，15min内无走漏。磁轭总装后，弯曲度不大于4mm，实际中心线与实践中心线偏向不大于3mm。 磁轭和线圈之间由里向外垫有聚四氟乙烯板、石棉橡胶板。聚四氟乙烯板具有高的绝缘强度和高的耐温性能，石棉橡胶板具有高的耐热性能。这样就确保了磁轭和线圈之间的绝缘和耐热性能。 磁轭分布图 磁轭固定图 每根磁轭用固定在炉壳上的丝杆顶住固定，在线圈的一周构成均匀的顶力，这样既固定了磁轭又固定

39、了线圈，在熔化和出炉的过程中，线圈不会产生挪动。11、坩埚模12、油泵 一台 双机双泵液压泵站选择江苏海门或山西榆次的优质产品。它具有以下特点：1 油箱规范化，选型方便。2 压力稳定，噪音低。3 低能源，油路设计完美。4 减少空间，泵与电机直接结合。5 规范油路、控制回油、保养维修容易。6 任务稳定。维修方便。7 液压站技术参数配套电炉额定压力最高压力电机型号油泵型号油箱容积10吨16MPa18MPaY132S-4CB-Fc201200L采用双机双泵机组一套任务,一套备用该机组用立式电机，油泵内置式构造，并有调压安装，回油及吸油过滤安装，其特点有：任务可靠、性能稳定、外形美观，具有密封性好，抗

40、污染才干强。液压系统主要由五部分组成：倾炉缸 通常采用两个柱塞式油缸，该油缸两端的支撑点采用球面轴承方式，缸体顶端设有放气塞，仅有段设有限速切断阀。炉盖提升油缸 采用单油缸式 。手动换向阀 炉盖挪动和启闭与炉体倾动采用一套液压系统，经过换向阀进展控制。 13、倾炉操作 台 1 台倾炉操作台用于控制炉体的倾动、回落、炉盖的升起、下降 炉盖的旋转。它采用手动阀操作，动作平稳，无冲击 。液压站系统采用榆次液压企业的优质产品。14、机电一体化 控制柜 1台 为了操作方便，现场设置操作台。操作台上设有以下功能：1对中频电源进展操作。包括中频启停、中频功率的调理、各种缺点显示等。2各种电气的控制。包括，水

41、泵的控制、另外如装有漏炉报警安装，可以对其进展监控和操作。15、炉衬推出系统炉衬顶出机构用于快速撤除废的炉衬，它由顶推块、顶推油缸和操作机构组成。顶推块装在炉衬下面可以经过炉体底部的顶推孔与顶推油缸相连需求推出旧炉衬时，可将炉体倾转90将顶推机构与炉底的固定部件衔接，操作炉台上的手柄即可将旧炉衬推出，炉衬顶推液压器件采用榆次液压件厂产品。运用该机构不仅能减轻工人操作劳动强度，减少停机时间，降低拆炉衬，对感应器的损伤程度，而且也将噪音和粉尘的有害污染降到最低限制。炉衬快速顶出机构炉衬顶出安装用于快速撤除废炉衬,它由顶推块、顶出油缸和操作机构组成。顶推块装在炉衬下面可以经过炉体底部的顶推孔与顶推油

42、缸相连需求推出旧炉衬时，可将炉体倾转90度将顶推机构与炉底的固定部件衔接，操作炉台上的手柄即可将旧炉衬推出，炉衬顶推液压器件采用榆次液压件厂或海门油威力公司产品，运用该机构不仅能减轻工人操作劳动强度，减少停机时间，降低拆炉衬，对感应器的损伤程度，而且也将噪音和粉尘的有害污染降到最低限制。上图为任务原理表示图。16、炉衬厚度检测安装接触式炉衬厚度检测安装原理图L-电抗器； R1R3电阻； S1S3开关； FU熔断器； VC整流器 PA单针指示警报仪坩埚式感应电炉运转过程中往往由于种种缘由在炉衬中构成裂纹而导致漏炉事故。这种事故假设不能及时发现，轻者使感应线圈和磁轭的绝缘层损坏，重者使感应线圈铜管

43、烧坏，高温钢液和感应线圈的冷却水相遇，呵斥严重的设备事故，严重的甚至引起爆炸危及人身平安，防止漏炉事故的产生和扩展，炉衬厚度检测安装是非常重要的，报警安装必需做到在钢液未到达感应器前就发出报警信号，并可以判别炉衬的厚度及妥善处置炉内的钢液把呵斥的损失降到最低限制。接触式炉衬厚度检测安装任务原理接触式炉衬厚度检测安装任务原理参见上图。在陆地埋入不锈钢丝做底电极称第一电极并要求它与炉内金属液坚持良好接触。在供应线圈内侧的两层石棉板之间安装用非磁性资料制成的另一电极称第二电极。第二电极外形可以做成栅栏状或梳状，其高度要稍高于炉内金属液的高度，安装时不能构成短路环。在这两个电极之间加上低压直流电。正常

44、情况下，电流很小，而且也较稳定，当金属液渗漏进炉衬中并接触第二电极时，呵斥第一第二电极短路，这是电流忽然添加，到达报警设定值，报警安装就发出信号并切断电路。 18.筑炉工具 电动筑炉机一、电动筑炉机主要是运用于中频熔化炉的炉衬制做，属于炉衬打结公用工具。电动筑炉机由振动主机、筑炉工具组成。筑炉工具包括：炉底振板、炉壁振板、捣固叉、扁铲。电动筑炉机是根据电机带动偏心轮产生的振动力，经过炉衬振板和炉壁振板将振动力传送给砂料，压紧砂料并排出砂内空气，以使砂料与砂料之间到达高的填充密度。主要规格和技术性能：额定电压 380V额定电流 0.37A额定功率 180W电源频率 50HZ 振动频率 2900r

45、/min振 动 力 1000-2000N，压 强 0.3-0.5MPa重 量 14.2kg为使工人操作方便，要求电机采用铝合金外壳，分量更轻。才干使炉衬的打结更结实耐用。而且不仅能上下动力，还要在炉内做部分回转、偏压等运动。19.中频感应炉炉衬坩埚的运用与维护在中频感应炉中，位于感应圈和被加热或熔化的金属之间的填充物称为炉衬。它普通由耐火层、隔热层和绝缘层所组成。耐火层采用各种耐火资料酸性、碱性或中性打结而成，然后高温烧结投入运用;隔热层位于耐火层和感应圈之间，其作用是隔热，所用资料为石棉板、石棉布、硅藻土砖、高硅氧玻璃棉等；绝缘层是用耐高温的绝缘资料用于防止感应圈漏电。 感应熔炼炉的坩埚是感

46、应炉的重要组成部分，也是关键部件，它除了用于盛装金属液并进展冶炼的作用外，还起着绝缘。绝热和传送能量的作用。坩埚的材质除应能满足冶金要求并确保运用寿命外，还必需具有一定的电气特性。炉衬打结资料构造图坩埚的材质及其分类感应炉运用的坩埚按所用耐火资料的化学性质分为酸性、碱性和中性坩埚。碱性坩埚碱性坩埚是用碱性耐火资料制造的坩埚，肠胃镁砂主要成分是MgO或镁铝尖晶石打结而成当运用镁铝尖晶石MgO.Al2O3资料时，经过参与硼酸H3BO3降低尖晶石构成温度，因此改善烧结质量，提高坩埚的耐压强度。酸性坩埚 酸性坩埚是用酸性耐火资料制造的坩埚，它只需由硅石或以石英砂为主的天然矿石组成。运用石英砂制造的坩埚

47、，SiO2含量要求大于98%，石英砂中有害杂质含量越低越好，运用石英砂做炉衬，价钱廉价，在不少小型感应炉中运用普遍。中性坩埚中性坩埚常用铝制的硅酸铝质耐火资料，Al2O3含量应大于46%，刚玉质耐火资料的Al2O3含量大于95%，它具有较高的化学稳定性，高温时体积稳定，荷软点很高，抗渣性好，其运用温度可达1800.用石墨制造的坩埚也属于中性坩埚。感应炉坩埚对耐火资料的要求：感应炉刚的任务条件非常恶劣，而且炉衬壁较薄，内侧直接受高温金属液热冲击与渣液的侵蚀，在电磁场作用下所构成的搅拌力使坩埚壁遭到金属较强的冲刷。坩埚壁外侧那么接触水冷感应线圈，内外温差大，为了提高坩埚的寿命，因此，对制造坩埚的耐

48、火资料，有较为严厉的要求。1.足够高的耐高温性能。制造坩埚的的耐火资料应耐受大于1700，软化温度应大于1650.2.良好的热稳定性。坩埚壁在任务时温度动摇极大，而且温度场分布不均匀，坩埚壁因此会不断产生体积膨胀的与收缩而导致产生裂纹，这直接影响坩埚的运用寿命。3.化学性能稳定。坩埚资料在低温时不应产生水解粉化，在高温时不易被分解和复原，不易受熔渣及金属侵蚀。4.具有较高的力学性能。在常温时能接受炉料的冲击，在高温时能接受金属液的静压力和剧烈的电磁感应搅拌作用。坩埚壁不易被冲刷磨损和侵蚀。高温抗折强度大还意味着耐火资料抗渣侵蚀才干和抗热振动才干强，是耐火资料，特别是碱性耐火资料的重要特性。5.

49、较小的导热性。以提高炉子的热效率。6.绝缘性能好。坩埚资料在高温形状下不得导电，否那么会引起漏电和短路而呵斥事故。在运用前宜运用磁选法去除耐火资料中混入的导体杂质。7.资料的施工性能好，以修补，即烧结性能好，打结及维修方便。8.资源丰富，价钱低廉。炉衬的打结和运用 炉衬的打结质量直接影响到炉衬的运用寿命，炉衬打结质量的好坏，其关键环节是：材质的正确选择，颗粒配比。添加剂、结合剂的选择与运用数量、打结前的预备任务以及打结操作等。 合理的粒度配比可以使坩埚的气孔率最小，致密性最高。烧结性好喝耐激冷激热性好，用于制造坩埚的耐火资料普通分为粗颗粒、中颗粒和细颗粒三种。在选择颗粒配比时。要思索坩埚大小、

50、打结方法及烧结工艺要素。 打结料颗粒配比及其作用颗粒度/mm所占比例/%作用粗颗粒26占全部料总重的20-25骨架作用、抗冲刷作用中颗粒0.52占全部料总重的25-30填充粗颗粒料之间的间隙，堆积密度，改善坩埚烧结性能，提高坩埚强度。细颗粒0.5占全部料总重的40-50确保坩埚烧结性能，烧结网络的延续性，使坩埚具有良好的致密性在打结坩埚时，所运用的耐火资料需求参与一些添加剂，如硼酸H3BO3卤水MgCl2水玻璃NaSiO3等。其目的是改善耐火资料的烧结性能，降低烧结温度，提高烧结质量，有些耐火资料为了提高其抗拉强度还在其中胚乳微量不锈钢的纤维或SiC纤维。镁砂的烧结温度约为1750，石英砂的烧

51、结温度约为1450，参与硼酸后料重的0.8%-1.5%硼酸在加热时分解，以B2O3方式存在于耐火资料中。在10001300时B2O3和镁砂中的MgO和SiO2等构成低熔点化合物。使镁砂烧结温度降低，改善了烧结条件，提高了烧结质量，硼酸还可以调理坩埚的体积变化率。使炉衬裂纹倾向性减小。 硼酸的作用除对百货资料烧结层有良好的效果，对其中烧结层可以起到坩埚和感应圈之间有一层松软过渡地带。这样不仅缓冲了体积变化，同时也使内应力缓解，使裂纹引起的漏钢事故减少。 当运用镁铝尖晶石MgO.Al2O3资料时，参与硼酸，可降低尖晶石构成温度，促进尖晶石构成，因此改善了烧结质量，提高了坩埚的耐压强度，在含MgO9

52、2%。Al2O3 8%的打结料中参与料重1.2%的硼酸，改善了烧结质量，耐压强度可提高12倍。但硼化物外表活性大，存在于方镁石晶粒界上，使晶粒熔点降低较多，对，镁质耐火资料也有不利之处。因此硼酸参与量也不宜过多。炉衬捣打前的预备任务 预备好捣打工具。预备好坩埚模。制造坩埚模时要思索教好的几何外形和外壳强度，外表力求光滑无锈，焊接处打平，坩埚的斜度为1:10.随着炉子容量的大小的不同，运用钢板厚度普通为412mm，为了保证捣打均匀密实，大容量炉子的钢模应分为2-3段，为了便于烘炉时炉衬内部的水汽的排出，允许在钢板的周围均匀地钻有排气孔，其直径为2-5mm.铺设 隔热绝缘层，隔热绝缘层是坩埚壁与感

53、应圈内壁之间的填充层，它是用来提高感应圈内壁的耐压性能和减少热损失的。用作填充层的资料有云母纸、石棉布、和玻璃丝布。 铺设隔热、绝缘资料之前，应彻底去除感应圈外表的灰尘和粘附的细小铁屑。有坩埚报警安装时，应按要求同时铺设，用胀圈胀紧，要使各绝缘层均紧贴在感应圈上。铺设的资料应防止横向接缝，纵向打接应在100mm左右，并要相互铺开、铺平、压紧。 21、无尘石棉布 中频感应熔炼炉冷却方式的选择 中频感应熔炼炉整套设备需求冷却的设备包括电源和炉体两大部分。 电源部分包括：中频电源柜和补偿电容柜两部分。电源部分包括电源柜内各个电源器件和电力电热电容组。电源部分由精细电器元器件组成，冷却管道直径比较细为

54、了防止管内结垢堵塞管道而引发缺点所以普通中频电源冷却运用软化水或者纯真水，由于中频设备7080%的 电器缺点都是由于水质没有处置好引起的，所以冷却电源部分对于冷却水质要求比较高。中频电炉炉体和中频电源可以采用一样的冷却安装，也可以运用不同的冷却设备，中频电源和炉体可以采用同一个冷却设备也可以采用相互独立的二套冷却安装。中频感应熔炼炉的冷却方式很多，采用什么样的冷却方式最适宜 ，主要从冷却效果和投资的角度来思索， 2.0吨1000KW中频感应熔炼炉不同冷却设备优缺陷的比较：序号冷却方式能否要蓄水池特 点设备型号价钱1闭式冷却塔否完全封锁，无结垢，冷却效果佳但投资最大BFB-175B25.02横流

55、冷却塔否半封锁，冷却效果良好投资小但运转本钱高KBL-25016.5万3板式换热器是须和水池配套运用冷却效果良好投资小LLS-25010.0万4水池是投资最小，冷却效果普通250立方米8.0 这里我们选择中频电源运用闭式冷却塔冷却，炉体采用水池冷却的方式1闭式冷却塔的原理：闭式冷却塔利用两级冷却方式即：一级冷却采用风冷，依托风对冷却器盘管进展冷却；二级冷却采用风冷和喷淋。 全封锁冷却安装的中心是喷淋蒸发式封锁冷却塔。 在冷却塔内部有许多散热盘管，循环水在盘管内部流动，与空气不接触。冷却塔的下面有集水盘，内装喷淋用水，集水盘的进水口装有浮球阀，可以自动控制集水盘内的水位，出水口有喷淋水泵。冷却塔

56、的上部装有喷水口和冷却风机。任务时喷淋水泵将水泵到上部的喷水口，将水呈雾状喷淋到盘管外外表，冷却风机同时抽风，使喷淋水汽化从而带走盘管内循环水的热量。这种先进型式的冷却安装具有很高的换热效率，占用空间小。 闭式冷却塔主机闭式冷却塔辅机2闭式冷却塔的优势：、循环冷却介质封锁循环，没有杂质进入，保证了介质的纯真；、水循环的水运用软水，不结垢，不堵塞管路；、占地面积小，可以根据需求挪动、摆放；、能量耗费小，操作简单可靠。不需求挖水池 3闭式冷却塔的构造详细见冷却原理图 4闭式冷却塔组成1镀锌板外壳 1套 2紫铜冷却器 1套3风机系统 1套4专利收水器 1套5喷淋系统 1套6集水箱 1套7主水泵 1台

57、8电控箱 1台9压力、温度控制系统 1套10不锈钢水箱 1只 6冷却系统设备技术阐明主机：冷却塔主机主要由外壳、紫铜冷却器、排风系统、喷淋系统、脱水器、集水槽等2外壳：冷却塔的外壳采用进口热镀锌板制造，厚度为2mm，外观处置美观大方，外观颜色可由用户指定，规范颜色为蓝色；经数控机床剪、折、冲后经无焊缝拼装而成，尺寸准确平整。3冷却器：冷却器为冷却塔的关键部件，内部通冷却介质，外部经过风冷及水的喷淋来到达冷却要求；冷却器采用国际规范的T2脱酸紫铜控制造，全部为裸紫铜圆管，不加翅片，以保证其冷却效果；铜管与弯头之间的衔接采用银焊条焊接，焊点少且质量好。4排风系统：排风系统主要作用是排出冷却塔内的饱

58、和热湿空气，由进风格栅，风机和防护罩等组成；风机采用铝壳三防风机，添加运用寿命。铝壳三防风机5喷淋系统：喷淋系统主要由喷淋水泵、衔接纳路、喷淋头等组成。当温度超越设定温度时，系统控制自动开启喷淋系统，来保证冷却的温度到达要求。6脱水器：脱水器的主要作用是排风系统将喷淋水及热蒸汽的水分排出去；获得专利的方舟特有的PVC高效脱水器，使水的飘逸率小于0.001%，使得设备放置在水雾敏感地域成为能够。7集水槽：集水槽的主要作用是存储喷淋用水，由水槽、浮球阀、进水口、排污口等组成。8辅机：辅机主要是冷却塔的控制系统，由主水泵、不锈钢水箱、电控箱、温度控制系统、压力控制系统等组成。 规范配置水泵为1台，思

59、索设备的可靠要素，用户可以选用1台备用水泵，当主水泵发生缺点时可以直接切换运用备用水泵；当发生停电时，可以备用1台汽油机应急水泵，保证设备不断水。循环水箱采用304不锈钢板制造，并设有进口液位报警，循环冷却介质为封锁式，但还是有少量的损耗，液位计自动丈量和报警，以便及时补充冷却液。冷却塔在进水口设有压力显示，在需冷却的设备进水口也有压力显示，能经过压力差来读取压降，从而到达有效冷却，以保证设备在平安的水流量范围。冷却塔在出水口设有温度显示及温度报警，并能经过数显温控仪控制喷淋系统的开关来实现进出水温度的调理，使闭式冷却塔在规定的水温范围内对设备延续高效地进展冷却。消谐柜无功补偿消谐柜西安埔伟科技有限责任公司研制的TQF型消谐无功自动补偿安装根据用户负荷情况，采用专门的测试设备和技术，为用户提供消除谐波公用的无功补偿调和波综合治理安装，其特点是针对性强、平安可靠，无功补偿调和波治理同时进展，经济性好，并已广泛运用与整流、冶金等非线性负荷用户。2采用技术西安埔伟科技有限责任公司研制开发的TQF型消谐无功自动补偿安装主要有以下技术特点：采用无功功率、电压和功率因数的综合投切战略，防止了投切振荡和向电网倒送无功； 具有过电压和欠电压限值设定功能，有利于电网电压的调整；具有对电网谐波电压和电流实行有效监控和越限维护功能；根据实践电压折算电容器实践容量，补