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1、西安高盛冶金设备有限公司 钢壳中频感应熔炼炉技术方案Page 1 of 51GW 钢壳中频炉感应熔炼设备技术方案西安高盛冶金设备有限公司 钢壳中频感应熔炼炉技术方案Page 2 of 51目 录公司简介. 3成套设备平面布置图. 4设备的运行使用条件. 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成套设备组成及价格 11随机的备品备件 13各部分具体介绍 13验收标准及性能测试 26质量保证和售后服务 26设备主要元件生产厂家 28成套设备的付款方式 28成套设备的制作周期 28近期主要中频炉业绩 29西安高盛冶金设备有限公司 钢壳中频感应熔炼炉技术方案Page
2、3 of 51一、公司简介西安高盛冶金设备有限公司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经验，竭诚为广大客户提供以下设备和服务：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、真空热处理炉 、 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
3、频感应加热设备、扩散泵、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，工艺精湛，产品畅销全国各地，为国内众多大中型企业高校提供了精良的成生产设备和实验仪器。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经验丰富的技术骨干和管理、销售、服务的高素质人才。公司始终以先进的设计、精心的制造、优质的服务来赢得客户和保证客户的满意。设计和制造是保证质量的前提，我们拥有完整的质量保证体系，独立开发、设计、制造成套设备的能力，并且不断升级、创新，工艺和技术始终保持领先。可按照客户的要求进行各种非标设计、制造、调
4、试，确保成套设备稳定的质量和优异的品质。目前公司开发创新能力稳步增强，产值连年递增，发展迅猛，加之企业领先的经营理念和管理机制，使我们在电加热装备制造领域中得到了快速的发展，在行业中也享有较高的声誉和信誉。公司一直遵循专业、诚信、创新、进取、追求质量与服务最佳”的企业理西安高盛冶金设备有限公司 钢壳中频感应熔炼炉技术方案Page 4 of 51念，追求与客户双赢共同发展。西安高盛冶金设备有限公司 钢壳中频感应熔炼炉技术方案Page 5 of 51二、成套设备平面布置图西安高盛冶金设备有限公司 钢壳中频感应熔炼炉技术方案Page 6 of 51中频感应熔炼炉布局结构示意图说明：1. 本套系统没有
5、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，这样对设备的使用寿命和性能更好，冷却方式的类型比较多用户可以根据自身的条件选择适合的冷却方式，见附件二。我们推荐选用我公司生产的闭式冷却装置，冷却效果最好。3.为了提高功率因数，消除谐波，可以选用我公司生产的无功消谐补偿装置。三、设备的运行使用条件3.1 用户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：电网电压波动：10%；电网频率波动：50Hz10%（2） 中频
6、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说明3.4 设备的使用环境（1） 海拔不超过 1000m；（2） 环境温度在 540范围内；（3） 使用地区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；西安高盛冶金设备有限公司 钢壳中频感应熔炼炉技术方案Page 7 of 51（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
7、电容器，以减少设备故障，延长设备使用寿命。（2） 熔炼炉体与补偿电容器柜的连接电缆要尽可能短，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形成回路，以防止工作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、可靠的排水通风装置。（5） 工作车间与中频电源间既要隔离，又要能相互联系，便于工作人员随时了解设备的运行情况。（6） 要有可靠的备用水源，当突然停水或停电时，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、水源要尽量靠近，最好单独配备变压器
8、，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作而成，其内容如下：我们知道，当螺旋线圈（感应器）中通过交变电流时，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，则产生感应电动势，从而在坯料的表西安高盛冶金设备有限公司 钢壳中频感应熔炼炉技术方案Page 8 of 51层形成强大的涡流，使该坯料迅速升温并达到金属热加工的要求。利用中频电源加热金属的基本原理可说明如下； 图一表示一段任意形状的金属，放在中频磁场中（例如放在中频感应线圈内） ，
9、将有若干磁通 通过此金属。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,造成金属内的发热功率 P，既： e i P 图 1按电工基础所说明的电磁感应定律可知：e = -d / dt (1-1)如果 随时间按正弦变化，设；=m sin t则：e=-mcost=msin (t-90) (1-2)设 e 的幅值以 EM 表示之则： 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，必须要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 大就必须在金属感应出足够大的电势 e.从（1-2）或（1-3）
10、式可知，要增大感应电势有两个办法；（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。只有 P 足够大时，金属才能透热或熔化。6.2 磁场产生西安高盛冶金设备有限公司 钢壳中频感应熔炼炉技术方案Page 9 of 51当铜管中通入中频电流时，就会产生中频磁场（如下图所示） 。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
11、过金属，称为主磁通。只有主磁通才能 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的电效率，以达到节能的目的，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 感应线圈外侧均匀分布，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。冷却水管可以承受 0.45Mpa 水压，15min 内无泄漏。磁轭总装后，弯曲
12、度不大于 4mm，理论中心线与实际 中心线偏差不大于 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。每根磁轭用固定在炉壳上的丝杆顶住固定，在线圈的一周形成均匀的顶力，这样既固定了磁轭又固定了线圈，在熔化和出炉的过程中，线圈不会产生移动。五、典型的厂房布置西安高盛冶金设备有限公司 钢壳中频感应熔炼炉技术方案Page 10 of 51六、10t/5000kw 钢壳中频感应熔炼炉技术参数项目 单位 数据 备注电炉参数额定容量 t 10.0 液态钢最大容量 t 11.0 液
13、态钢最高工作温度 1750工作温度 1600感应圈内径 mm 1400感应圈高度 mm 1775电器参数变压器容量 KVA 6000变压器一次电压 KV 10KV 视用户实际情况而定变压器二次电压 V 950、950 12 脉波双输出中频电源额定功率 KW 5000 12 脉波双输入额定输入电流 A 1519*2直流电压 V 1282直流电流 A 1861*2变换效率 % 96启动成功率 % 100中频电源最高输出电压 V 2000额定工作频率 Hz 250电源变换效率 % 96启动成功率 % 100工作噪音 db 75综合参数熔化率（升温到1600） T/h 10.5（铁）熔化电耗（升温到 1600） KW.h/T 520液压系统液压站容量 L 1200工作压力 MPa 16液压介质 液压油冷却水系统电源冷却水流量 T/h 65合计 177 吨 T/h西安高盛冶金设备有限公司 钢壳中频感应熔炼炉技术方案Page 11 of 51炉体冷却水流量 T/h 100换炉开关冷却水流量 T/h 12供水压力 Mpa 0.25-0.35进水
