中频感应加热炉技术方案

一、加热工艺及技术要求

1.1用途:与2500吨压力机配套，锻造汽车前桥的坯料加热； 1.2 工件材质：中碳钢 1.3 加热温度：1250℃

1.4 温差要求：径向温差≤60℃,首尾温差≤80℃; 1.5 加热部位:整体加热 1.6 典型坯料尺寸：

选配 功率 500kw×2 产品名称 汽车前桥 规格范围 mm φ160×800 每节重量 Kg 126.2 节拍 生产率 s Kg/h 180 2524 配置感应器 型 号 GTR-190×2500×2 【注】:应厂方要求，按2台500kw组合加热方式。 二、总体设计方案概述:

2.1、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 GTR-190×2500 炉膛内径 mm 190 长度 mm 2500 炉衬材料 打结炉衬 负载功率 kw 450 2。3、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、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、进料方式:采用气缸推料，步进式进料方法； 2。6、出料方式:出料端采用辊道接送坯料；

2。7、温度检测与分选：出炉口装有红外测温仪,对出炉坯料超高温、超低温、正常温度进行三分选

2.8、整体结构如图示： 三、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、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:

 额定容量：1250KVA;网侧额定电压：10±5%（KV） 3Φ/ 50HZ  阀侧Ⅰ额定容量：625（KVA）  阀侧Ⅰ额定输出电压：380(V)  阀侧Ⅱ额定容量: 625（KVA）  阀侧Ⅱ额定输出电压：380 （V)  连接组别： D do yn11；  阻抗压降:Uk=7%

 网侧、阀侧之间加屏蔽，减少谐波对网侧的冲击。  具有低损耗、高可靠、低噪音、低温升等优点。

 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:

 GB/T18494.1—2001 «工业用变流变压器»  JB/T8636-1997 «电力变流变压器». 四、中频炉的水冷却系统：

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、FL-350B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、 FL—350B软水冷却机技术参数:

型号 冷却 能力kcal/h 105000 工作 水压 Mpa 0.25 工作 流量 m3/h 12-25 进出 管径 mm DN50 额定功率 水箱 水泵/风机 容量 kw kg 1。1 / 3.0 400 外形 尺寸 m 3.1×1.1×2。0 重量 kg 1080 FL-350 4.4冷却器配套范围：

 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

 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。5、 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、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370kw.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。

六、晶闸管中频电源柜

6.1、 KGPS—500/0.5中频电源主要技术参数如下表：

型 号 额定 功率 Kw 500 标称 频率 Hz 500 输入电压 V-相数 380V-3N 输入 电流 A 900 直流 电压 V 500 中频 电压 V 700 中频电流 A 1100 备注 单整流线路 KGPS-500/0.5 6。2、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。

6。3、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

6。4、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；

6.5、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; 6。6、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.

6.7、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材料制作.

6。8、变频器的外型结构:外型结构为标准的GGD柜，三门柜体,外形尺寸（长×宽×高）:2400×900×2000mm，柜壳经喷塑处理，颜色为浅绿色。

七、感应加热炉部分

7。1、炉体基本结构图与工作方式：(基本结构见上图)二台500kw炉子并列安装在电容器上，负载感应器各自独立运行，可同时工作，也可单独运行。同时工作时，它们之间错开一个时间节拍,交替进料，轮流出料。

7。2、负载感应器参数：（见第二条） 7.3、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。

7。4、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；

7。5、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×δ4mm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;

八、机械装置：

8。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；

8。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；

8。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。 8.4、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。 8.5、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；

8.6、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。

8.7、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％） 九、外控制台：

9。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； 9。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）。

十、成套设备供货内容

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 项目名称 中频电源柜 电容器组(炉体支架） 感应器 地面提升机 气动推料机 左炉接料辊道 右炉接料辊道 温度分选机装置 右炉顶料装置 红外测温仪 外控制台 中频电缆（或铜排） 规格型号 KGPS—500/0。5 RW1.2-1000/0。5s GTR-190×2500 φ130×900 2600(长度） 1200（长度) H-G-2—4—20mA PLC欧姆龙 单位 台 台 台 台 套 套 套 套 套 套 台 付 数量 2 1 2 1 2 1 1 1 1 2 1 2 备注 单整流 双工位 含分料装置 济南华能 三分选 含屏蔽电缆 【注】ZS—1250-10/0。38整流变压器由厂家自行采购，其技术指标应符合要求 十一、乙方提供的技术资料有：

11。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。

11。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；

11.3、GTR系列透热炉使用说明书，负载感应器调试参数指导书 11.4、设备安全操作规程 11.5、主控板线路方框图、原理图 11.6、外控制台接线图 11。7、主要外购件说明书； 11。8、PLC控制原理图、梯形图； 11.9、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。 十二、随机备品配件

名称 晶闸管芯 快速熔断器 型号 KP— KK— RSO- 单位 个 个 数量 各2 各5 名称 集成电路块 场效应管 型号 LM339、LM324 IRF540N 单位 个 个 数量 各10 各10 十三、安装调试及验收

13。1、安装：买方在成套设备到场之前须按供方图纸要求清理场地，铺设水电管路，并按照供方提供的施工图纸要求将设备就位.卖方负责成套设备内部的水、电、气管路安装与连接。

13。2、调试与验收：成套设备安装完成后，卖方负责进行整机调试,根据技术协议书的相关条款，即加热温度、温差、节拍时间等主要技术指标进行验收；符合本技术协议中约定的指标则最终验收。

本设备在出厂前,用户可派员到供方现场进行预验收. 十四、售后服务

14。1、保修期：保修期一年，保修期内的设备故障自接到通知之日起（以传真件为准），4小时内给予答复，48小时内维修人员必须赶到现场免费排除故障。

14.2、技术培训：设备交货前或者调试期间，卖方有责任对买方可现场操作与维修人员进行技术培训，培训时间不少于10个小时.所有培训均是免费，并提供有关的技术资料。使买方能熟练掌握操作要领，能排除常见故障。

14.3、配件:以优惠价格提供配件。 14。4、特殊保修：主控制板保修三年. 十五、成套设备总价：42.2万元