锭坯全自动中频加热设备技术参数及要求

1、设备工艺流程：

该中频加热炉为全自动加热设备。其工作流程为：锭坯运至加热炉炉前的地面堆料区，整齐排好后由设备自动将锭坯提升到加热炉进料口，根据挤压生产节拍自动将锭坯推入炉内进行加热。达到设定温度后按挤压生产节拍自动出料，进入后续挤压机的上锭机构。

2、设备主要组成及其要求：

本设备的主要组成部分包含中频电源、锭坯自动上料机构、中频感应电加热炉本体、自动出料机构、电气控制系统、液压气动系统、冷却水循环系统及配套的工装、工具和备品备件等。

2.1  自动上料机构：

该机构主要由地面储料台、上料导槽、提升转料机构、进料机构等组成。卖方应确保整个上料过程中铸锭传送安全平稳，不得损坏锭坯表面质量。

1) 地面储料台：用于堆放人工吊运过来的锭坯

2) 上料导槽：用于将锭坯整齐排列好，便于提升机构将其逐根提升和传送到加热炉的入口处。

3) 提升转料机构：将铸锭逐根提升和传送到加热炉的入口处，以便进料机构将其推入炉内加热。

4）进料机构：将铸锭逐根推入感应器进行加热。

2.2  加热炉本体：

加热炉本体由炉座、炉壳、感应体等组成，其中感应体应有两套系统（125系统和175系统各一套）。

1) 感应器上下设磁轭，在感应线圈外侧提供有效的导磁通道，防止磁场的发散；线圈采用偏心矩形铜管，匝间设绝缘片可靠绝缘，绕制要致密，具有较高的电磁转换率，无渗水现象。

2) 感应体进出水管采用非导磁不锈钢管，线圈每一支水路设过热保护继电器，以监测水温不超过55℃; 感应器进出分水管及快换接头等，要求更换灵活、密封可靠。总进水管要带有电接点压力表，进水压力低和出水温度高时将自动发出报警信号。

3）感应体安装在电容器柜上，电热效率高、机械强度高，可进行整体吊运、快速互换定位安装、水电快速连接。

4)炉衬采用耐高热非导磁不锈钢筒（Cr25Ni20耐热钢）,外表面喷涂3mm太空保温材料，再外缠硅酸铝纤维毡及玻璃丝布（耐火度1500℃），打结层厚10mm（采用天津联矿耐火材料），确保正常使用寿命在一年以上。

5)炉膛内设非导磁耐热合金钢制作的导轨。导轨可以有效的保护炉衬耐火材料并在工件前进时具有导向作用，导轨在加热时无变形。

6)测温装置:

炉体不同位置分别设置有测温装置

a、感应器出口侧外面安装有红外测温仪，用于铸锭外表面测温（进口单色测温仪：美国雷泰），可以判断是否送入挤压工序。

b、炉门出口的反推机构中心上安装有热电偶，反推铸锭时与铸锭端面接触，用于测量铸锭端面温度（芯部温度）。

c、加热炉感应体内（靠出口端）设有2个热电偶，用于测量炉内铸锭头部和中部的表面温度。

2.3 自动出料机构

自动出料机构负责根据后续挤压机生产节拍和工艺要求，自动将加热好的铸锭平稳传送到后续挤压机上料机构的接料机构上，并设有加热不合格铸锭的临时储料台（至少可同时存放2根铸锭）。

2.4 中频电源：主要由整流部分、逆变部分、控制变压器等组成。需具有如下功能：

1) 要具有100%的启动成功率

2) 具有快速响应特性的调节器

3) 电源恒功率输出，保证较高的功率因数

4) 完善可靠的保护功能：具有过流、过压、进线缺相、电源欠电压、冷却水压过低和冷却水温过高等各项保护措施。

2.5电气控制系统

电气控制系统主要包括中频电源控制部分、进出料控制部分及与挤压机联动控制部分。系统PLC采用西门子S7-300，按钮、接触器、继电器等电气元器件采用施耐德产品。整个系统要求可方便的实现温度、速度与电源功率的闭环控制；可和挤压机进行联动控制，保证进出料控制与挤压机的生产节拍相匹配。并通过触摸屏方便的实现对温度、功率等工艺参数进行显示、设定、调用和记录。

2.5.1 控制系统的动作过程描述：

本系统对设备的操作方式分“自动”和“手动”两种操作方式。操作方式的选择是通过操作台的“操作方式”选择开关实现的。

1）自动操作方式

将加热生产线与挤压生产线做好充分衔接，能够根据挤压生产线的需求与挤压生产线自动连锁运行。（即：在无人干预的情况，根据挤压生产线的需求，实现自动上料→自动送料→自动加热→自动将料输送到挤压生产线的相应接料机构）。

2) 手动操作方式

通过操作台上所设置的各个开关、按钮对设备进行相应的操作；例如对中频电源的启停操作、功率调节操作、对进出料各机构的单独操作等等，均可以通过手动操作完成。手动操作按钮各自独立，各按钮之间设置互锁功能，以防误操作发生。

2.5.2 主要保护功能：

1）中频主回路缺相保护及相序自识别功能，；

2）冷却水进水压力低保护(带自动延时功能)；

3）完善可靠的限流(截流)限压(截压)保护；

4）过电流保护——任何时候超过电流整定值时，实施过流保护；

5）过电压保护——任何时候超过电压整定值时，实施过压保护；

6）逆变晶闸管过电压快速保护；

2.5.3  其他：

卖方需和后续挤压机厂家做好沟通联络工作，以确保出炉后的合格锭坯能及时平稳地传送给挤压机上锭机构，满足整个挤压生产线的顺利联动作业及挤压机的工作节拍。

1）卖方在电气设计过程中要及时同挤压机厂家沟通（买方提供与挤压机厂家的沟通方式），以确保加热炉与挤压机厂家的电气接口能完全相互兼容。（PLC均采用西门子S7-300系列）；

  2）加热炉与挤压机之间的信号传送要相互满足对方，传送信号线缆由加热炉厂家负责和挤压机厂家沟通提供。 

3) 加热炉的自动上料、加热、出料等过程，需与挤压机的生产节拍完全匹配；若加热炉提前调试完毕，须与挤压机生产线一道进行Z终验收。

2.6  液压气动系统

1)、该系统主要由油箱、电机、油泵、阀件等组成。液压站额定压力6.3MPa。油泵、电机、控制阀选用国内优质品牌产品。

2)、长时间连续工作时应保证油温正常不超过55°C。（油温报警设置在 60 °C，油泵自带冷却风扇。）

3)、液压系统设计要便于安装和维护。

2.7  冷却水循环系统

1)、炉子要自带内、外循环冷却系统，具体采用板式水-水热交换器实现。板式水-水热交换器主要由内水循环系统、外水冷却装置及用于内外水热量交换的板式水-水热交换器构成。内水为去离子水，作为设备的冷却水。要求内水循环系统配有2台泵（1台工作，1台备用），以便冷却泵故障时，备用泵便自动投入运行，同时发出故障报警信息。

外水采用工业循环水（自来水），买方只负责将自来水接到卖方外循环冷却系统进水阀门接口。

外冷却循环系统应配备急冷却水接口，内循环冷却系统要配备应急电源接口。

2)、要求该系统能够确保负载主机运行安全可靠；保证主机能够长期正常稳定运行。

3)、该系统要配置有备用水源接口和切换电磁阀，在设备正常水路故障状态时，能够立即投入冷却，确保设备安全。

2.8工装、工具 

卖方负责设计并提供设备质保期内，能够满足买方正常、稳定、连续生产的所有工装工具及图纸。

2.9备品备件

卖方提供设备质保期内，能够满足买方正常、稳定、连续生产的所有备品备件。

3、设备主要技术参数及要求：

3.1、上料机构

1)、上料方式：全自动上料（液压缸推锭）

2)、进料方式：全自动进料（液压缸推锭）

3)、液压缸数量：一套（品牌/厂家：山西 榆次）

3.2、加热炉本体

1)、设备总体外形尺寸（指从进料出料机构~出料机构）

  总长×总宽×总高  = 7.5 m× 1.5  m× 1.6  m

2)、加热区长度：      3.2 m

   锭坯装炉根数：    10 根 (以单根锭坯长300mm计)

                     8 根 (以单根锭坯长400mm计)

3）感应体：

a、数量：  感应体  2 个（其中Ø120mm 1 个，Ø170mm 1 个）

品牌/厂家：  西安动化    使用寿命：  10 年

b、长度：  Ø120mm感应体 3.2  m 

Ø170mm感应体  3.2  m

c、额定功率：Ø120mm感应体   300    Kw   频率：300 Hz

Ø170mm感应体  500     Kw   频率：300 Hz    

d、感应线圈：

材质     T2         电效率  0.45     

    截面尺寸 按设计（扁心有效壁厚6mm）

e、炉衬：

材质 耐火水泥(天津联矿)     耐火度 1500℃       使用寿命   >5 年 

f、磁轭：

品牌/厂家：  武钢    材质  冷轧有取向 130硅钢片    使用寿命 >15年   

g、导筒：材质   Cr25Ni20高温耐热钢（1200℃）    使用寿命  >5年   

h、导轨：材质   Cr25Ni20高温耐热钢（1200℃）    使用寿命  >3年   

4)、温度检测

a、红外测温：  品牌/厂家：  美国雷泰  

精确度   ±1℃    数量：     1台     

    使用寿命   10年     矫正方法： 人工       

b、热电偶：    品牌/厂家： 德国

精确度  ±1℃            数量：   1只       

使用寿命    1年           矫正方法： 人工    

5)、耐火材料：

3.3出料机构

1)、出料方式：全自动出料（需和后续挤压机接料机构做好衔接）；

2)、电机： 品牌/厂家： 国产名牌       功率：  0.5kW         

3)、辊道： 

辊径×数量：φ65 × 个（按设计）               辊形：  V型   

辊距：  85    材质：  合金碳钢         使用寿命    >10年     

3.4、液压系统

1)、 油箱容积：   0.8   M3   额定压力： 6.3MPa 

2)、电机功率：  4  Kw   电机厂家：山西榆次

3)、主要部件品牌/厂家

液压站：山西榆次   泵：山西榆次   控制阀件：山西榆次

3.5、冷却水循环系统（卖方自带内循环系统）主要部件品牌/厂家：

热交换器:无锡方舟；   泵:无锡方舟；控制阀:无锡方舟。

3.6、设备运行噪音：≤85 分贝

3.7、设备颜色： (以下仅供参考，Z终颜色由买方确定)

1)、炉体                灰褐色

2)、可移动部件          黄色 

3)、压力油管            深红色（高压）、橘黄色（低压） 

4)、电器设备            石灰白