铜管光亮连续退火生产线

本生产线采用国内先进IGBT串联逆变电源,耗电量160-210kwh/T（700℃黄铜）功率因数为0.95。此退火炉为高密封炉体配有保护气氛接口，含氮氢保护系统，铜管整体退火工艺过程都置于保护气氛中,经退火的铜管表面光亮无氧化,（具体可采用专业厂家用耐压瓶盛装的液态氮和高压氢混合，采用氢氮混合配比装置，这样混合精确，氢气75%、氮气25%），由于炉内保护气强对流循环,炉温均匀,使炉内材料温差在±5℃ 以内；能有效保证任何位置退火材料软硬一致，经该型退火炉处理的材料表面光亮，免除酸洗工艺，洁净工作环境，消除了酸污染。由于感应加热的提温速度过快，无保温过程，从而影响铜管晶粒组织的细化过程，故该套系统采用脉冲式分段连续加热的方式，该种加热方式适用于连续式加热，是一种国外目前先进的加热方式，这种加热方式可使铜管在经过无炉体部分有短时间的保温过程，这个保温过程在铜管的退火工艺中保证了其晶粒组织的细化过程，使其内部的晶粒细小、均衡，同时对于在加热炉体内的加热铜管不会引起轴向上的过大温差从而在某种程序上能克服热应力所造成的微观裂纹。该设备同时满足，紫铜绞合缆芯外径为6.0-10mm的紫铜绞合缆芯退火。退火后的紫铜绞合缆芯保持光亮。

控制核心先进特点：

整套设备低压控制系统电器元件采用施耐德，确保在电压或功率超载10%时不损坏。控制系统采用德国西门子，人机接口采用威纶通触摸屏，生产线速度可数字化控制，可均匀稳定的联动升速、降速，也可单动升速、降速、自动化程度高。

(1)收、放料机构和夹矫机构的驱动系统采用德国西门子6SE70 ，VC系列矢量控制器，张紧机构的驱动系统采用英国CT公司的MENTORⅡ直流控制器。

(2)控制系统采用德国西门子 S7 系列PLC。

(3)人机接口采用威纶通操作面板。

一、技术要求
1、主要退火产品：35平方，70平方贯通地线

2、退火产品材料：外层为约1mm厚黄铜管，中间为紫铜绞线。

3、退火产品结构尺寸：外径8—12mm。

4、退火速度：0—25m/min

5、放卷→定位预矫直夹送→表面脱脂清理→水平矫直→垂直矫直→退火及短暂保温→密闭喷淋冷却及环吹→酸洗→环吹→钝化→环吹→烘干→牵引→排线→龙门收卷。

注：1）以上部分除排线和龙门收卷外，其余部分均在采购范围。

2）放卷，定位，矫直等装置要能完全满足相应产品的生产使用需求。

3）生产线要满足上述第1,2,3条所列产品的生产，换规格时不应使买家再产生额外的模具、工装等费用。

6、退火装置设计制造要点：

1）酸洗和钝化水槽设计要耐酸及钝化液腐蚀。

2）钝化水槽设计要满足在0—25m/min速度范围内保证产品钝化时间不低于10秒。

3）产品整体试验：延伸率≥35%。

4）温度和功率控制要稳定，产品首尾段不可有温度不稳定盲区。

7、放卷料框尺寸：Φ3050mm（内径）×Φ1830mm（内径）×1200mm（高度）

8、最大卷重：3000kg（含料框）

9、操作台方向：右收（操作人员面对设备时，左放右收）。

二、系统的组成和工艺流程

1、组成结构

本生产线采由放料机构、夹矫主机、加热退火炉、在线循环冷却系统、吹干机构、牵引机构、收料机构及辅助系统测速装置、PLC控制核心系统组成。

2、工艺流程：

放卷→定位预矫直夹送→表面脱脂清理→水平矫直→垂直矫直→退火及短暂保温→密闭喷淋冷却及环吹→酸洗→环吹→钝化→环吹→烘干→牵引→排线→龙门收卷。

技术说明：夹送后就进行表面脱脂清理，要是先矫直后表面脱脂清理，带灰尘、油污及异物的铜管进入矫直压轮后会打滑，而且会影响线束，这样退火后的铜管不均匀，不光亮，经过压轮后压过的铜管灰尘粘结度更牢固，不利于下到工序表面脱脂清理。正确的工序为，表面脱脂清理再进入下到工序矫直。

铜管感应加热连续退火生产线工艺流程图

三、主要技术参数

1、退火生产线主要技术参数

序号	名称		规格			备注
1	加热材质		H65、H70黄铜合金、紫铜
2	退火紫铜绞合缆芯外径		8-12mm
3	最大壁厚		1-1.6mm
4	退火速度		0～25m/min
5	感应加热电源总功率		400kw
	加热功率		300KW
	保温功率		100KW
6	感应加热电源频率		8KHZ-20KHZ
7	管材最高退火温度		0-700℃,加热温度可调
8	管材正常退火温度		500-600℃
9	料筐规格		Φ3050XΦ1830X1200mm
10	卷坯最大料重		2000kg
11	最大收放卷驱动能力:		3000kg(铜管+料筐)
12	退火后铜管质量标准:		符合现行国家标准
13	收放料辊道		单工位
14	设备总重		约30T
15	液压系统压力		100kgf/cm2
16	液压系统流量		10L/min
17	氢氮混合配气压力		3-5kgf/cm2
18	氢氮混合配气流量		60-80Nm3/h
19	闭环冷却塔		ZXZ-N80T
20	开环冷却塔		DBNL3-200T DBNL3-100T
21	占地面积		机组宽度500mm 机组中心高1100mm 机组总长27050 mm 机组总高2200mm 收放料中心距24000 mm
22	总装机容量（751kW）
	烟气烟尘处理	感应加热电源总功率	机械系统电机总功率	闭环冷却塔加开环冷却塔	气体混合器功率
	3kw	400kw	37kw	10kw	1kw

2、氢氮混合配比装置（HN-80型）配置及参数

氢氮混合配比装置（HN-80型）配置：（容器、管道、阀门材质都是304）本装置有氢气浓度高低报警装置，氢气浓度低自动关闭混合气出口，氢气浓度高自动关闭氢气出口。设备参数设定后，自动调节运行，比例稳定。

序号	名称	规格型号	数量	作用说明
1	氢氮混合配比装置	HN-80
1.1	调节阀	HN-80-001	2	机械式调节，使氢氮形成低精度的浓度比例
1.2	截止阀	HN-80-002	3	由球阀组成，起开关作用
1.3	控制仪	HN-80-003	1	PID控制处理器对氢氮浓度比例精度提高
1.4	流量计	HN-80-004	1	给分析仪提供取样流量
1.5	混合罐	HN-80-005	1	文丘里原理制作保证稳定混合，减少压力影响
1.6	氢分析仪	HN-80-006	1	氢气浓度显示、信号输出
1.7	比例调节器	HN-80-007	1	PID调节阀执行机构，对氢氮浓度比例精度提高
1.8	压力控制器	HN-80-008	1	对氢气控制输出起开关控制作用
1.9	压力表	HN-80-009	3	显示压力
2.0	二次仪表	HN-80-010	1	信号转换
2.1	电磁阀	HN-80-011	1	对氢气控制输出起开关作用
2.2	报警组合	HN-80-012	1	监控、提示检修
2.3	缓冲罐1m³	HN-80-013	1	稳压稳流
2.4	减压阀	HN-80-014	3	稳压

氢氮混合配比装置（HN-80型）技术特性表：

序号	项目	单位	投标方提供数据
1	混合气量	M³/h	80
1.1	氢气浓度	%	75可调
1.2	出口压力	MPa	0.2-0.6可调
1.3	氮气进口压力	MPa	0.8
1.4	氢气进口压力	MPa	0.8
1.5	工作温度	⁰C	常温
1.6	系统压降	MPa	0.15
1.7	电源装机功率	kW	0.2
1.8	设备重量	kg	150（不含缓冲罐的重量）
1.9	外形尺寸	mm	800×600×1400mm不含缓冲罐的尺寸
2.0	外径	mm	Φ32 mm
2.1	总高度	mm	1400mm
2.2	数量	台	1

3、IGBT智能型感应加热电源性能及参数

项目			规范
输入电源	电压		三相380
	频率		50/60HZ
	允许波动		3*380±10%（360v-430v）,频率±5%，
输出电源	谐振电压		单相3000v
	谐振频率		8-20KHZ（自动跟踪）
	最大输出功率		300kw
耗电量	耗电量		160-210kwh/T（700℃黄铜）
控制与输出参数	控制系统		基于高性能DSP的数字型控制系统
	输出功率		额定功率10%-100%任意输出
	频率范围		8KHZ-30KHZ范围内自适应
	控制方法		内部控制和远程控制互相切换
	功率因数		0.98
运行	输入	运行方法	内部按钮、远程信号、远程通讯
		功率设定	模拟量设定、面板设定、通讯接口设定
		故障复位	面板复位、远程复位
	输出	运行状态	显示加热、停止、内部控制、远程控制等
		故障输出	继电器信号输出或通讯输出
		模拟量输出	三路0-10v模拟量输出，分别为电压、电流、功率
		其他输出	根据用户要求的信号
	加热启停		100%快速启动，
	能量监控系统		以数据库的形式，保存运行过程发生的事件，包括操作、工艺参数、产品批次、操作人员编号等，若产品或设备出现问题，可根据工作记录快速查找原因及责任追究
	温度闭环		外置温度PID控制仪或内置温度PID控制仪
保护功能	保护		直流过流保护、直流过压保护、交流过流保护、过载保护、频率过高保护、频率过低保护、IGBT驱动欠压保护和水压过高保护、水压过低保护、接地保护、感应器缺水保护等
显示	采用触摸屏式显示器	运行状态信息	包括加热启动、加热停止、内部控制、远程控制、调试状态、生产状态等电源状态信息
		运行参数信息	进线电压、电流、功率因数、直流电压、电流、功率、频率
		故障信息	直流过流保护、直流过压保护、交流过流保护、过载保护、频率过高保护、频率过低保护、IGBT驱动欠压保护和水压过高保护、水压过低保护、接地保护、感应器缺水保护
通讯	以太网		通过该接口电源可实现多机联网监控与控制，采用通用的以太网通讯协议，可以将电源内部信息与其他控制器或中控室相连
使用环境	环境温度		0—40℃
	环境湿度		≤90%RH
	使用地点		导电无爆炸尘埃，无腐蚀金属、
	海拔高度		≤1000m
冷却方式			水冷
控制方式			自动或手动

4、铜管设备酸洗钝化技术

序号	名称	规格
1	酸洗槽	托辊外径Φ100200mm.压辊Φ400200mm 介质为稀硫酸，浓度8%,酸槽体机5000400850mm.
2	喷淋	压力3Pa,喷淋槽体积20001100400mm
3	钝化槽	钝化槽体机25001050500mm,钝化温度70±5⁰C
4	烘干箱	体积25001150600mm
5	环吹	内置3组风刀

四、工程供货范围

序号	名称和型号	最终用户		数量	质量标准	备注
1	放卷机构	甲方		1台	国标	主动放卷机放料电机AC5.5KW
2	夹娇主机
2.1	表面脱脂清理系统	甲方	1台	国标
2.2	水平矫直机	甲方	1台	国标	校直电机 AC18.5KW
2.3	垂直矫直机	甲方	1台	国标
2.4	计长定尺装置	甲方	1套	国标
2.5	矫直机构液压系统	甲方	1套	国标
2.6	矫直机构电控系统	甲方	1套	国标
3	加热电源
3.1	IGBT串联逆变感应加热电源KGPS-300kw	甲方	1台	国标
3.2	闭环冷却塔ZXZ-N80T	甲方	1台	国标	甲方提供冷却蒸馏水
4	加热炉体
4.1	密封式加热炉体	甲方	1台	国标	含保护气氛接口
4.2	密封式保温炉体	甲方	1台	国标
4.3	加热段底架	甲方	1台	国标	长7500mm*宽550mm（工业铝合金框架）
4.4	氢氮混合配比装置	甲方	1台	国标	HN-80型
5	冷却隧道（冷却段）
5.1	辐射冷却的缓冷段	甲方	1套	国标	保护气体传导到模具外套水冷却
5.2	热水隧道喷淋冷却段	甲方	1套	国标	国标温度降到300度时，热水喷淋冷却段
5.3	冷水喷淋隧道	甲方	1套	国标	温度降到100度时冷水喷淋冷却段
5.4	吹干装置	甲方	1套	国标	国标降温到室温状态
5.5	冷却段底架	甲方	1台	国标	长15000mm*宽550mm（工业铝合金框架）
5.6	开式冷却DBNL3-200T	甲方	1台	国标	冷却隧道（冷水喷淋冷却段）用塔
5.7	开式冷却DBNL3-100T	甲方	1台	国标	国标冷却隧道（热水喷淋冷却段）用塔
6	牵引机构
6.1	牵引装置	甲方	1套	国标	牵引电机 AC7.5KW
6.2	预弯机构	甲方	1套	国标
7	收卷装置	甲方	1套		国标收料电机 AC 5.5KW
8	辅助配件
8.1	冷却管路及阀门	甲方	1套	国标	所有冷却用的管路304不锈钢
8.2	电缆配线及配管	甲方	1套	国标	所有用线及工业电缆
9	控制核心
9.1	计算机控制核心	甲方	1套	国标	工业计算机控制及监控
9.2	闭环测温系统	甲方	1套	国标
9.3	低压控制核心		1套	国标
10	酸洗钝化设备
10.1	酸洗槽	甲方	1套	国标
10.2	清洗喷淋设备	甲方	1套	国标
10.3	钝化槽	甲方	1套	国标
10.4	烘干箱	甲方	1套	国标
10.5	环吹设备	甲方	2套	国标