3吨中频炉技术参数要求详解

3吨中频炉功率为2000 kw的中频电源1套配3吨熔炼炉两台。用一台2000KVA专用整流变压器供2000KW中频电源使用。 

此套中频熔炼设备符合GB5959.3《电热设备的安全第三部分对感应和导电加热设备以及感应熔炼设备的特殊要求》、GB10067.3《电热设备基本技术条件第三部分感应电热设备》和JB42《中频无芯感应炉》的要求。

二、3T/2000KW 熔炼电炉设备主要技术参数要求

三.2000KW功率 3吨中频炉的组成

备注：

1）用6相12脉双整流控制系统。

2）采用全封闭式冷却塔可提高系统的冷却效果和设备的使用寿命，无须建水池。

四、3吨中频炉主要元器件配套厂家 （为著名厂商）

五、3吨中频炉选用的电源变压器说明

变压器：S11型三相油浸式配电变压器(S11-2000-10/0.95)

产品简介：油浸式变压器是具有国际先进水平的低损耗系列产品。节能效果明显，可广泛用于城乡工农业电网，其铁心采用阶梯接焊（Step — Lap）新工艺，提高了空载性能，降低了噪声。

产品特点：(1)铁心全部采用优质冷轧硅钢片，国内先进的横剪线，剪切毛刺小、叠积精度高；同时采用全斜接缝、不冲孔、不叠上铁轭工艺，有效地降低了变压器的空载损耗、空载电流和噪音。
(2)变压器线圈采用质保体系严密的供方生产的高纯度无氧铜，有效地降低了铜耗；垫块边缘倒角，压紧时受力均匀，可靠性增加。
(3)定位结构牢靠，器身能承受住各种运输条件下的冲击考验而不发生位移。
(4)采用波纹邮箱的变压器运行中变压器油的热胀冷缩由波纹片的弹性调节，不再和空气联通，彻底解决油老化影响产品使用寿命的难题，同时占地面积小，外观美观，减少维护。
 六、3吨中频炉水冷设备：

可以在生产现场筑水池，通过水泵使水循环对设备进行冷却，也可选用整套组合型冷却设备。建议采用HRBL-100T封闭式循环冷却塔，能大量节约生产场地占地面积。循环水冷却设备技术参数如下表：

六、3吨中频炉电源说明：

该电源采用恒功率控制系统。用于各种金属的熔炼，保温及感应加热设备的电源控制，此技术达到国内领先水平。电源控制板为单板机全集成化控制板，采用数字触发，具有可靠性高、精度高，调节维修方便简单，调试容易、继电元件少。主回路进线可不分相序（相序自动调整）。先进的恒功率零压扫频起动技术使操作者无须选择起动电压和启动频率就能实现100﹪的成功启动。逆变控制参考美国ABB公司、Pillar、Ajax公司、日本富士电机等国外先进控制技术，具有极强的抗干扰能力。自动跟随负载变化，在运行时具有非故障性的自动再起动能力以及功率自动调节功能。具有理想的截流、截压、精确的关断时间或逆变角控制，保证设备可靠运行。具有完善的多级保护系统（水压、缺相、欠压、过流、过压、关断时间、直通、操作连锁等）具有较高的变频效率，1000HZ及以下大于94﹪。

主电路参数：

1）保护与温度控制   

·主回路短路保护（断路器、主控板保护）     

·主回路缺相保护（主控板保护）

·冷却水压力低保护（主控板保护）   

·可控硅过压保护（主控板保护）

·可控硅过电流保护（主控板保护）

·逆变可控硅电流上升率高保护（电流互感器保护）

·逆变可控硅换流时间不足保护（主控板保护）

·逆变可控硅反向关断电压时间不足保护（主控板保护）

·电源冷却水温度、压力、感应线圈水温、水压及冷却水流量保护都有完善检测、保护系统设置。

·漏炉保护（另有专用电路与主控板联琐保护）

·电源冷却水温度、压力保护。

2）、显示测量仪表：在中频电源柜上有：直流电流表、电压表、中频电压表、功率表、频率表。

3）、补偿电容器：电容器全部采用新型大容量无毒介质水冷中频电容器

3吨中频炉炉体说明

1．3吨中频炉炉体说明

中频感应炉机械部分由炉盖、炉体、固定架、水电引入系统、液压装置等组成

炉体：感应线圈、磁轭、炉架和漏炉报警装置组成

1）感应线圈

·感应线圈应使用纯度99.9%的无氧紫铜矩型厚壁管烧制，管壁厚度均匀，水电接头坚固耐用、拆卸方便。

    ·在感应线圈的上部和下部有水冷线圈，是炉衬材料轴向受热均匀，以便延长炉内衬使用寿命。

    ·为了加强感应线圈的绝缘，线圈表面应喷涂一层高强度绝缘树脂，在感应线圈内、在外壁及匝间涂有耐火胶泥（耐火度1800℃）。因耐火胶泥具有高度的绝缘性能和隔热性能，在内衬损坏时保护感应线圈不受损坏。

2）通过多年的设计、使用，对其高径比（H/D）积累了一定的经验数据，对不同吨位的感应器有不同的高径比，计算机优化设计的高径比大大提高了其电效率。

      3）感应器材质采用紫铜T2

        A、含铜量           99.95％， B、抗拉强度         220Kg/cm  

        C、伸展率           45％，    D、硬度             HB35

4）感应器设计：

 我公司设计的大吨位感应器采用上下段并联型式，提高感应器电效率，有利于生产制造及提高机械强度，在半炉和满炉的状况下都能达到满功率运行。绝缘强度施以额定电压加1000V无击穿闪烁现象。表面涂复漆为有机硅瓷漆167，绝缘电阻当额定电压在1000V以下，不小于0.5MW；当额定电压在1000V以上，不小于1MW。

5) 严格按照感应器的工艺要求生产。

2、炉架：（钢炉壳）

    活动炉架及固定支架，在原苏式结构的基础上，吸取国外如美国彼乐、应达英国雷诺等优点，采用鼠笼开放式，结构紧凑，稳定性好，便于散热，便于维修。

1、 磁轭：（钢炉壳）

    磁轭是由优质高矽硅钢片（D330或D43）叠加而成的随形轭铁采用新不锈钢夹紧，均分布在线圈外侧约占线圈外表面的65％以上,主要是磁屏蔽作用，它使感应器外侧的磁通能够较集中的沿着磁阻最小的磁轭通过，来约束感应器的磁通向外发散，提高炉子的电效率，也起着固定和支撑感应器的作用。外层涂复醇酸灰瓷漆，绝缘电阻不得小于0.5MW.磁轭采用厚度为0.30-0.35㎜的高导磁率冷轧硅钢片制造，最大限度的减少磁损，提高电磁耦合效率。

4．漏炉报警装置

1．坩埚式感应电炉运行过程中，往往因种种原因在炉衬中形成裂纹而导致漏炉事故。这种事故如果不能及时发现，轻者是使感应线圈和磁轭的绝缘层损坏，重者是感应线圈铜管烧坏，高温铁液和感应线圈的冷却水相接触，引起严重的设备事故，甚至引起爆炸，危及人身安全。为了确保安全生产，防止漏炉事故的产生和扩大，设置坩埚漏炉报警系统很有必要。报警装置必须做到在铁液未到达感应器前就发出漏炉报警信号，能够判断漏炉的轻重程度，妥善处理炉内的铁液，把造成的损失降到最低限度。 

漏炉报警装置不仅是安全保护措施，而且有助于判断炉衬使用情况，达到延长炉龄的目的，有些炉子由于没有漏炉报警装置，在炉子运行到一定阶段后，很难确定炉衬能否继续使用，但又怕漏炉，往往提前把炉衬打掉重修，造成不必要的人力、物力的浪费。

接触式漏炉报警装置工作原理：

2、接触式漏炉报警装置原理见附图。在炉底埋入不锈钢丝作底电极（称第一电极），它应于炉内金属液良好接触。在感应线圈内侧的两层石棉板之间安装用非磁性材料（如不锈钢箔，铝箔）制成的另一电极（称第二电极）。第二电极形状可做成栅栏状或梳妆，其高度要稍高于炉内金属液高度，安装时不能形成短路环。在这两个电极之间加上低压直流电。正常情况下，炉衬材料与隔热石棉板都有很大的绝缘电阻，如果是硅砂打结炉衬，绝缘电阻在5~10KΩ范围,电流很小（30V直流电压时约10mA以下），而且也较稳定。当金属液漏进炉衬中并接触第二级电极，造成第一、第二电极短路，这时电流突然增加，当达到报警设定值（在30V时约70~80mA），报警装置就发出信号并切断电源。

此电路主要作漏炉报警用，但也可检查主电路接地及冷却水低电阻情况。通过开关S1~S5分别闭合起到不同的检查功能。如：S2  、S4闭合，并将测试棒与炉内金属接触可检查第一电极引线和整个控制电路及元件是否完好无损；S2 、 S5闭合可检查金属是否一接触感应线圈铜管；S1 、 S3闭合可检查第二电极是否接地（接地通常多发生于引出线处）；S1 、 S4闭合，并将测试棒与炉金属液接触可检查金属液是否已碰到炉壳；S1 、 S5闭合可检查主电路是否接地；处于漏炉报警状态，S2 、 S3是闭合的。

 液压系统：（钢炉壳） 

（1） 液压站阀块采用集成块式，体积小，进出油路在一个方向，便于执行元件的安装和管路辅设。

  （2）所有液压元件均采用合资厂家及国内名牌产品。

  （3）炉体的倾动靠两个同步的柱塞缸来完成。

（4）液压装置用于给倾炉油缸、炉盖旋转油缸和炉衬顶出油缸提供动力，采用双泵双电形式，液压介质为液压油。

（5）液压操作台用于控制炉体的倾动与回落、炉衬的顶出以及炉盖的转动等，操作均通过操纵手柄来实现。当在不操作手柄时，即使油泵处于工作状态，整个系统仍能自动处于卸载状态。避免操作失误所造成油温升高的缺陷，可靠性高，动作平稳，无冲击。液压元件均采用力士乐元件。

水冷电缆：

水冷电缆的接头采用冷压成工艺与铜绞线压接，水冷电缆外套管采用专用的阻燃橡胶管，并能承受0.5Mpa水压不泄露和破裂。

炉衬快速推出装置：

    炉衬快速推出装置用于快速拆除旧炉衬。它包括顶推块，顶推油缸和操作机构。

顶推块装在炉衬的下面，通过炉体底部的顶推孔与顶推油缸相连。需要推出旧炉衬时，电炉倾转到90度，将顶推油缸用固定销和炉体底部的连接法兰固定，操作手动阀向油缸加压即可将旧炉衬推出。

七、设备遵循的技术标准

1 机械行业标准中频无心感应炉JB/T4280-93

2 机械行业标准中频感应加热用半导体变频装置JB/T8669-1997

3 机械部部标中频感应加热用电控设备技术条件 JB4086-85

4 机械部部标中频感应加热装置用变压器    JB/T3924-1999

5 国家标准电热设备基本技术条GB10067.3-88感应加热设备

6 国家标准电热设备基本技术条件  GB1006.1-88通用部分

7 国家标准电热设备的安全 GB5959.1-86第一部分通用要求

8 国有标准电热设备的安全  GB5959.3-88第三部分对感应和导电加热设备以及感应设备的特殊要求

9 国家标准电热设备的试验方法  GB1066.3-88无心感应炉

作者:康忠波 永鑫电炉城站长