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5噸一拖二中頻電爐技術(shù)分析與說明

（5T/4000KW/300Hz一拖二中頻爐技術(shù)分析）

5噸一拖二中頻電爐是5噸一拖二串聯(lián)逆變中頻無芯感應(yīng)熔煉爐用于鋼鐵冶煉，方案內(nèi)容還包括設(shè)備水冷卻系統(tǒng)和變壓器以及所有設(shè)備報價及交鑰匙工程價格。

一、總則：

本技術(shù)方案使用范圍僅限于甲方5噸一拖二中頻電爐的技術(shù)要求，5噸電爐整套設(shè)備包括：設(shè)備總體設(shè)計及供貨范圍內(nèi)所有設(shè)備元器件的選型、設(shè)計、制造、出廠試驗、交接試驗、包裝、運輸、安裝、調(diào)試、保修、設(shè)備試運行、售后服務(wù)等技術(shù)要求及服務(wù)。

乙方負責提供設(shè)備整機合格證明、測試報告、相關(guān)圖紙資料、使用說明、設(shè)備元器廠合格證明及使用說明。

此技術(shù)方案須甲方認可并簽訂技術(shù)協(xié)議后，屬合同附件之一，具有同等法律效力。

此技術(shù)方案涉及的制造要求及標準，甲乙雙方確認簽字后，乙方對所涉及的產(chǎn)品質(zhì)量及安全負責。

二、設(shè)備性能及特點：

5噸一拖二中頻電爐用途：用于熔煉廢鋼，球墨鑄鐵、合金結(jié)構(gòu)鋼、高鎳合金鋼、耐熱合金等。

本設(shè)備組成：

    本方案設(shè)備分別由一臺高壓開關(guān)柜、一臺整流變壓器、一臺12脈中頻電源、兩臺5噸爐體（帶爐蓋和不帶爐蓋兩種形式任選，帶爐蓋時有手動和液壓兩種操作方式）、一套液壓裝置（雙泵液壓系統(tǒng)一臺，液壓傾爐油缸4只，爐襯頂出油缸1只）、1臺傾爐操作臺、水分配器、水冷卻裝置，一套中頻電源分別向兩臺電爐供電，可以兩臺爐可同時熔煉，也可以一臺中頻爐熔煉，另一臺中頻爐可控制所需溫度進行澆鑄或保溫。（稱一拖二5噸中頻爐）根據(jù)需要用戶可自行設(shè)定。

5噸一拖二中頻爐：是我公司研制開發(fā)的最節(jié)能的中頻爐型，是未來時尚主流一拖二中頻爐。中頻電源采用可控硅全控整流電路，調(diào)壓調(diào)頻調(diào)功是跟其它串聯(lián)中頻爐不同之處，先調(diào)直流電壓，在調(diào)逆變頻率，保護是拉逆變快速拉負壓保護是我公司串聯(lián)中頻爐的最大優(yōu)點。拉逆變保護能有效的保護可控硅過流損壞。

設(shè)備具有過電壓、過電流、爐襯、水溫、水壓、短路、接地等保護系統(tǒng)，并且有故障、溫度等指示。

特點：5噸一拖二中頻爐節(jié)能效果效果顯著

整流采用12脈可控硅中頻電源供電，不含5、7次諧波分量，按照諧波分析，12脈整流電源產(chǎn)生的諧波影響大大小于6脈普通KGPS中頻電源。 控制系統(tǒng)全數(shù)字化，起動成功率達到100%。

串聯(lián)逆變器采用半橋電路，主電路元器件數(shù)量相對減少，且有很高的功率因數(shù)，故有較高功率。
1、高功率因數(shù)運行特性，功率因數(shù)0.96。 效率高。恒功率輸出，功率輸出采用恒定控制，在熔煉過程中，負載和溫度變化時，其負載始終滿功率輸出，有效的縮短熔煉時間。采用并聯(lián)逆變技術(shù)的變頻電爐平均功率因數(shù)0.85，采用串聯(lián)逆變技術(shù)其功率因數(shù)0.96

2、與其他電路相比 負載回路的電流要小10-12倍 可節(jié)約運行電耗3%

3、無需大容量濾波電抗器 又可節(jié)約電耗1%

4、每臺感應(yīng)熔煉爐由一組逆變器獨立供電 無需安裝大電流換爐開關(guān)切換 可節(jié)約電耗1%

5、串聯(lián)逆變器 在運行功率特性曲線中 不存在功率凹角部分即功率損失部分 使之熔煉時間明顯縮短 既增加產(chǎn)量又節(jié)省電耗 可節(jié)能7%

三、5噸一拖二中頻電爐主要技術(shù)參數(shù)

四、技術(shù)標準和設(shè)備運行條件

本設(shè)備設(shè)計制造符合下列國標和部標技術(shù)標準。

 1、GBl0067.3—88    電熱設(shè)備基本技術(shù)條件—感應(yīng)電熱設(shè)備

 2、GBl0063.3—88    電熱設(shè)備的試驗方法—無芯感應(yīng)電爐

 3、GB5959.3--88     電熱設(shè)備的安全—對感應(yīng)和導電加熱設(shè)備以

                     及感應(yīng)熔煉設(shè)備的特殊要求

 4、JB4086--85       中頻無芯感應(yīng)加熱用電控設(shè)備技術(shù)條件

 5、JB／T4280—93    中頻無芯感應(yīng)爐．

 6、GB／T14549--93    電能質(zhì)量—共用電網(wǎng)諧波設(shè)備的性能和技術(shù)參數(shù)達到技術(shù)規(guī)格說明書的規(guī)定。

五、本設(shè)備的正常運行條件如下。

 1、環(huán)境：

 a．海拔不超過1000m。

 b．環(huán)境溫度在5 ℃～40℃之間。

 c．相對濕度不大于90%(25℃時)。

d．周圍沒有導電塵埃、爆炸性氣體及能損壞金屬和絕緣的腐蝕性氣體。

 e．沒有明顯的振動和顛簸。

 2、供電要求：

 a．主電路供電電壓1OKV 50Hz，波動不大于生5%，三相不平衡度不大于5%。

 b．控制系統(tǒng)供電電壓220V，波動不大于5%。

 c．主電路和控制系統(tǒng)供電電壓必須為正弦波，波形畸變不大于10%。

 3、外循環(huán)冷卻水要求（當采用風-水冷卻裝置時無此項要求）：

 a．總硬度  < 60mg當量/L

 b．溶解性固體物    <300mg／L

 c. PH值    7—8.5

 d．懸浮固體物    <lOmg／L

e．電導率    <500ps／cm

f．進水溫度    ≤35℃

六、5噸一拖二中頻電爐電氣部分技術(shù)說明

1、高壓開關(guān)柜(用戶選配)：

此高壓開關(guān)柜安裝在整流變壓器之前，對變壓器起到保護作用。

KYN28-12型手車式高壓開關(guān)柜：

這種開關(guān)柜配用真空斷路器，適合于切合電容器組、電爐變壓器

等頻繁操作的場合。此結(jié)構(gòu)的斷路器為手車式結(jié)構(gòu)，可以拉出開關(guān)柜，維修非常方便。

2、電源整流變壓器(用戶選配)：

電源整流變壓器用于將電網(wǎng)的1OKV高壓降到適合中頻電源的電壓。中頻設(shè)備采用專用的整流變壓器，油浸自冷方式。

2.1、十二脈波整流變壓器：

   這種整流變壓器一般都采用Y/d11，Y0連接組方式，二次輸出為兩組，其中一組輸出為Y型連接，另一組輸出為d11型連接，這樣這兩組輸出的相位就會互相差30°，即形成了12脈波的整流方式。這種整流方式和六脈波整流相比可以有效的抑制5次和7次諧波，能減小諧波分量對電網(wǎng)的干擾，所以在大型電爐中（2500KW以上）均采用這種整流變壓器。

2.3、整流變壓器的參數(shù)：

注：在變壓器的高壓側(cè)應(yīng)有無載調(diào)壓開關(guān)，電壓在-10％，-5％，0，

+5％，+10％五檔調(diào)節(jié)。

3、中頻電源   

3.1、電路采用12脈波整流方式，進線電壓采用950V。逆變采用半橋逆變。這種線路的中頻電源適合于較大容量的、功率在1500KW～10000KW的電爐。3.2中頻電源結(jié)構(gòu)特點： 

3.2.1、整流部分的可控硅采用了最新的疊裝式散熱器

這種安裝方式使可控硅的拆裝變得更加方便和科學，在更換可控硅時，只要松開一個頂緊螺栓，即可更換組件內(nèi)任何一個可控硅元件。散熱器組件上有刻度供緊固時作參照，可以保證可控硅和散熱器之間正確的壓緊力。而且，這種安裝方式充分減小了可控硅組件的體積，使電氣柜內(nèi)的操作空間增大。

3.2.2、大容量的直流濾波電容器

濾波電容器對固體電源是非常重要的，它可以使整流器的輸出電壓變得平滑穩(wěn)定，為逆變提供穩(wěn)定平滑的電壓，使逆變波形穩(wěn)定可靠。

3.2.3、逆變電路采用大容量快速可控硅和續(xù)流二極管

    為了保證逆變器的可靠工作和可靠續(xù)流，逆變可控硅和續(xù)流二極管采用采用大容量KK可控硅和快速二極管。

4、漏爐保護和接地報警跳閘功能

     控制系統(tǒng)帶有專用的爐襯厚度探測器。其工作原理是根據(jù)感應(yīng)線圈和爐料之間漏電流的大小，來判斷爐襯的完好情況。因為當爐襯變薄時，漏電流必然增大。

    爐襯厚度探測器的報警電流可以調(diào)節(jié)。合適的報警電流必須根據(jù)不同大小的電爐和不同的爐襯材料在使用中逐步調(diào)定。爐襯厚度探測器不能做到100％準確，它只能作為判斷爐襯厚度的參考。該爐襯厚度探測器直接接在側(cè)電極和爐底電極之間。 

5、補償電容器組

串聯(lián)型中頻電源的特點就是槽路電流和中頻電源輸出的電流相同，槽路的電壓是中頻電源輸出電壓的Q倍。由于槽路的電流比較小，所以將補償電容器安裝在中頻電源柜內(nèi)。只需通過水冷電纜與爐體連接即可。大大減小了安裝現(xiàn)場的工作量。

6、電爐部分

    電爐部分包括電爐爐體，水冷電纜，耐火膠泥，爐襯快速推出裝置，主回路銅排。

6.1、爐體

爐體由感應(yīng)線圈，磁軛，爐架，傾動油缸和爐蓋組成。

6.1.1感應(yīng)線圈

感應(yīng)線圈用99.9%的矩形銅管繞制而成，感應(yīng)線圈采用包扎云母帶和浸絕緣漆工藝, 外表再噴涂一層灰色絕緣漆，絕緣層的耐壓大于5000V。感應(yīng)線圈由焊接在其外圓周的數(shù)列螺栓和絕緣撐條固定。線圈固定后，其匝間距誤差不大于2mm。

在感應(yīng)線圈的上部和下部都設(shè)有不銹鋼水冷圈，其目的是使爐襯材料在軸向受熱均勻，延長爐襯的使用壽命。在感應(yīng)線圈的出水口處，按水路分別安裝數(shù)個水溫溫度探頭，當某一路水發(fā)生堵塞水溫超高時，可以立即發(fā)出警報，并可以自動使中頻電源停機。

6.1.2、磁軛    

    磁軛采用高導磁率冷軋硅鋼片制造。硅鋼片的厚度為0．3mm。  磁軛采用仿形結(jié)構(gòu)，其內(nèi)弧面的弧度與感應(yīng)線圈的外圓弧度相同，使磁軛可以緊貼感應(yīng)線圈外側(cè)均勻分布，最大限度的約束線圈向外發(fā)散的磁場，減少外磁路磁阻。

    磁軛由二側(cè)的不銹鋼板和不銹鋼夾件夾持，焊接固定。在二側(cè)的不銹鋼板上焊有冷卻水管，用于冷卻磁軛。冷卻水管可以承受0.45Mpa水壓，15min內(nèi)無泄漏。

磁軛總裝后，彎曲度不大于4mm，理論中心線與實際中心線偏差不大于3mm。

磁軛和線圈之間由里向外墊有聚四氟乙烯板、石棉橡膠板。聚四氟乙烯板具有高的絕緣強度和高的耐溫性能，石棉橡膠板具有高的耐熱性能。這樣就確保了磁軛和線圈之間的絕緣和耐熱性能。

每根磁軛用固定在爐殼上的絲桿頂住固定，在線圈的一周形成均勻的頂力，這樣既固定了磁軛又固定了線圈，在熔化和出爐的過程中，線圈不會產(chǎn)生移動。

6.1.3、爐架

爐架分活動和固定二部分。

6.1.3、1、活動爐架

活動爐架用于安裝感應(yīng)線圈和磁軛。它由型鋼和鋼板焊接而成，采用框架結(jié)構(gòu)，以便于檢修�；顒訝t架頂部的操作平臺采用了加厚鋼板，以提高爐架的強度和承重能力。

6.1.3、2、固定爐架

固定爐架安裝在地基上，用于承載活動爐架。固定爐架的上部通過傾轉(zhuǎn)軸和活動爐架相聯(lián)，在傾爐油缸的頂推下，可以使活動爐架向前傾轉(zhuǎn)95度。

爐架部分在設(shè)計時預留了很大的安全系數(shù)。保證爐架具有足夠的剛度，在承載最大裝料量時運行平穩(wěn)。

6.1.4、爐蓋

活動爐架上面安裝有爐蓋。爐蓋的操作有手動和液壓驅(qū)動兩種方式。

6.1.4.1、手動爐蓋

    手動爐蓋安裝在爐體上端側(cè)面的轉(zhuǎn)軸上，通過上下拉動手柄可以使爐蓋打開和閉合。在加料或不需要使用爐蓋時，可以將爐蓋旋轉(zhuǎn)至爐體上部的側(cè)面位置。

6.1.4.2、液壓驅(qū)動爐蓋

液壓驅(qū)動爐蓋安裝在爐體上端側(cè)面的轉(zhuǎn)軸上，通過上下油缸和旋轉(zhuǎn)油缸的動作，實現(xiàn)爐蓋的開啟和旋轉(zhuǎn)動作。通過操作臺上的操作開關(guān)進行操作。在加料或不需要使用爐蓋時，可以將爐蓋旋轉(zhuǎn)至爐體上部的側(cè)面位置。

7、水冷電纜

水冷電纜的接頭采用可拆卸結(jié)構(gòu)，可以方便的拆開。內(nèi)部通過焊接方式與銅絞線連接。這種方式聯(lián)接牢固，接觸電阻小。

水冷電纜的外套管采用夾布橡膠管。這種膠管不易燃燒，強度好。它可以承受0.45Mpa水壓而不泄漏或破裂。

橡膠管經(jīng)過長期使用后會老化，這時就要進行更換。這種可拆卸結(jié)構(gòu)不需要破壞內(nèi)部的銅絞線，只需要拆開接頭上的螺栓就可以方便的更換外部橡膠管。

接頭內(nèi)部采用斜錐面密封和導電。當上緊接頭螺栓時，自然就會起到了既導電又密封的作用。

8、耐火膠泥

耐火膠泥是一種高度絕緣和絕熱的材料，它涂在感應(yīng)線圈的匝間和內(nèi)側(cè)，有如下作用：

  (1)使感應(yīng)線圈成為一個整體，減少工作時的振動和噪音。

  (2)當爐料滲漏時保護感應(yīng)線圈。

  (3)有利于爐襯推出。

9、爐襯快速推出裝置

    爐襯快速推出裝置用于快速拆除舊爐襯。它包括頂推塊，頂推油缸和操作機構(gòu)。

頂推塊裝在爐襯的下面，通過爐體底部的頂推孔與頂推油缸相連。需要推出舊爐襯時，電爐傾轉(zhuǎn)到90度，將頂推油缸用固定銷和爐體底部的連接法蘭固定，操作手動閥向油缸加壓即可將舊爐襯推出。

七、液壓系統(tǒng)

 包括液壓泵站和傾爐操作臺。

液壓泵站用于向傾爐油缸，爐蓋驅(qū)動油缸，爐襯推出油缸提供動力。泵站的額定工作壓力為11Mpa。液壓介質(zhì)為液壓油。

傾爐操作臺用于控制爐體的傾動，回落，爐蓋的開關(guān)和爐襯推出。它采用手動閥操作，動作平穩(wěn)，無沖擊。所有液壓元件都采用國內(nèi)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。

八、水冷卻裝置(用戶選配)

（選配）根據(jù)自身情況也可自行購買或者自建冷卻水池省去封閉式循環(huán)冷卻塔。

可以在生產(chǎn)現(xiàn)場筑水池，通過水泵使水循環(huán)對5噸一拖二中頻爐進行冷卻，也可選用整套組合型冷卻設(shè)備。 電源建議采用Fbt-100封閉式循環(huán)冷卻塔，電爐采用Fbt-150封閉式循環(huán)冷卻塔，能大量節(jié)約生產(chǎn)場地和占地面積。

九、主要元器件配套廠家 （為著名廠商）

十、供貨范圍：

http://www.minglusc.com