2500KW双工位中频感应加热生产线技术方案

一、概述

我公司在全自动中频感应透热设备领域,已经拥有众多的用户和成熟的设计生产经验。其中最有代表性的如: 为丹东518生产的2500KW/0.25KHz中频感应加热生产线，主要用于φ140～155棒料的整体透热。是专为生产60-400公斤重曲轴而制造的；为青海东风锻造厂生产的2×1250KW双工位中频感应加热生产线，主要用于φ110～150棒料的整体透热。是专为生产曲轴而制造的。设备均具有上料、托辊进料、快速出料、温度自动控制等功能。为万向集团萧山锻造有限公司提供的1000KW/1.5KHZ、800KW/1.5KHZ、500KW/3KHZ的全自动中频感应加热成套设备；为鞍山钢铁集团公司无缝钢管厂提供的5000KW/1.5KHz钢管在线加热设备；目前已连续使用了多年的时间,使用非常可靠,用户反应良好。

本套设备用于棒料的整体透热。

二、制造标准

1. ZB46001—87 《感应加热用半导体变频装置》

2. JB4086—85  《中频感应加热用电控设备技术条件》

3. GB1006.3—88《电热设备基本技术条件.感应加热设备》

4. GB595 9.3—88《电热设备的安全—对感应和导电加热设备及感应熔炼

特殊要求》

三、 工件参数及工艺要求

1、工件尺寸: φ130～φ160、长度840mm（最长1000mm）

2、加热温度：1250℃；

3、最大重量：130Kg;

4、生产节拍：75秒/件连续可调；

5、感应加热总效率为55-65%，节能型产品;

6、感应加热器采用变匝距设计（前段加热升温，后段保温）;

7、加热后坯料温差∶芯表温差≤30℃

8、坯料监测显示温度与实际坯料温度差值：±10℃;

9、单位耗能小于400KW.h/t;

四、 现场工作条件：

1.工作环境:

1.1.工作环境温度：5℃～40℃。

1.2.工作环境湿度：≤85％。

1.3.水质硬度:最高9.8德国度(3.5mg当量/L),

最低6.2德国度(2.2mg当量/L)  

1.4.最高进水温度不高于35℃, 水压0.2～0.3MPa。

1. 5输入功率∶3200KVA。

1.6气源气压∶0.4～0.6MPa。

1.7耗水量∶75t/H。

2.能源环境

2.1电力：供电电压660v±10%/220v±10%，供电频率50HZ±2%

2.2给水：自制软化水

2.3压缩空气：0.5MPa±0.1

五、 电源频率与功率的确定:

1. 根据坯料直径,经计算本加热炉频率为500Hz，中频电源选用500Hz频率。

根据坯料的重量和生产率计算所需加热功率为2500KW，采用两台1250KW双条生产线，总功率为2500KW。两台1250KW的功率电源完成棒料的加热，此功率可以满足工件的加热要求；经计算每条加热炉的炉体长8米，分两部分：前部分六米炉体为加热、升温,分为1.5m共4节，后部分2米炉体为保温,分为1节。这样布置其优点如下：

A、两条生产线可以同时工作，若一条线出现故障另条生产线放慢节拍还可以继续工作，这样不影响生产。

B、由于每条生产线的功率为总功率的1/2，可缩短加热炉体的长度，使两条线生产炉体纵向长度减小，纵向占地面积小。

六、设备组成与工作过程描述:

1.设备组成见下表

2.工作过程描述:(附图)

锯床下料后,由行车将下好的料送到储料平台上,人工将料分别排至1号线和2号线的料仓翻料机构处（依次可存6-8根料）翻料机构依次将料翻到托辊进料机上，托辊进料机将料分别送入对应的双压辊进料机中，由双压辊进料机将料匀速送入加热炉中加热，（此夹辊进料机由变频调速器控制进料速度,并在此处设有缺料检测1光电开关）。加热好的坯料一出炉口后，通过检测2光电开关发出信号，快速出料机和红外测温系统同时工作,当检测到不合格时, 挡料气缸带动挡板1升起,三位分选气缸工作,将不合格料推到下位分选位置处进行分选(当检测到高温料时,不合格料气缸不动作,高温料直接进入高温料筐,当检测到低温料时, 不合格料气缸动作,低温料进入低温料筐)。当检测到合格的坯料时，合格的坯料继续前进到挡板2处（此处设有检测开关），举升气缸将坯料举起脱离快速出料机辊道，同时合流装置的气缸升起到位，侧推气缸工作将合格料推到合流装置的气缸处，到位后合流装置的气缸下降至同一条合料送料机滚轮处由气缸送入后道工序。

快速出料机的第一个辊轮设计为六方辊轮，当出现加热粘料时，通过此六方辊轮可以实现出料的上下运动，将粘接部位打开。这样就可以有效的解决粘料问题。

加热炉和保温炉之间留有250mm过渡区，其目的是清除氧化皮，水冷导轨可分成两段制作，便于加工和维修，为使加热料能顺利从这加热炉过渡到保温炉，在250mm间设有带动力过渡滚轮为防止热辐射、烧坏轴承，滚轮轴带有水冷却系统。

当托辊送料机处光电开关检测到缺料30秒钟后，如果仍无后续来料，此时控制系统自动降低中频电源功率使其进入保温功率，防止炉内料被烧熔。当后续料再次到来时，系统恢复到正常工作状态。

当每天的生产完成后，给出清空指令，这时退料机构开始工作，退料钢筒由人工辅助按节拍将退料钢筒送入加热炉中，将炉内料顶出。当清空完成后，由人工将退料钢筒依次退出。

此加热炉由4段2米的加热炉组成。前3段将表面温度升至1150℃，芯表温差≤120℃。后1段将温度升至1250℃，芯表温差≤30℃。加热炉采用变匝距设计。

全套设备由PLC和工控机自动控制，设有手动、自动转换开关。

3．机械传动部分：

3.1机械传动部分包括：储料平台、料仓和翻料机构、分料装置、托辊送料机、双压辊进料机和夹送辊轮、快速出料机、三位分检机、合流装置、退料装置等组成。

3.1.1储料平台和分料装置：由行车将下好的料送到储料平台处,由人工将料排入料仓处（依次可存8-10根料）, 翻料机构依次将料输送到分料机构上，再由分料机将料分别送到1号线和2号线中。

3.1.2托辊送料机由多个动力托辊组成，可变频调速，将料输送到双压辊进料机构。托辊送料机的速度由变频调速器控制，将速度略高于压辊进料机的速度，这样，后面上来的料就能在前进的运动中追上前面的料。

7.1.3双压辊进料机：此装置由上下两组压辊组成，由变频调速器控制进料速度。用上下两组压辊和工件之间的磨擦力将工件送入加热炉内进行加热。上部压轮采用气缸压制调节有足够的调整范围，能满足不同规格料（包括剪切料）的夹送要求，保证咬合输送可靠。

3.1.4退料装置是用多个同规格的不锈钢圆筒组成，当加热到最后几根料时，由于没有工件再进行加热，使得最后面的料无法进行传输，就使用不锈钢圆筒充当工件，使得机械机构将所有的料都能够送进加热炉中并完成加热。当所有工件顶出加热炉后，控制系统给出反转信号，压辊进料机构反转退料钢筒依次退出。

3.1.5快速出料机在炉口部位设计有上压辊结构(气动)，上辊轮为压紧辊，下辊轮为动力辊。当料出到炉口时，上压辊将料头压紧并将料高速带出感应器。快速出料机的第一个辊轮设计为六方辊轮，当出现加热粘料时，通过此六方辊轮可以实现出料的上下运动，将粘接部位打开。这样就可以有效的解决粘料问题。

3.1.6三位分检机将欠温、过温不合格料和合格料经温度检测分别选出，不合格料落入料箱。

3.1.7缺料检测装置：加热炉进口处设有缺料检测装置，当缺料时间超过设定值时感应加热器自动进入保温状态, 当缺料时间超过30分钟时中频电源自动关机，以保证感应器安全运行，防止料在感应器内过温、熔化。

3.2机械结构设计强度高于静压力设计强度的3倍。

3.3全部机械部分需润滑的，采用手打泵集中润滑。

3.4机械机构定位准确，运行可靠，全套设备结构合理，维修量小，易于维护和保养。（采用不锈钢材料，轴承部分有防热（通水），电器部分有防烧，并留有充足的维修空间等）

3.5整套设备充分考虑了环境温度对设备的影响。

3.6铜材选用国内知名厂家生产。

3.7有机械、电气防震、防松、防磁（铜或其他不导磁材料连接）措施。

3.8详细结构方案见附图。

4. 安全措施：

4.1设备电器连接部位设有必要的警示（闪电符号、提示语、隔板等）、防护及屏蔽，保护维修、操作者的安全。

4.2整套装置联锁及保护性能；有紧急停止、过电压、过电流、缺相、逆变失败、电压截止、电流截止、元件过温及冷却系统欠压断水、水温高（每个回水的支路都装温度检测）、自动上料缺料、与下道工序（小于5分钟的故障降功率，超过10分钟的故障停机）等联锁、故障报警、故障诊断等齐全，动作可靠。保证不使设备损坏，料化在感应加热器内、人身安全等故障发生。（如柜门打开时必须柜内自动断电等）

4.3整套装置启、停可靠，时序合理，能有效避免误操作对设备及人身造成的危害。

4.4制造及安装按照机械工业部〈〈机械工厂安全性评价标准〉〉执行。

4.5按国家感应加热炉标准制造，符合国家环保和安全标准。

七、设备的主要技术指标

1、双工位：1250KW/500Hz;

2、加热温度：1250℃；

4、生产节拍：≤75秒/件连续可调；

5、感应加热总效率：≥65%，节能型产品;

6、感应加热器采用变匝距设计（前段加热升温，后段保温）;

7、加热后坯料温差∶芯表温差≤30℃

8、坯料监测显示温度与实际坯料温度差值：±10℃;

9、加热坯料直径∶￠160；

10、单位耗能小于400KW.h/t;

11、具有：过压、过流、欠压、水压不足、支路水温过高、进线缺相、等保护。12、具有坯料计数器，可记录离开加热机的坯料数量、过热坯料数量、下道工序接受的坯料数量、被剔除坯料数量。

13、满功率运行时功率因数：≥0.92；

14、可实现全自动、半自动、手动、调整工作方式；

15、备有发电机当突然停电时，保证加热炉不停水。

八、备品、备件：

1. 随机提供正常运行1年的易损件，易损件按清单，易损件清单由双方商定，与技术协议一同制订。

2. 随机提供设备操作维修专用工具。

3. 随机提供备品、备件清单及图纸。

4. 推荐其他必要的选件、控制功能选项及相关附件。

九、技术服务：

1. 卖方所提供技术资料必须完整、准确、可靠。

2. 卖方所提供配套变压器为国内知名品牌。

3. 合同生效25天内，卖方负责向买方提供整套设备平面布置图、相关基础图，工程设计的水、电、气需求量参数及系统接口布置图。

4. 卖方设备制造期间，买方根据需要可随时检查进度、产品质量。发现问题卖方应积极整改。

5. 对设备进行启动、空调试、负载调试。预验收及终验收按双方认可的验收标准验收。

6. 卖方免费负责对买方人员进行技术培训。第一次在卖方工厂，进行原理、元件安装培训，第二次安装时进行原理、安装、布置培训，第三次调试时进行各关键点图形分析、常见故障分析、指导买方人员进行维护。卖方保证易损件的及时供应，并提供外购件供应商名单。

整套设备验收合格之日起1年内为质保期，质保期内买方正常使用下设备 发生故障，由卖方负责维修，并免费更换零部件，自元件损坏之日起再对该元件按保修期进行保修。

7. 接到用户故障通知后,卖方在24小时内予以响应。

十、卖方所提供的技术文件

1. 提供设备使用说明书（内有设备、安全操作规程）、设备总图及部件图、装配图、地基图、传动图、气路图、润滑图、润滑说明。

2. 提供设备电气原理图、电气联结图、电气使用说明书、；PLC梯形图、电子线路图、元件明细表等。

3. 提供设备PLC编程器、打印机、编程手册、操作手册、维修手册等相关软盘。

4. 随机提供设备易损件、备品、备件清单、图纸等。

十一、设备不少于一年用的备品备件表                                 

十二、主要原材料生产厂家

十三、交货期∶90天