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锻造加热炉、透热炉系列

名称1250KW钩尾框锻造中频感应透热炉

主要技术参数: ●供电系统:双整流十二脉冲1600KW/500Hz智能化中频电源。 ●加热品种:碳钢、合金钢、高温合金钢、反磁钢、不锈钢、钛材、铝合金、铜合金等●主要用途:用于棒料,圆钢,方钢,钢板的透热锻造。 ●储料系统:厚壁方管焊接而成储料平台,斜度13°,可储料6~8只。 ●送料系统:双夹辊气动加压,连续送料,进给速度无级变速调节。
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1250KW钩尾框锻造中频感应透热炉

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感应加热原理:

   感应加热的加热线圈与被加热物(金属)的关系就如同变压器的1次侧、2次侧线圈的关系一样。
   如图所示,由加热线圈通高频电流产生的磁力线集中在被加热物上、由电磁的感应作用,产生涡旋电流,将被加热物加热。在这个时候,根据钢材的种类和形状选择适当的交流电流的频率、功率、加热时间、保持时间、线圈的形状等,就能使各种钢材得到适当的品质特性。其热效率为95%,感应加热,是把三相工频交流电,整流后变成直流电,再把直流电变为可调节的中频电流,供给由电容和感应线圈里流过的中频交变电流,在感应圈中产生高密度的磁力线,并切割感应圈里盛放的金属材料,在金属材料中产生很大的涡流。工件依靠这些电流的焦耳热达到预计温度。如果圆柱体放在线圈中心,那么圆柱体周边的温度是一样的,圆柱体加热过程中也不会产生有害气体、强光污染环境等。正因为感应加热有以上的优点,在各种行业得到了广泛推广使用。


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概述:
    中频锻造加热炉又名中频感应透热炉、中频透热炉是指金属热变形前的整体穿透式加热,是一种将工频50HZ交流电转变为中频(200HZ以上至20KHZ)的电源装置,把三相工频交流电,整流后变成直流电,再把直流电变为可调节的中频电流,供给由电容和感应线圈里流过的中频交变电流,在感应圈中产生高密度的磁力线,并切割感应圈里盛放的金属材料,在金属材料中产生很大的涡流,这种涡流同样具有中频电流的一些性质,即,金属自身的自由电子在有电阻的金属体里流动要产生热量。例如,把一根金属圆柱体放在有交变中频电流的感应圈里,金属圆柱体没有与感应线圈直接接触,通电线圈本身温度也很低,可是圆柱体表面被加热到发红,而且这种发红的速度只要调节频率大小和电流的强弱就能实现。如果圆柱体放在线圈中心,那么圆柱体周边的温度是一样的,圆柱体加热也不会产生有害气体、强光污染环境。
特点:
1、加热速度快、生产效率高、无烧损、氧化脱炭少、节省材料与锻模成本。
    由于中频感应透热炉的原理为电磁感应,加热的速度只要调节频率大小和电流的强弱就能实现,普通工人用中频感应透热炉上班后十分钟即可进行锻造任务的连续工作,不需烧炉专业工人提前进行烧炉和封炉工作。不必担心由于停电或设备故障引起的煤炉、气炉已加热坯料的浪费现象。由于该加热方式升温速度快,所以氧化极少,中频加热锻件的氧化烧损仅为0.5%,煤气炉加热的氧化烧损为2%,燃煤炉达到3%,中频加热工艺节材,每吨锻件和烧煤炉相比至少节约钢材原材料20-50千克,其材料利用率可达98%。工艺节能,中频加热比重油加热节能31.5%~ 54.3%,比煤气加热节能5%~40%。加热质量好,可降低废品率1.5%,提高生产率10%~30%,由于该加热方式加热均匀,芯表温差极小,所以在锻造方面还大大的增加了锻模的寿命,延长模具寿命10%~15%,锻件表面的粗糙度也小于50um。
2、加热均匀,芯表温差极小,温控精度高,自动化程度高,可实现全自动操作。
    感应加热由于其热量在工件内自身产生,所以易实现加热均匀,芯表温差小的要求。应用温控系统可实现对温度的精确控制,提高产品质量和合格率。选用自动上料和自动出料分检装置,与自动化程度高、效率高的锻造主机配套,再配上专用的控制软件,可实现锻造生产线的自动化,能充分发挥锻造主机的生产能力。
3、工作环境优越、提高工人劳动环境和公司形象、无污染、低耗能。
    感应加热炉与煤炉相比,在锻造生产中采用中频感应透热炉加热时,不产生强光、烟气、灰尘等污染,与普通的火焰炉相比,炉子的热效率高。工人不会再受煤炉的烘烤与烟熏,更可达到环保部门的各项指标要求,同时树立公司外在形象与锻造业未来的发展趋势。感应加热是电加热炉中最节能的加热方式由室温加热到1100℃的吨锻件耗电量小于360度。
    中频透热炉具有体积小,重量轻、效率高、热加工质量优及有利环境等优点正迅速淘汰燃煤炉、燃气炉、燃油炉是新一代的金属加热设备。
    中频透热炉是锻造车间的主要设备, 其工作的稳定性、可靠性及安全性是流水作业的锻造生产线正常稳定工作的保证。

主要技术参数:
●供电系统:双整流十二脉冲1600KW/500Hz智能化中频电源。
●加热品种:碳钢、合金钢、高温合金钢、反磁钢、不锈钢、钛材、铝合金、铜合金等 
●主要用途:用于棒料,圆钢的透热锻造。
●储料系统:厚壁方管焊接而成储料平台,斜度13°,可储料6~8只。
●送料系统:双夹辊气动加压,连续送料,进给速度无级变速调节。
●出料系统:气液增力缸、直线导轨、开合绞夹头及PLC系统组成快速出料机械手。
●分选系统:由红外测温仪、链条传输及导向气缸组成。
▲能量转化:加热每吨钢材至1050℃,耗电310~330度。
●根据用户需要提供带触摸屏或者工控机系统的远程操作台。
●专门定制的人机界面,高度人性化的操作指示。
●全数字、高深度的可调节参数,让您对设备的控制得心应手。
●严格的等级管理制度,完善的一键还原系统。
●根据不同国家和地区提供相应的语言切换。
配方管理功能:
    强大的配方管理系统,输入待生产的钢种、直径、长度等参数后,自动调用相关参数,不用再手动记录、查阅、输入各种工件所需的参数值。
历史曲线功能:
    可追溯的工艺历史曲线( 工控机系统标配), 精确至0 . 1 秒的记录精度,形象、准确的再现单支产品的处理温度趋势图。高达1T 的容量储存空间,永久保存数十年内的所有产品工艺记录。
历史记录:
    可追溯的工艺数据表格,可以在每支产品上取出多组采样点, 准确的再现单支产品各段的处理温度值。触摸屏系统中可储存约3 万条工艺记录, 可以U盘或者网络备份; 工控机系统中则完全不受储存空间限制,永久保存数十年内的所有产品工艺记录。

成套设备组成及主要元器件厂家:
  1)感应加热电源  
  2)感应加热炉体柜(含不锈钢管道、电容器柜组、压送辊)               
  3)感应加热炉体
  4)储料架及自动上料系统
  5)PLC操作控制柜                                            
  6)开合绞夹头及快速出料机械手                                                    
  7)红外测温自动控温系统
  8)高低温分选系统


主要元器件厂家及零部件材质

序号

名称

产地或品牌

1

红外线测温仪

美国雷泰

2

PLC控制系统硬件

SIEMENS

3

变频器

SIEMENS

4

可控硅

襄樊台基半导体

5

开关、按钮

施耐德

6

接近开关

欧姆龙

7

气动元件

烟台气动液压应用有限公司

8

主控板

河北远拓

9

感应线圈

河北远拓,线圈绝缘材料进口,线圈使用寿命和无故障使用时间长,加热效率高

10

调谐电容

杭州科昂,该电容耐高温高压,使用稳定,寿命长

11

冷却水管

韩国三山优质多层无碳绝缘管,不会断裂、不导电。

12

卡箍

不锈钢不导磁,强磁场下不发热,不会断裂

13

铜材

中国洛铜,T2高纯度99.99%导电率无氧铜管,大截面母排,传导性好,发热小,能耗损失小,寿命也长

14

耐火水泥

美国联矿(天津分公司),特别配方,和铜材热膨胀系数接近,不易开裂、脱落,使用寿命长。

15

减速机

江苏泰隆、国茂或德国诺德、SEW

16

炉体中间托送辊

304无磁不锈钢


设备机械系统工作过程:
    本成套设备机械动作采用PLC控制,只需人工将棒料置于储料架,其余动作均由PLC控制下的系统自动完成。可根据用户的每个产品规格设定一套程序,工作时只需在触摸屏上点击需要生产的产品规格一切动作均有PLC程序自动完成。
    天车吊料→储料平台→自动续料机构→夹送辊进料→感应加热→红外线测温→机械手夹紧快速出料→高低温分选→锻压机械

    先进的自动化锻造感应透热炉,集成了电力电子、机械、自动化控制、工业计算机、智能化技术、感应加热工艺等机电一体化技术,构成系统化解决方案。远拓可以针对用户不同需求,提供定制自动化锻造感应透热炉解决方案。

远拓锻造感应热炉用于钢棒、圆钢、方钢、钢板的加热锻造有诸多优点,主要如下:

●氧化脱碳少:由于热量在被加热工件内部产生,因此升温速度快、效率高、工件表面氧化脱碳少,节省原材料。

●加热温度均匀、温控精度高、温差小、无污染:远拓串联变频电源容易直接、精确检测负载电流变化、从而实现输出功率的闭环控制,即使外部电压波动,也能维持输出功率恒定和温度稳定。产品加热温度控制精度极高而且芯表温差低,生产过程中不会出现有害气体、烟尘、强光等污染环境。

●启动成功率100%可靠性高:加热开始时,可以在任何温度(冷态/热态)、任何负载下(感应炉内有坯料/无坯料)直接快速启动,启动成功率100%。并通过温度自动补偿技术快速升温,避免开机废料损失及提高生产效率。加热结束时,可以从满载至空载清空炉内最后一根合格坯料:当最后一根坯料进入感应炉后,可在炉内负载不断变化工况下,自动调整输出功率,使得最后坯料温度稳定,保持其恒温输出,在继续加热的同时全部清空感应炉中的最后一根合格的坯料,避免了停机废料损失。

●变频/变载自适应:由于具备0.2-20KHZ的变频自适应范围;10-100%的功率自动调整的功能;使得远拓变频锻造透热设备拥有最多规格和品种的钢材(直径/壁厚/长度/材质)感应加热能力。用户可以选择人工换炉或自动换炉即可获得广泛应用,使得设备利用率达到最高(变频一拖多的多样性应用)。

●功率自动调节:无级调节范围10%-100%。远拓全自动智能IGBT变频感应电源的功率与温度联动性极强,通过功率与温度自动调控系统实现加热温度的精确和稳定控制。

●温度闭环控制系统:红外线测温仪测量感应炉出口坯料的加热温度,监测是否存在过热或加热不完全。温度监测后最终将信号反馈给感应加热的工作主机—远拓变频电源的控制系统,电源根据设定之工艺要求进行自动识别,当坯料温度超出目标温度范围时,控制系统会在该设定值的基础上自动调节输出功率,对电源功率进行修正,以控制坯料温度在目标范围之内。减少了不合格品的产生,保证了产品质量的一致性。传统电源及温度闭环系统在温控信号反馈后,该温度信号不参与电源的功率控制,所以无法修正坯料温度偏差,电源无法实现自动匹配,仅能手动调节功率/温度或利用该温度信号进行高/低温分选。

●定制化的坯料加热工艺选择系统:用户可以根据所加工的不同钢坯品类,通过工艺调试,获取并存储相应的加工工艺参数,并且可以预设相关工艺标准以备后用。标准存储数据量为50组工艺,采用远拓智能化控制系统可拥有无限数据存储能力。确定钢坯规格后,选择预设的相应工艺参数开机运行,将人工调整降至最低,此功能与远拓温度闭环控制系统相配合,即可获得质量一致性高的加热钢坯。定制化加热工艺选择系统是以精确的工艺参数获取和卓越的电源性能为基础,传统电源既无法获取精确参数亦不具备变频/变载/功率调整全自动等功能,因此无法真正实现工艺选择功能。

●高功率因数:远拓采用IGBT串联变频电源,可以在10-100%的功率范围始终保持恒定的高功率因数95%。并且功率因数不会受到生产节拍调整的影响。

●智能化保护功能:远拓变频感应锻造透热设备除具有完善的保护功能外,针对感应锻造透热行业专门开发打炉保护功能,当感应炉线圈磨损老化后,绝缘层剥落可能发生钢坯与感应炉摩擦打火现象,可致使电源损坏。远拓变频电源有着可靠的打炉保护功能,用户亦可单项定制打炉保护故障显示功能。

●工业触摸屏显示器及通讯接口:精确显示运行状态下的功率、电压、电流、频率、温度等参数;工作参数设置、工作状态和故障监测均以图形界面显示,标配RS485工业通讯接口。

低谐波干扰:6脉/12脉/24脉有效处理高次谐波。

●宽电压运行能力:供电电压在380V、575、660V±10%范围内可靠运行。

●智能化控制系统:以远拓数字化平台设计为基础的智能化、定制化的操作监控系统。基于对感应锻造透热行业高耗能的精细化管理,远拓专门开发的电能管理系统,可以监测记录每吨能耗及批量总能耗,能有效计算、控制生产成本。质量监控系统及质量可追溯功能 ; 运行状态实时监控/远程控制 ; 故障自诊断功能/在线显示及处理 ; 工艺定制及工艺参数控制。

●性能指标:加工范围、生产率、质量一致性、电耗、功率因数、设备利用率等均达到国际先进水平。

PLC总操作控制系统
   良好的人机对话窗口,可实时检测整个系统设备的运行状态。方便快捷的操作方式转换,在自控运行状态可实现人工参与对电源功率或运行速度的调整,对人工参与的调整数据系统将进行实时记录。
   实时检测加热过程温度变化趋势能自动分辨出加热温度的高低并报警。通过测温仪可对工件在加热过程中各段的升温情况进行检测。
   实时采集、记录、存储过程控制的数据并具有相应的分类检索、查询、打印功能。过程数据可按年月日详细记录、查询、打印。 (工控机)对过程加热设定参数可自动形成数据库并可储存至少半年,数据能够拷贝,以备随时抽查。(工控机)自动记录所采集到的加热温度,自动生成加热温度时间曲线,并能查询。(工控机)集成VGA+DVI显示接口,4PCI,6COM口,6USB,1PCIEX1,1PCIEX16,2个千兆网卡,功能强大的研华IPC-610L/EBC-MB06/I5-2400/4G/1T 工控机。
   由于生产线为连续不间断运行,故电机与电源的自动控制显得尤为重要,并且将直接影响到产品的质量。电机传动部分SIEMENS 变频调速电源来控制传送线的运行速度。利用集控台,通过SIEMENS PLC 及工控机人机界面等控制系统,可实现下述功能:
   1).生产线启动时,能自动完成传动机构及各电源的启动,并自动实现速度与功率上升的合理匹配。自动调节加热电源功率,尽量减少温度波动。
   2).控制系统具有20套工艺参数的设定、存储、调节、修改、统计、等功能。
   3).系统具有温度、电流、电压等闭环功能,确保生产线按最佳工艺参数运行,保证产品质量不受人工及环境因素的影响。
   4).人机界面中文图形文本(触摸屏)可设定及实时显示以下参数:
     a.电源电压、功率
     b.线速度、直径、重量
     c.电源工作状态
     d.故障信息显示,10组历史故障存储
     e.生产线工作状态信息显示
   5).同时可实现生产数据实时记录、存档、查询、打印等功能(包括实时显示生产数据、生产效率、工件温度及电源运行参数等)根据技术要求,自动记录和分析参数变化,自动预测故障和报警,设备远程集中控制,自动生成各种报表实现生产过程的可追溯性。
   电气控制主要完成对整个生产线的过程控制和调节,完成生产线相关设备及其各个相关专业之间的工艺联结、连锁,以保证整个生产线设备能够按照生产和工艺要求,正常、正确、准确地进行相应的有序动作。各动作过程设有调整、手动、自动等操作方式。


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PLC总操作控制台


定制:1250KW钩尾框锻造中频感应透热炉

电话:15731716669 邮箱:yuantuojidian@aliyun.com 地址:吴桥县经济技术开发区嘉陵江路北燕山道西侧
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