串联中频加热炉技术参数及工艺

一、概述

串联中频加热炉全称是全自动串联中频感应加热炉具有振动排序、托辊进料、温度自动控制、三位温控分检功能。

二、串联中频加热炉特点：

1、每吨毛坯感应加热耗电量：320KW.h±5%

2、具有满炉冷料启动功能，启动成功率：100％；热料100％。开始加热出料即能达到工艺温度。并能锻打到最后一根料。

3、整个工作过程满功率输出，运行功率因数在0.95以上。

4、 中频变频器柜内晶闸管等主要元件及整线主要元件优选国内先进器件，所有设计部件因采购困难需替换时高靠一级，以保证设备运行稳定可靠。

5、 中频感应加热炉具有保温功能（中频电源低功率运行），保温时间不少于30分钟。

6、加热后各种毛坯达到不同材质的工艺温度（最高1250°C）。

7、 材料烧损率：≤ 0.5％。

8 、电路结构：串联逆变。

9、在电网电压波动10％的情况下，中频输出电压波动不大于±1％。

10、内部各种铜连接截面积足够大, 以减少功率损耗。

三、全自动串联中频感应加热炉：技术参数：

四、串联中频加热炉加热炉体：

1、炉体结构

对于不同的被加热工件在加热时要更换不同的加热炉，为方便更换和减小更换炉体时的工作量，我公司加热炉设计为整体快换型（见上图）。对于不同的加热工件更换炉体时可以实现快速更换。

水的连接为快速接头，为了电的连接可靠和更换快速性，采用1个大不锈钢螺栓连接方式。更换时只需松开此螺栓和打开水接头锁紧装置即可。

2、水快换接头:为了更换炉体的方便，在管路接头设计中采用了快换接头，它的材料选用牌号为316的不锈钢。主要由螺纹接口件，软管接口件，紧扣板手，密封垫圈等构成。这种快换接头的最大特点是：螺纹接口件，软管接口件均可互配，紧扣板手操作方便，密封性能好。

炉衬: 炉衬采用碳化硅或整体打结方式，使用温度1450℃以上，有良好的绝缘性、绝热性，耐激冷激热和抗冲击性。

保护: 感应器线圈上安装了温度开关，水温超过65℃时自动停机。避免感应线圈烧坏。不工作时，感应器线圈内的冷凝水可通入压缩空气排出；

感应炉水冷道轨：在感应炉炉衬上安装有水冷道轨，加热工件在道轨上运行。为了提高水冷道轨的寿命，我公司专门在水冷道轨上堆焊了一层耐磨材料，大大提高了水冷道轨的寿命。

五、串联中频加热炉自控系统

1、自控系统的设备组成：

a、工业级液晶屏 一套

b、工控组态软件一套（MCGS系统）

c、可编程控制器一套（SIEMENS SIMATIC S7-300）

d、双色红外测温仪1台（美国Raytek）

e、光电和接近开关3套（日本OMRON）

f、控制柜（含变频驱动设备）、操作控制台等

2、自控系统的功能：

a、稳定可靠地温度闭还控制，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。

b、过程控制效果的实时检测；在设备运行过程中，实时分析监控诊断设备的随动状态，对各类异常情况及时汉字显示提示、并声光报警。

c、方便快捷的操作方式转换（只需切换操作台上的“自动”“手动”转换开关即可实现两者之间的切换。并在自控运行状态还可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之）

d、根据需要可对操作人员实施设置口令密码的验证功能，生产记录查询、打印权限的管理功能。

e、清晰友好的操作界面，各类操作一目了然，无须死记硬背繁琐的操作条文规章即可上手操作。

六、串联中频加热炉感应加热器:

1、 感应加热器的进料端有夹辊进料机构进料，以保证输送速度均匀一致。

2 、温度均匀性：坯料出炉时心表温差、轴向温差、上下部温差≤50°C

3、 感应加热器为快换互换结构，单节更换时间不高于5分钟（感应加热器单节可快换互换）。

4、感应器采用优质打结料打结而成，感应器线圈正常使用寿命在3年以上。感应器炉衬正常使用寿命在1年以上。

5 、感应器内导轨堆焊钴钨耐磨合金材料，堆焊厚度2mm以上，并打磨光滑，可保证导轨使用寿命在一年以上。各种感应器之间接口处设有滑槽，以利于氧化皮的清理。

6 、清空装置按最小料设计头尾相接可原路返回。

7 、感应器采用并联变匝设计,坯料由进料至出料端温度逐渐升高, 以保证毛坯在加热过程中不产生细微裂纹、超温过烧等缺陷。

8、 感应器线圈、汇流排、各连接导线截面积足够大，以减少发热。

9 、感应器线圈内部连接可靠，感应器严格按工艺要求制造, 装配前高压试漏。

七、温控设备

1、测温仪：

1.1、采用美国Raytek双色红外测温仪，可峰值保持、自动复位，在1500℃范围内，测温误差不大于±0.3%，重复精度不大于±0.1%。带数字通讯RS232或RS485接口。

1.2、测温装置不受表面氧化皮、灰尘、烟雾、水蒸汽对测温的影响，测温装置准确性、。

1.3、在感应炉出料口设置测温仪，以保证功率闭环控制; 可实现超温报警及3位分选。

八、电器控制系统：

1、整套设备在控制柜前控制（柜高1500mm）。

2、可对机械、冷却水、中频电源进行操作和监控、运转显示、记录。

3、可实现自动、手动工作方式。

4、整套设备元件及控制优选西门子产品或国际知名品牌。

5、控制部分将PLC加入人机界面（HMI），实时设定参数，生产数据的采集、并可保存、查询或打印。

九、 循环冷却系统：

1、冬季停产期间设有冷却水排空装置(压缩空气吹扫接口)。

2、中频柜、电容器出水水温不超过50℃；感应器出水水温不超过55℃；

3、电容器并联供水,并单独设置进出水管。

4、冷却循环水路连接可靠，标志明显，能承受0.5MPa压力无渗漏，换元件及部件时可关闭相应阀门以隔断水路。

5、正常生产停电时上位水箱可自动投入运行，并能维持感应器内水冷循环0.5小时以上。上位水箱为两套, 水箱容积3～4立方米。

6、感应器循环水与变频器、电容器循环水分路控制。变频器、电容器部分循环水为内循环（水-水热交换器），感应器、辊轮等循环水为外部循环冷却塔直接供水。

7、感应器的每一支水路有与PLC接口相连的电子温控系统。

十、机械装置：

1、机械装置包括：上料平台及缓冲链传送装置、托辊送料机、夹辊进料机、退料装置、快速出料机、三位分检机，缺料检测装置。

1.1、上料平台及缓冲链传送装置按料的规格,储料15-20根设计；中部有缺料检测机构。可实现自动整料排料。 

1.2、托辊送料机由多个动力托辊组成，可变频调速，将料输送到夹辊进料机构。

1.3、夹辊进料机：变频调速，单轮驱动结构，上部压轮为机械式，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。

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传输进感应器并完成加热。当所有工件加热完成后，夹辊送料机反转，将退料钢筒退到退料缸筒架上（清空操作时需人工辅助工作）。

1.5、快速出料机为上下夹辊结构，上辊轮为压紧辊，下辊轮为动力辊。当料出到炉口时，快速夹紧料头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。

1.6、三位分检机将欠温、过温经温度检测分别选出，不合格料落入料箱。

1.7、缺料检测装置：加热器炉口设有缺料检测装置，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。

2、机械结构设计强度高于静压力设计强度的3倍。

3、全部机械部分需润滑的，采用手打泵集中润滑。

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）

5、整套设备充分考虑了环境温度对设备的影响。

6、铜材选用国内知名厂家生产。

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。