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板材加熱案例

名稱500KW汽車橋殼鍛造感應加熱爐

主要技術參數: ●供電系統:100KW-4000KW/200Hz-8000HZ智能化中頻電源。 ●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:用于鋼板、板坯透熱鍛造。 ●上料系統:氣缸定時推料 ●出料系統:鏈條快速輸送系統。
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500KW汽車橋殼鍛造感應加熱爐

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感應加熱原理:

   感應加熱的加天天看高清圈與被加熱物(金屬)的關系就如同變壓器的1次側、2次側線圈的關系一樣。
   如圖所示,由加天天看高清圈通高頻電流産生的磁力線集中在被加熱物上、由電磁的感應作用,産生渦旋電流,將被加熱物加熱。在這個時候,根據鋼材的種類和形狀選擇適當的交流電流的頻率、功率、加熱時間、保持時間、線圈的形狀等,就能使各種鋼材得到適當的品質特性。其熱效率爲95%,感應加熱,是把三相工頻交流電,整流後變成直流電,再把直流電變爲可調節的中頻電流,供給由電容和感應線圈裏流過的中頻交變電流,在感應圈中産生高密度的磁力線,並切割感應圈裏盛放的金屬材料,在金屬材料中産生很大的渦流。工件依靠這些電流的焦耳熱達到預計溫度。如果圓柱體放在線圈中心,那麽圓柱體周邊的溫度是一樣的,圓柱體加熱過程中也不會産生有害氣體、強光汙染環境等。正因爲感應加熱有以上的優點,在各種天天看高清得到了廣泛推廣使用。


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。
特點:
1、加熱速度快、生産效率高、無燒損、氧化脫炭少、節省材料與鍛模成本。
    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%,提高天天看高清率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、加熱均勻,芯表溫差極小,溫控精度高,自動化程度高,可實現全自動操作。
    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,提高天天看高清质量和合格率。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,可实现锻造天天看高清线的自动化,能充分发挥锻造主机的天天看高清能力。
3、工作環境優越、提高工人勞動環境和公司形象、無汙染、低耗能。
    感应加热炉与煤炉相比,在锻造天天看高清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天天看高清线正常稳定工作的保证。

主要技術參數:
●供電系統:100KW-4000KW/200Hz-8000HZ智能化中頻電源。
●加熱品種:碳鋼、合金鋼、高溫合金鋼、反磁鋼、不鏽鋼、钛材、鋁合金、銅合金等 
●主要用途:用于鋼板、板坯透熱鍛造。
●上料系統:氣缸定時推料
●出料系統:鏈條快速輸送系統。
▲能量轉化:加熱每噸鋼材至1150℃,耗電330~360度。
●根據用戶需要提供帶觸摸屏或者工控機系統的遠程操作台。
●專門定制的人機界面,高度人性化的操作指示。
●全數字、高深度的可調節參數,讓您對設備的控制得心應手。
●嚴格的等級管理制度,完善的一鍵還原系統。
●根據不同國家和地區提供相應的語言切換。
配方管理功能:
    强大的配方管理系统,输入待天天看高清的钢种、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。
曆史曲線功能:
    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、准确的再现单支天天看高清的处理温度趋势图。高达1T 的容量储存空间,永久保存数十年内的所有天天看高清工艺记录。
曆史記錄:
    可追溯的工艺数据表格,可以在每支天天看高清上取出多组采样点, 准确的再现单支天天看高清各段的处理温度值。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天天看高清工艺记录
       

成套設備組成:
  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)               
  3)感应加热炉体
  4)气缸定时推料系统                                          
  5)链条快速出料系统                                                   

設備機械系統工作過程:
    本成套設備機械動作采用時間繼電器控制,只需人工將棒料置于爐前續料平台,其余動作均由時間繼電器控制下的系統自動完成。

    人工续料→爐前續料平台→氣缸定時進料→感應加熱→鍛壓機械

    先進的自動化鍛造感應透熱爐,集成了電力電子、機械、自動化控制、工業計算機、智能化技術、感應加熱工藝等機電一體化技術,構成系統化解決方案。遠拓可以針對用戶不同需求,提供定制自動化鍛造感應透熱爐解決方案。

遠拓鍛造感應熱爐用于鋼棒、圓鋼、方鋼、鋼板的加熱鍛造有諸多優點,主要如下:

●氧化脫碳少:由于熱量在被加熱工件內部産生,因此升溫速度快、效率高、工件表面氧化脫碳少,節省原材料。

●加熱溫度均勻、溫控精度高、溫差小、無汙染:遠拓串聯變頻電源容易直接、精確檢測負載電流變化、從而實現輸出功率的閉環控制,即使外部電壓波動,也能維持輸出功率恒定和溫度穩定。天天看高清加熱溫度控制精度極高而且芯表溫差低,生産過程中不會出現有害氣體、煙塵、強光等汙染環境。

●啓動成功率100%可靠性高:加熱開始時,可以在任何溫度(冷態/熱態)、任何負載下(感應爐內有坯料/無坯料)直接快速啓動,啓動成功率100%。並通過溫度自動補償技術快速升溫,避免開機廢料損失及提高生産效率。加熱結束時,可以從滿載至空載清空爐內最後一根合格坯料:當最後一根坯料進入感應爐後,可在爐內負載不斷變化工況下,自動調整輸出功率,使得最後坯料溫度穩定,保持其恒溫輸出,在繼續加熱的同時全部清空感應爐中的最後一根合格的坯料,避免了停機廢料損失。

●變頻/變載自適應:由于具備0.2-20KHZ的變頻自適應範圍;10-100%的功率自動調整的功能;使得遠拓變頻鍛造透熱設備擁有最多規格和品種的鋼材(直徑/壁厚/長度/材質)感應加熱能力。用戶可以選擇人工換爐或自動換爐即可獲得廣泛應用,使得設備利用率達到最高(變頻一拖多的多樣性應用)。

●功率自動調節:無級調節範圍10%-100%。遠拓全自動智能化IGBT變頻感應電源的功率與溫度聯動性極強,通過功率與溫度自動調控系統實現加熱溫度的精確和穩定控制。

●溫度閉環控制系統:紅外線測溫儀測量感應爐出口坯料的加熱溫度,監測是否存在過熱或加熱不完全。溫度監測後最終將信號反饋給感應加熱的工作主機—遠拓變頻電源的控制系統,電源根據設定之工藝要求進行自動識別,當坯料溫度超出目標溫度範圍時,控制系統會在該設定值的基礎上自動調節輸出功率,對電源功率進行修正,以控制坯料溫度在目標範圍之內。減少了不合格品的産生,保證了天天看高清質量的一致性。傳統電源及溫度閉環系統在溫控信號反饋後,該溫度信號不參與電源的功率控制,所以無法修正坯料溫度偏差,電源無法實現自動匹配,僅能手動調節功率/溫度或利用該溫度信號進行高/低溫分選。

●定制化的坯料加熱工藝選擇系統:用戶可以根據所加工的不同鋼坯品類,通過工藝調試,獲取並存儲相應的加工工藝參數,並且可以預設相關工藝標准以備後用。標准存儲數據量爲50組工藝,采用遠拓智能化控制系統可擁有無限數據存儲能力。確定鋼坯規格後,選擇預設的相應工藝參數開機運行,將人工調整降至最低,此功能與遠拓溫度閉環控制系統相配合,即可獲得質量一致性高的加熱鋼坯。定制化加熱工藝選擇系統是以精確的工藝參數獲取和卓越的電源性能爲基礎,傳統電源既無法獲取精確參數亦不具備變頻/變載/功率調整全自動等功能,因此無法真正實現工藝選擇功能。

●高功率因數:遠拓采用IGBT串聯變頻電源,可以在10-100%的功率範圍始終保持恒定的高功率因數95%。並且功率因數不會受到生産節拍調整的影響。

●智能化保護功能:遠拓變頻感應鍛造透熱設備除具有完善的保護功能外,針對感應鍛造透熱天天看高清專門開發打爐保護功能,當感應爐線圈磨損老化後,絕緣層剝落可能發生鋼坯與感應爐摩擦打火現象,可致使電源損壞。遠拓變頻電源有著可靠的打爐保護功能,用戶亦可單項定制打爐保護故障顯示功能。

●工業觸摸屏顯示器及通訊接口:精確顯示運行狀態下的功率、電壓、電流、頻率、溫度等參數;工作參數設置、工作狀態和故障監測均以圖形界面顯示,標配RS485工業通訊接口。

低諧波幹擾:6脈/12脈/24脈有效處理高次諧波。

●寬電壓運行能力:供電電壓在380V、575、660V±10%範圍內可靠運行。

●智能化控制系統: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天天看高清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、控制天天看高清成本。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。

●性能指標:加工範圍、生産率、質量一致性、電耗、功率因數、設備利用率等均達到國際先進水平。

PLC總操作控制系統
   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。
   實時檢測加熱過程溫度變化趨勢能自動分辨出加熱溫度的高低並報警。通過測溫儀可對工件在加熱過程中各段的升溫情況進行檢測。
   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。
   由于天天看高清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,并且将直接影响到天天看高清的质量。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).生産線啓動時,能自動完成傳動機構及各電源的啓動,並自動實現速度與功率上升的合理匹配。自動調節加熱電源功率,盡量減少溫度波動。
   2).控制系統具有20套工藝參數的設定、存儲、調節、修改、統計、等功能。
   3).系統具有溫度、電流、電壓等閉環功能,確保生産線按最佳工藝參數運行,保證天天看高清質量不受人工及環境因素的影響。
   4).人機界面中文圖形文本(觸摸屏)可設定及實時顯示以下參數:
     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.天天看高清线工作状态信息显示
   5).同時可實現生産數據實時記錄、存檔、查詢、打印等功能(包括實時顯示生産數據、生産效率、工件溫度及電源運行參數等)根據技術要求,自動記錄和分析參數變化,自動預測故障和報警,設備遠程集中控制,自動生成各種報表實現生産過程的可追溯性。
   电气控制主要完成对整个天天看高清线的过程控制和调节,完成天天看高清线相关设备及其各个相关专业之间的工艺联结、连锁,以保证整个天天看高清线设备能够按照天天看高清和工艺要求,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。


PLC總操作控制台



  




定制:500KW汽車橋殼鍛造感應加熱爐

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