名稱6000KW棒線材直軋連鑄坯在線補溫感應加熱爐

鋼坯在線感應加熱代替煤氣、天然氣加熱爐技改項目：
傳統的軋鋼工藝爲煉鋼煉出的鋼坯經堆垛冷卻後，運至軋鋼廠，再經加熱爐進行加熱後軋制成鋼材。此工藝有二方面的缺陷：
1、鋼坯從煉鋼連鑄機拉出後在冷床上有700-900℃的溫度，鋼坯潛熱沒有得到有效利用。
2、鋼坯經加熱爐加熱後，鋼坯表面由于氧化損失達1.5%左右。
軋鋼車間節能減排技術改造項目針對上述問題實行連鑄連軋，但采用蓄熱式加熱爐加熱第2點缺陷，仍存在。爲了充分節約能源，我公司與河北鋼鐵集團承鋼有限公司進行聯合研究，在棒線材一軋廠采用感應加熱對連鑄坯進行在線提溫和均溫加熱。
節能效益分析：
1、原加熱爐加熱鋼坯工藝煤耗爲80千克/噸鋼（發熱值6400千卡/千克），折合72千克標准煤；技改後工藝能耗爲每噸鋼耗電38千瓦小時，折合13.3千克標准煤；
2、軋鋼廠年預計産鋼材60萬噸計，則年節約標准煤爲：（72-13.3）÷1000×600000噸=35220噸標准煤。
3、節能原理：
    钢坯从连铸机拉出后，表面有750～850的温度，内部温度甚至高达950～1000℃,而感應加热的基本原理之一集肤效应，就是热能是由表面加热逐步向内传导，事实上，钢坯内部三分之一不需要提温的，依据不同钢坯截面尺寸，选择不同的频率，即可得到最佳加热效率。
4、節能點：
    a)感應加热的高能源利用率可高达65～75%，而传统蓄加热炉仅为25～30%。
    b)感應加热钢坯表面氧化仅为0.5%，而蓄热炉可达1.5～2%。

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。

連鑄坯電磁感應加熱的優越性：
(1)鋼坯在電磁感應爐內加熱的時間比火焰爐加熱所需的時間要短得多，這不僅有利于減少鐵損，而且能提高鑄坯在軋制過程中的表面質量;
(2)采用電磁感應加熱，在加熱區沒有燃燒生成物，從而有效地免除了鑄坯的氧化和脫碳，因而通過這種快速加熱可得到潔淨的鋼坯;
(3)由于感應加熱爐沒有燃燒産物，有利于環保，且大大減少了熱輻射;
(4)采用感應加熱爐不僅較方便地快速精確地自動控制溫度，且能做到節能;
(5)采用感應加熱爐加熱鋼坯，其設備維護費遠比火焰爐要小；
(6)感應加熱鋼坯可以較方便地加熱超長鋼坯，有利于實現半無頭軋制，提高軋制效率。

主要技術參數：

    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。

成套設備組成及主要元器件廠家：
1.智能串联感應加热电源                   
2.炉架（含水路、电路、水冷輸送輥道）                     
3.电容器柜组                                             
4.感應加热炉体                              
5.连接导线/铜排（电源到炉体）                            
6.红外测温系统                                            
7.遠程操作操作台（PLC控制）

設備機械系統工作過程：
   本成套设备采用工控机PLC红外线测温温度闭环控制，坯料只需通过感應加热線圈，补温要求由红外线测温PLC控制下的系统自动完成。
   需要補溫的連鑄坯→红外线测温系统→进入感應加热炉→红外线测温控温系统→轧机

    该系统装备有图形显示和操作控制屏幕,自启动控制采用PLC程控器和WPS人機界面组合系统，具有自动显示、控制、记忆功能。能将操作过程中各项参数和数据进行存储，配有多个控制操作屏幕。
对每台感應加热电源上都有装于电气柜板上的显示器，采用微处理器控制，并具有以下功能:
(1)運行狀態顯示，可顯示功率、頻率、電壓等檢測參數，接地泄漏電流、總的kW·h值(累計值)和逆變器的運行狀態等；
(2)具有下列关键参数的限制保护功能，并能通过显示屏幕指示感應加热炉的极限情况:逆变电压和频率极限、电容器检测参数极限、电压极限和频率极限、交流断路出流极限;
(3)有系統的報警顯示和鳴叫（同時切斷主電源，停止供電），櫃門打開、電器櫃運行異常、過電壓保護、電源冷卻水水溫過高或過低、交流斷路器中斷，所有故障報警信息均可存儲，並可隨時查找；
(4)通過WPS面板可以控制電源的開/關和進行功率控制；
(5)可以通過面板上的功率控制盤，提供保溫功率和升溫，功率實行無級分配。
    采用多点测温：入口匀速段距入口1米的位置，设一路测温仪，检测钢坯的温度，用以判断温度分布，并选择适合的中频电压，每套炉子出口均距设一路测温仪，显示钢坯经过感應炉体加热后的温度，用于和入口测温仪配合自动校正运行参数。
    温度控制系统对预定温度点的任何偏移都将产生一个与偏移量成比例的信号，该信号被输入到比例控制单元并被放大，将放大后的信号输人到PID调节器，经运算后输出到中频电源的温度调节器，以维持温度恒定的最佳功率点，因此，任何温度变化都会引起少量的功率补偿以消除误差，最终达到设定温度的要求。
溫度控制模式：
a)采用plc溫度閉環自動模式，將鋼坯的溫度以800℃爲起點按10℃的步幅進行分段，各段對應不同的中頻電壓（通過現場試驗設定各段對應的中頻電壓根據需方要求可設定）；
b)舉例而言，若鋼坯溫度在800℃範圍時，選擇中頻電壓爲1200V；若鋼坯溫度在900℃範圍時，選擇中頻電壓爲1100V；對應1000℃以上的中頻電壓爲1000V；依次設定。
c)当感應炉空载（无钢坯）时，中频输出电压自动降低到能够稳定工作的最低幅度约为200V（功率约为满功率的二十分之一）

PLC總操作控制台

人機界面