500Kw高精度箱式电阻炉方案文档格式.docx
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1200
5
炉温均匀性
±
5（800~1200）GJB509B-2008
6
控温精度
7
工作面高度
mm
1000
8
空炉升温时间
小时
≤3.5小时
9
加热区数
区
10
加热元件接法
YY
11
控温方式
PID+SCR
12
工件放置有效尺寸
2000（L）×
2000（W）×
100（H）
13
炉膛尺寸
2600（L）×
2600（W）×
1500（H）
14
炉体最大外形
4370（L）×
3600（W）×
6800（H）
参考
3.结构特点
本炉型属内热式箱式高温电阻炉，具有密封性好、炉温均匀度高、节能性能好、操作方便等特点。
工作时将物料放置在工作台上，关闭炉门，升温至1200℃，对物料进行加热。
当工艺完成时，打开炉门取出物料。
整个设备由加热炉体和电气控制系统等组成。
3.1炉体结构
炉体主要由炉壳、炉衬、加热体、炉门及炉门检修支撑装置等组成。
3.1.1炉壳
炉壳主要作用在于承载炉衬。
炉壳为钢框架结构。
型钢之间为连续焊，型钢与钢板之间为断续焊。
型钢、钢板焊前校直校平直，壳体焊后清渣整形。
炉壳板材选用武钢产品，板面无轧制波纹，平整、光洁，焊后变形小。
优质的钢材和严格的工艺是炉壳成型的关键。
3.1.2炉衬
炉衬由炉底、炉墙、炉顶组成。
炉衬主要作用在于保持炉膛温度和减少炉内热量散失，其对炉温均匀度有着重要的影响。
炉底结构为在底层外壳钢板上用硅藻土砖，再用两层粘土砖，其上再铺筑两层密度为ρ＝2.2g/cm3重质高铝砖。
炉底板由重质高铝砖支承。
炉底上的加热元件，做成螺旋状，平放于炉底板下，引出棒交错穿过炉衬引出并在炉底外侧固定。
炉底板是采用含稀土元素的ZG35Cr25Ni20Si2+稀土铸造而成，耐高温性能好、强度高、下侧加筋，除炉口外三边带挡边；
目的是减小自重，增大强度，防止工件与加热元件接触。
炉底板分为多个小块,块与块之间采用咬扣联接,铺设在炉底支撑砖上，支撑工件重量。
更换方便。
既保证了炉衬承受高温又防止放料时冲击损坏炉衬。
炉衬结构全部由厚度50mm的高纤维S毯做保温层与厚度340mm含锆陶瓷纤维折叠模块做耐火层，密度为220Kg/m3，重量轻，蓄热性好，导热系数小，升温速度快，改善了工件环境等特点。
3.1.3加热体
电热元件在炉内两侧、炉底、炉门、后墙布置，前后共分6区。
炉侧电热体由刚玉瓷钉固定。
电热体从侧墙引出，安装方便，更换便利。
底部电热体布置在炉底上密度为ρ＝2.2g/cm3炉底搁砖上，炉底电热体表面负荷选取较其他低，确保使用寿命。
加热体选用高温铁铬铝0Cr27Al7Mo2。
此合金在空气中加热后，表面形成一层致密保护膜，并紧附在合金基体上，熔点比合金基体高，具有良好高温抗蚀能力，极好的耐高温性能。
加热体是整个设备的关键部件之一，其使用寿命通常是使用者最为关注的。
加热体在截面氧化率达到20%，或阻值达到25%，或功率降低20%时，可判定为失效，此时应更换加热体。
在设备的使用过程中，对加热体寿命的影响主要取决于以下几大因素：
长期工作在最高温度，加热体的氧化或挥发过度，局部过热，高温强度及加热体自身的工作特性。
在加热体设计与选型时充分考虑了以上因素，选用高温铁铬铝合金带，其表面负荷不大于1.30w/cm2，安全系数高、使用寿命长。
确保其达到设计和实际使用的功率及使用寿命。
为了确保炉膛温度均匀度，加热体的制作，功率的做合理化分布。
炉膛内表面特别是炉门口、炉侧底部及炉侧上部功率密度较平均值已增加相应的功率。
3.1.4炉门
炉门开启采用配重加提升电机，经济方便安全可靠。
炉门由炉门衬、炉门壳组成，炉门上有电阻带。
保温层由厚度50mm的长纤维针刺毯做保温层与含锆陶瓷纤维折叠模块做耐火层，密度为220Kg/m3，保证了炉门的重量轻，保温性能好。
炉门框采用优质钢材，经科学设计、折弯并组焊成型，经过充分地实效及退火处理，彻底消除焊接过程中及钢材本身的内应力，然后再加工炉门面板，确保炉门受热时不变形
3.1.5密封
炉门与炉体之间采用耐高温热陶瓷编织盘根密封。
4.电气控制系统
4.1控制系统构成
对应6组加热区，配置独立的6组温度调节和加热执行装置，加热功率实时调整以SCR+PID方式进行。
配置盘古有纸记录仪记录各区温度。
温度调节器具备温度异常报警功能。
4.2温度控制
4.2.1温度检测、显示和调节
加热炉6区分别配置完全独立的6路检测、显示及调节。
就任一路而言：
置于加热空间中的S型热电偶传感温度并产生毫伏信号，毫伏信号输入至温度调节器；
温度调节器实时数字显示温度值，并经调节运算输出4～20mA控制信号；
4～20mA控制信号用以驱动加热执行机构。
加热控制框图如下：
4.2.2温度调节器
温度调节器采用日本岛电温控表，具有0.3级单回路PID调节器，在电热领域久经考验并享有盛誉。
具备本系统特定需要的几项功能：
无超调快速响应PID，抑制周期性料盘传送所引起的周期性温度波动；
PID参数自动调谐，省却繁杂的人工重定；
冷态缓起动和输出限幅，避免加热元件过负荷升温的有效方法；
抑制传感器回路所带可能的电磁干扰；
测量值补偿，由于位置原因传感器无法探测真实温度的解决方案。
4.3加热执行机构
4.3.1加热主电路
在多加热区系统中，各区主电路完全独立对于电气安全和在线维护是十分必要的。
在干路与多支路之间，每区均设独立断路器，使各区加热电路完全独立。
加热主电路备有断路器的电流过载保护、快速熔断器的短路保护、RC阻容网络的浪涌保护以及电子式快速限流保护等完善的措施。
对于以加热为主体的设备，每相电流的监视成为必须的配置，通过监视电流可使操作者及时判断加热正常与否，并在异常情况下分析成因。
4.3.2加热执行元件
加热执行元件为DCB复合材料的SCR晶闸管模块，模块本体固化的RC阻容吸收网络简化了配线。
一组模块可集中安装在一体化空腔强冷散热器上，保证有效散热的同时大大减少了占用空间。
附带的散热器温度监测功能在过温情况下自动切除触发电路，有效阻止模块热损坏。
4.4报警和保护
4.4.1报警状态
报警产生时将引起闪光警灯和警笛动作。
报警产生后，按下“报警消音”按钮即可消除闪光警灯和警笛的动作，查明原因并作相应处理后。
4.4.2常规电气保护
主要设有系统主回路、加热主回路、控制回路电气保护，传动电机过载等。
4.4.3温度异常报警和保护
各加热区温度点均可独立发出超温报警信号，温度异常时自动切断触发信号。
同时任一温度点的超温也可由记录仪发出报警。
记录仪超温设为最上限点，当超过设定上限点后，发出报警并切断加热主回路。
这样构成了真正双独立安全温度系统。
。
4.4.4其它报警和保护
功率元件散热器超温、温度调节器异常等报警和保护。
4.5装置构造
4.5.1装置配置
由系统控制加热组合柜、若干炉前动力接线盒、若干炉前控制接线盒等组成。
控制柜安放于炉机本体附近，炉前动力接线盒、炉前控制接线盒安装于炉体适当位置。
4.5.2壳体构造
控制柜壳体为钢板制密封型，密封条密封、框架结构。
壳体前后扣门，利于元件更换；
上下均设有进出线孔，适应现场需要。
4.5.3元件装配
前门面板上为嵌入式，柜内元件为板上单面基座固定式。
控制线盘内为利于定型的单股硬线，过门为利于活动的多股软线，功率大线端部热缩套管保护。
5.主特件配置
序号号
生产商
温度调节器
日本岛电FP93
记录仪
盘古
功率控制器
北京西曼顿
断路器
天水二一三
接触器
中间继电器
施耐德
指示灯、旋钮、按钮
上海APT
快速熔断器NGT型
茗蓉
钢材
武钢
炉底板ZG35Cr25Ni20Si2+稀土
上海
热电偶S分度号双支
四川仪表厂
电热体0Cr27AL7MO2
上海合金厂
高铝砖Al2O3≥80%
宜兴川埠二耐
硅酸铝纤维毯及模块
日本伊索莱特
15
轻质高铝砖
6.交货期及售前售后服务
6.1保证交货期及质量的措施
6.1.1交货期：
预付款到帐合同生效后个工作日。
6.1.2采用计算机辅助设计，设计周期短、质量高，为交货期提供了保证。
6.1.3配套件厂家已落实，保证配套件的按期交货。
6.1.4保证充足的生产流动资金，保证按期交货。
6.2售前、售后服务内容
6.2.1向需方介绍产品特点，为需方选型提供参考意见；
6.2.2解答需方质疑，向需方提供先进技术信息；
6.2.3方案设计完成后请需方共同参与方案审查；
6.2.4产品制造期内，需方可随时考察产品的制造进度与质量；
6.2.5向需方提供产品使用说明书及维修用图纸及有关技术资料；
6.2.6对需方操作人员进行无偿技术培训，直至需方完全掌握；
6.2.7实行三包，需方在遵守产品的运输、储存、安装、使用等规定条件下；
从制造厂发货之日起，在12个月内产品因制造不良而发生损坏或不能正常工作时，免费为需方修理或更换（易损件除外）；
6.2.8投产后，在保修期内，供方定期派人员到需方处进行保养指导；
6.2.9若供方的设备出现故障，
需要供方处理时，供方在36小时内赶到现场处理故障。
6.2.10设备在验收一年后，直到设备使用期限内，若需方需要维修设备，供方收取维修成本费，维修成本费由维修人员差派费、外出期间工资、更换零部件的成本费等组成。
7.设备验收
设备验收（验收所需装置用户自备）项目如下表所示：
最终验收项目一览表
项目
炉温均匀性检测GJB509B-2008
炉膛尺寸的检测
炉衬质量的检查
加热元件对炉壳短路的检查
绝缘电阻的测量
额定功率的测量
空炉升温时间的测量
最高工作温度的测量
运动机构运转或动作情况的热态检验
最终验收合格后双方共同在调试验收报告上签字
温度仪表的校验
8.双方责任
8.1需方的责任：
8.1.1对箱式炉使用安装现场的要求
1）安装现场应无油污及腐蚀性气体及通风良好；
2）安装现场具有起吊行设备，起吊重量不小于25t；
3）安装现场环境温度为10℃~40℃，相对湿度≤95%；
4）安装现场地平负荷不低于2.5t/m2；
5）根据供方提供的箱式炉平面布置图实施相应的基础施工；
6）安装准备：
设备与其控制柜之间的连接导线及辅助件（热电偶补偿导线由供方出厂时供应）。
8.1.2安装
1）供方设备到达后负责卸车及就位；
2）在供方调试人员的指导下进行安装，并提供安装所需的零星材料及工具
8.1.3调试
1）需方派出操作人员参加调试；
8.1.4需方应需具备的动力条件
专供箱式炉用的独立电源柜；
三相380V，5线制，50Hz,装机容量不小于550KVA；
将电源引至电炉控制柜。
设备气路：
需方要把压缩空气（≥0.8Mpa）接至设备气路接口.
8.2供方的责任
8.2.1设备的指导安装
1）指导箱式炉炉体就位；
2）柜体与箱式炉炉体之间导线连接；
3）其它。
8.2.2负责设备的调试
1）在需方的配合下按调试程序对箱式炉进行调试；
2）根据需方提供的工件进行加热试验；
3）对设备的操作人员进行技术培训。
9.产品验收
9.1验收执行标准
验收执行标准一览表
标准号
GJB509B-2008
炉温均匀性检测
GB10067.1-2005
电热设备基本技术条件通用部分
GB10067.4-2005
电热设备基本技术条件间接电阻炉
GB10066.1-2004
电热设备的试验方法通用部分
GB10066.4-2004
电热设备的试验方法间接电阻炉
GB5959.1-2003
电热设备的安全第一部分通用部分
GB5959.4-2003
电热设备的安全第四部分通用要求
JB6206-92
间接电阻炉RCW系列网带式电阻炉
机械制造企业安全质量标准化工作指南
9.2出厂验收
出厂验收在生产制造场地进行，甲方派人到生产制造场地进行出厂验收。
厂方按国标GB10066.1-2004《电热设备的试验方法通用部分》和GB10066.4-2004《电热设备的试验方法间接电阻炉》的有关规定进行初验收。
出厂检验项目如下表所示：
出厂检验项目一览表
项目
炉体装配尺寸的检测
安全检查
标牌字迹耐久性检查
加热元件制造质量的检查
金属加热元件冷态直流电阻的检查
运动机构运转的冷态试验
配套件的检查，包括型号、规格、出厂合格证件的检查
供货范围包括出厂技术文件完整性的检查
包装检查
9.3开箱验收
开箱验收在用户现场进行，产品全部运抵用户方后，用户方立即通知供货方共同按装箱单检查整箱数量，并开箱清点、核对、验收各箱装入产品的零部件、配套件、随机附件及元器件的名称和数量，确认在运输过程中有无损坏和丢失。
9.4最终验收
最终验收是产品质量和性能的全面验收（验收所需装置用户自备）。
项目如下表所示：
炉温均匀性检测（按GJB509B-2008标准）
10.备品备件：
10.1各规格熔断器各2个；
11．其它：
11.1双方对来往的工作人员提
供方便的工作条件和人员配合，以利工作的开展。
11.2本协议作为合同的一部分，与合同具有同等法律效力。
12.其它未尽事宜，双方协商解决。
13.本协议一式二份，签字盖章后生效，甲方一份，乙方一份。
甲方：
中航钛业有限公司乙方：
西安奥杰电热设备工程有限责任公司
代表：
代表：
日期：
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