钢壳中频炉技术方案

钢壳中频感应熔炼设备制造项目设计技术方案

钢壳中频炉改造技术方案

一、项目改造范围及目标

1.1改造要求

应公司的要求，需对现有的两台铝壳中频熔炼炉体进行升级改造，现有铝壳炉体为2.5吨1台、3.0吨1台。

1.2改造范围及内容

1.2.1将现有的两台铝壳中频炉体（2.5吨、3.0吨）拆除，根据现有铝壳中频炉体的相关参数，设计制造为钢壳中频炉体。

1.2.2变压器、中频电源柜、电容器保持不变利旧。除尘设备主体不变利旧，对吸尘罩及旋转机构进行相应的调整改造。设备冷却循环水只对炉体进、出水管道改造，每台中频炉安装符合安全要求的循环水系统，确保水温、水压、流量在设备允许的数值内运行及报警。

1.2.3中频炉基础重新设计，受场地的影响，两台钢壳中频炉布置不得影响安全和现场生产，在保证安全情况下，基础改动量要尽量小。

1.3改造的目标

钢壳中频熔炼炉的设计、制作、安装及调试，要满足环保及安全要求，直至交付使用。

二、主要技术参数

2.1钢壳

3.0t中频炉主要技术参数

2.2钢壳2.5t中频炉主要技术参数

三、技术说明

3.1技术方案

本技术方案的主要设备包括： 1台3.0t钢壳中频熔炼炉体、 1台2.5t 钢壳中频熔炼炉体、1套液压倾炉传动系统（带2台钢壳炉倾动）、8条500mm2水冷电缆、2套龙卷风式除尘罩、2台炉体用不锈钢分水器、1只3.0t坩埚模和1只2.5t坩埚模及其它相关辅助工程及材料。

3.2钢壳熔炼炉

无芯中频感应熔炼炉由炉壳、炉架、旋风式除尘炉盖、感应线圈、倾炉系统、水冷系统、控制系统等组成。炉体结构由炉固定架和炉本体组成，炉固定架和炉体采用整体性钢体骨架结构。

3.2.1炉体结构

炉体结构由炉固定架和炉本体组成，

炉固定架和炉体采用整体性骨架结构。如

图所示：

3.2.2炉本体钢结构

炉壳采用优质型钢制焊接而成的鼠笼

式框架结构体，窗口有可拆式盖板，框架底板采用优质厚钢板制作。炉壳下部有炉衬顶出机构的固定支架。炉壳内配有长方形体磁轭。磁轭的屏蔽可以减小线圈漏磁防止炉体发热，提高电能效率，同时支撑感应圈，提高强度，在磁轭不取走情况下可以方便的拆装线圈和对线圈的维修、观察、散热。

炉盖采用液压（或机械手动）进行升降及旋开、旋回，炉盖顶部设有观察孔，可方便测温和补加合金材料。电炉熔炼时盖上炉盖可减少热能流失，降

低电能消耗，减少生产成本。

3.2.3固定架

固定架是固定炉壳的支架，采用高强度整体钢结构件，保证长时间工作不变形。炉子平台用花纹钢板制作，确保操作工人的工作安全，炉面平台在长期使用中能保持平整、不变形。

3.2.4感应线圈

感应器是整个炉体的心脏，它不仅直接影响

到炉体功率的吸收，其设计的合理性及制造质量

也直接影响到炉衬使用寿命。

熔炼炉线圈采用牌号为TU1（纯度为99.9%电

解紫铜）、壁厚≥6mm的挤压矩形铜管在专用模具上绕制而成，它不但保证了线圈的刚性而且具有最大的导电截面。以铜螺丝固定在3240绝缘柱上。该铜管具有高导电率和高效率，我公司在制作感应器时，由于炉膛中铁液的高度和直径比较高。采用计算机优化设计分析的基础上确定的，并参考同类设备的使用经验和国外先进炉型，通过多次试验验证，具有结构设计合理、效率高等特点。是设备的自然功率因数得到改善，

电效率得到提高。

根据ISO431-1981标准选用线圈材料，具有

最小的铜损，最高的电磁转换效率。

感应线圈采用耐高温，耐高压绝缘漆，整体

浸涂并经真空烘干，绝缘等级达到H级。感应

线圈出厂前经过12kg/cm2水压耐压试验36小时及7000V耐压试验，绝对不

会有渗漏水现象出现。

感应线圈上部和下部设有紫铜水冷圈，以保证炉衬受热均匀。而且设有法

拉弟短路环，以充分吸收上下端漏磁通，防止炉体发热。感应器接电采用大

截面水冷电缆，采用侧引出线形式。线圈压紧装置采用不锈钢拉杆上下拉紧，

拆装简单，更换线圈方便。

3.2.5磁轭

度为0.25mm优质硅钢片叠制，用不锈钢冷

却水箱两面夹紧。经微机优化设计，精密

制作，长方形弧面结构与线圈外径弧形一

致。磁轭（对感应圈）覆盖面积达70%以上，

磁轭固定方法：磁轭紧贴感应圈，之间采用耐高温高压绝缘的垫层，外面用

12根M24丝杆紧顶在磁轭背面的不锈钢板上。

磁轭不锈钢夹紧板内侧装有特殊设计的水冷散热器，电炉在运行状态下，

保证磁轭温度处于常温，防止磁轭温度升高而产生变形，从而加强了对感应

线圈的支撑及固定，提高了炉体整体强度。

3.2.6液压装置

液压装置主要由液压

活塞缸、液压泵站、液压

操作台三大部分组成。

a.倾炉机构（液压活塞缸）

倾炉采用两根DG型液

压缸，液压缸进液口处直接连接限速切断阀，防止因管路破裂等原因导致炉体急剧下降而造成事故，倾炉采用手动调速换向阀控制，操作简单方便。液压缸活塞上部排气孔位置设置一根回油管与液压泵站油箱相连，一旦活塞下部液压油渗透到上部，油也不会泄漏在炉体区域即保证了安全生产又节约了液压油，同时又能采用普通液压油，降低了设备运行费用。液压缸选用国内知名厂家榆次液压产品。

b.液压站

液压泵站用于向倾炉油缸，炉衬

顶出机构油缸和炉盖动作油缸提供

动力。采用双机双泵一体化机组（一

台工作，一台备用，可自动切换）。

为杜绝油箱液压油泄漏问题，油箱除

侧面观察孔和进出油管外采用全封

闭焊接，所有液压元件选用国产优质

产品。

c.液压操作台

液压操作台安装于炉台之上，用于控制炉体的倾动（在0~95度范围内）、及炉衬顶出机构工作等。它采用手动阀操作，工作可靠、平稳，无冲击及爬行现象，速度可调并可在任意位置停留。炉盖采用液压或机械转动机构，炉盖开启和关闭灵活，寿命长。

炉体的倾转是由液压系统控制，靠炉体两侧的两个液压缸顶起实现的，炉体的复位是靠炉体的自重产生的压力实现的。

3.3水冷电缆