3吨中频无心感应熔炼炉
使用说明书
第 1 页 共 22 页
目 录
1、产品概述
2、产品成套范围
3、产品结构和工作原理
4、炉子安装
5、筑炉工艺
6、操作注意事项和运行维护
7、故障及故障处理
8、随机文件
第 2 页 共 22 页
1.产品概述:
1.1 产品型号和名称
本产品为GW3-1800/0.5-DL型3t中频无心感应熔炼炉
1.2 产品主要用途,适用范围和工作环境条件
1.2.1本产品用于铸铁的熔炼.
1.2.2 工作条件:
产品符合 GB10067.3-88《电热设备基本技术条件 感应电热设备》和 93 《中频无心感应炉》的要求。
1. 产品环境条件: 符合高、低压电机电器安装条件
a.海拔不超过1000m;
b.环境温度在5～40℃范围内;
c.使用地区最湿月每日最大相对湿度的月平均值不大于90％;
d.周围没有导电尘埃.爆炸性气体及能严重损坏金属和绝缘的腐蚀性气体;
第 3 页 共 22 页
JB/T4280-
e.没有明显的振动和颠簸。
1.2.3 产品冷却水要求:
水质要求; a.总硬度小于10度 (CaO容量10mg当量)
b. 溶解性固体 <300mg/l
c. PH值 7～7.5
d. 碱度 0.5～0.7
e. 电导率 <500us/cm
供水系统: a. 最高进水温度 <35℃
b. 最低进水温度 >5℃
c. 进水压力 0.2～0.4MPa
d. 出水温度 <55℃
说明: 电炉在断水情况下运行将会引起线圈发热, 并造成严重事故。因此,不仅要求有备用水源, 而且炉子在运行中不能断水,除炉子带有水压、水温等保护系统外, 仍需要对水
第 4 页 共 22 页
系统进行精心维护。
1.3主要参数:
额定容量: 3 t
熔炼最大功率: 1800 kW
额定频率: 500 Hz
感应器电压: 2400 V
工频进线: 3N-10kV,50H
工作温度: 1450℃(铸铁)
最大熔化速度: 3.0t/h(铸铁)
熔化功率消耗: 600 kW.h/t(铸铁)
冷却水耗量: 80m3/h
变压器容量 2400kVA
第 5 页 共 22 页
控制电源：
控制电压 220V
最大电流 20A
液压站电机电源：
电压 380V 50HZ 三相
最大电流 20A
液压站电机功率 7.5kW
炉子重量 24t
2.产品成套范围
炉体(含炉架、炉盖、感应器、磁轭、坩埚模耐火胶泥等) 二台
液压系统(含倾炉液压缸、泵、电机) 一套
水冷管 二套
第 6 页 共 22 页
水冷电缆 二套
炉衬材料（石英沙） 5吨
整流变压器 一台
中频电源柜‚电抗器及电容器组架 二套
倾炉操作台 二台
打炉振动工具或（国产） 一台
3.产品结构及工作原理
3.1 炉体
炉体是坩埚式感应炉的主要工作部分,它由炉架、磁轭和紧固装置、感应线圈、坩埚模、水冷管和水冷电缆等部分组成。
盛装炉料的坩埚是由石英砂等耐火材料捣制而成,感应线圈内壁涂抹用于保护线圈的耐火胶泥，与坩埚紧密组合成一个整体，承受着高温铁液引起的压力和热应力。为防止因坩埚龟裂引起铁液漏炉事故在耐火胶泥中铺设有漏炉报警装置的一极。
磁轭的作用是辅助导磁，加强感应器对炉料的功率传递和两者间的电磁感应，约束线
第 7 页 共 22 页
圈漏磁的发散，减少炉架等金属构件的发热，即作为磁屏蔽；磁轭的另一作用是压紧线圈，径向靠顶紧螺栓保证径向的固定，磁轭对于提高炉子的效率，改善炉温的轴向分布也起着相当的作用。
感应线圈是炉子的心脏,因通过电流较大,采用水冷异型铜管。感应线圈采用H级绝缘。感应线圈安装在炉架内,10个磁轭分布在周围,其径向用筒壁上的顶紧螺栓固定。
油缸装于炉体两侧,可推动炉体倾转95度,由限位开关倾转角度。
3.2 固定架
由型钢和钢板焊接成一个坚固的整体,炉体及油缸安装其上。
3.3 炉盖机构
炉盖靠手动提升,并通过转轴转动,旋转最大角度为90度。炉盖衬为混凝土打结料。见5.2条
3.4 冷却水系统
由进、回水管道、阀体及电接点水压表和电接点温度表等组成。总进、回水管为3 \" ,并装有电接点水压表.进水分11条支路,回水也分11条支路。每条回水支路上都装有电接点温度表。当水压过低或水温过高,电源柜上有声光报警。
3.5 液压系统
第 8 页 共 22 页
液压系统包括液压站、倾炉油缸。一台液压站可供两个炉体。
3.6 漏炉报警装置
在炉子运行过程中,因种种原因在炉衬中形成裂纹或蚀穿而导致事故,这种事故如果不能及时发现,轻者使感应器和磁轭的绝缘层损坏,重者使感应器铜管烧坏,高温铁液和感应器的冷却水相接触,引起严重的设备事故，甚至引起爆炸,危及人身安全。为了确保安全生产,防止漏炉事故的产生和扩大,本设备安装了漏炉报警装置，进行漏炉检测和保护。
报警装置的安装:
炉底第一电极用Φ1mm～Φ1.5mm的非磁性不锈钢丝制成,共5～8根,不锈钢丝通过炉底小孔和砖缝引入,呈放射状,钢丝通过的砖缝应用耐火泥浆堵塞封严,不锈钢丝应有足够的长度,炉底石英砂打结完毕后,使不锈钢丝能露出砂层10mm～20mm,剪去太长部分,并使其折弯,使露出部分和炉底石英砂表面平行,这样才能保证与熔化的铁水接触良好。侧壁采用Φ1mm非磁性不锈钢丝铺设成栅网状。在线圈内壁涂抹10mm厚的耐火胶泥。Φ1mm不锈钢丝栅网埋伏在耐火胶泥中。作为第二电极。
3.7 电气部分:
中频电源部分详见中频电源部分的使用说明书
3.7.1 电控(保护及信号)部分:
a. 本电控系统采用继电器进行控制和保护
第 9 页 共 22 页
b. 主回路详见中频电源部分的使用说明书
c. 水压保护:进口水压降低时,自动切断DW15断路器,并有红灯指示和声光报警信号。
d. 水温保护:感应器冷却水路,水冷电缆均有水温监测,当出水温度超过设定温度时,发出声光报警信号,并有黄灯指示。
e. 坩埚漏炉报警:当铁水渗入坩埚缝中达到一定深度,使报警装置第一电极和第二电极发生短路时,发出声光报警信号,并有黄灯指示。
4．炉子安装
安装前的准备
• 设备安装前，检查设备基础应符合图纸要求；
• 用目测检查设备是否因运输造成设备变形,焊接开裂及制造缺陷.
• 检查安装材料及所用配管材料及规格是否满足设备设计要求.
• 对设备焊接件(如线圈)要进行密封性检验和耐压试验.其应按图纸中
• 注明的试验压力及试压时间进行.
• 设备接地应符合相关标准；
第 10 页 共 22 页
• 设备冷却水供给的水质、压力、流量应符合图纸要求；
• 提供液压介质应符合设计要求,并检查其压力,流量等是否满足设备需要.
• 倾炉操作台应安装体近旁,以便观察出铁
• 炉前设置炉前坑,其四周铺有耐火砖,容积应足够容纳3t铁水,在紧急事故情况下,铁水
可倒入此坑;
• 安装现场要具有5t以上起吊设备。
4.1 炉体的安装
地基平面应平整,地脚螺栓地基孔要足够深;先安装固定架,待固定架安装固定好后,装倾炉油缸。吊入炉体,装入转轴,两对轴要求同心,使炉体、固定架、油缸联接起来。感应线圈、磁轭在出厂前已装在炉架内,安装前应检查顶紧螺栓及炉底拉紧螺栓的螺母,如有松动应拧紧。再装炉盖和旋转油缸。油箱及油缸间的现场配制。
4.2 水冷系统的安装
炉体部分应按平面布置图、基础条件图提供的接点位置进行预留，并用软管与炉子相联，软管长度应考虑到炉子的旋转。供电源用的水-水交换系统放在图示位置。用管道分别与电源柜和电容器架相连。
4.3 液压系统的安装
第 11 页 共 22 页
为安全起见,液压站应与炉体用墙隔开,液压站各边距墙应大于0.5m,以利于维护。确定液压站位置后,用膨胀螺栓固定。液压管路采用无缝钢管现场配置。在安装前应将各管路清洗干净,排除铁屑、水分等杂质。然后连接管路。在液压系统安装完成后,做炉体倾转-试验,观察有无卡滞现象和异常响动,检查各电机泵、阀是否正常工作,调节工作压力和倾炉速度,并进行倾炉限位开关的安装。检查各连接部位的密封,如有渗漏应及时处理。
4.4 电气设备的安装
根据平面布置图,将变压器、中频电源柜、电容器组架、倒炉开关、炉前操作台就位后,安装固定好地脚螺栓,以确保各个电气设备的稳定。
对整个电气设备,电容器组,及炉体、液压站、水冷架进行可靠接地,且接地电阻小于4Ω。按规定涂色漆,接地标志。
按照图纸进行设备之间的控制回路、主回路连接。并留有一定数量的控制线备用，连线应标明线号及线的去向。
5.筑炉工艺
在筑炉前，炉子必须经过冷态调试，确认各转动部分动作可靠，
倾炉行程开关安装在极限位置，冷却水连接良好，无泄漏，所有连锁和信号系统完好，电源、测量仪表、控制和保护电路处于正常状态。
我公司可推荐自己生产的炉衬材料。用户施工时按照供货商提供的施工工艺及筑炉工具进行施工，另外我公司也提供目前国内通常采取的筑炉工艺供用户使用时参考。用户如
第 12 页 共 22 页
采购国内厂家的耐火材料，可按如下材料配比购买石英砂打结炉衬。
5.1筑炉材料、施工工艺（熔化铸铁使用）
坩埚炉衬
坩埚炉衬用石英砂酸性材质，侧壁打结层总厚为约110mm，炉底打结层厚度为200mm，其中下部50mm不加粘结剂，上部150mm加粘结剂。
石英砂的材质要求：
SiO2 >98% Fe2O3 <0.3%
H2O <0.5% Al2O3 <0.5%
石英砂的颗粒配比：
6～8目 30% 10～20目 25%
40～70目 10% 70～100目 10%
140～200目 25%
粘结剂硼酸的加入量与铁水温度有关，当出铁水温度越高时，硼酸的加入量越少。当出铁水温度为1450度时，炉底和侧壁硼酸加入量为石英砂重量的1.7％，炉口为2%。打结时，将加粘结剂的石英砂分别加入，炉底的打结较为简单，先加入不带有硼酸的石英
第 13 页 共 22 页
砂，再加入带有硼酸的石英砂。打结侧壁时，若用电振器打结炉衬，则可将侧壁石英砂一次加满，用振动器一次打成。若用手工打结，每次加入高度80～100mm,加新料前要把打结部分的表面扒松再加料继续捣制，直至完全紧实。打实后炉衬比重应达到2.1～2.2g/cm2。
炉衬的烘烤：
3t中频感应化铁炉的炉衬烘烤，除低电压加热坩埚模外，炉子上口和出铁嘴用煤气或重油燃烧，进行辅助加热。
烘炉曲线如图所示。
炉盖炉衬
炉盖炉衬采用重质混凝土，配比如下：
骨料 矾土（一级或二级） 70%
第 14 页 共 22 页
掺和料 工业氧化铝细粉 14%
粘结剂 低钙氧化铝水泥 16%
外加水 8～10%
矾土颗粒的比例：
5～10mm 30%
1.2～5mm 35%
<1.2mm 35%
• 施工时将骨料、掺和剂、粘结剂，按此规定比例，在搅拌器中干混3～5min，均匀
后再逐渐加入水湿拌2～3min，搅拌好的混凝土必须15min内用完，施工时周围环境温度在5～30度范围内。浇筑炉盖前，先在炉盖内侧铺设20mm厚硅酸铝耐火纤维毡。
• 浇注炉盖时，一次倒入炉盖内适量混好的混凝土，用手工稍捣打，然后倒入其余混
好的混凝土，再捣打结实，使内部气泡充分地向上排出，并使炉盖内部呈圆弧形。
• 炉盖打实后，为了防止由于水化发热造成的升温，可在浇注料上铺盖湿麻袋或草
袋，在5～30度的室温下静放、养护7天，然后进行烘烤
干燥。烘烤时要严格防止脱水反应及相变剧烈进行所造成混凝土崩裂影响质量，因此烘烤速度要缓慢。
第 15 页 共 22 页
• 炉盖烘烤曲线如图
6. 操作注意事项和运行维护
6.1 第一次冷炉启熔，应加满炉料。按烘炉曲线进行烘炉。在每次装料时均应小心，不要让冷料块冲击炉衬。每次浇注完后，炉内应留额定容量的1/3以上铁水作为下次熔化的启熔液，以提高生产率。但当炉子不连续使用而要停炉时，应将炉内铁水全部倒出，盖上炉盖，让炉衬缓慢冷却。下次起熔时，加入起熔块重新起熔。
6.2 油压系统的油液应保持清洁，定期更换。注意各润滑部位，定期加油。
6.3 在通电熔炼前，先打开感应器冷却水闸门，水压在0.3MPa 时确认水流畅通，方可通电，停电后，将炉衬冷却到100度后再关冷却水闸门。
6.4 经常检查炉体接地是否良好。
6.5 经常检查磁轭的顶紧螺栓，防止松动。
第 16 页 共 22 页
6.6 经常检查坩锅漏炉报警装置是否正常。
6.7 检查炉衬的裂纹和磨损情况，若炉衬厚度小于90 mm左右时要及时修炉。
6.8 熔化的铁水温度不要超出需要值，过高的铁水温度会使炉衬寿命大大降低，一般铁水温度不超过1500度。
6.9 加料过程不应造成熔融金属表面凝固或使熔池上面的炉料熔结在一起（搭桥）的现象产生。这样会使炉料内部熔融金属温度快速高，超过炉衬允许温度而使炉衬迅速减薄造成事故。对炉料应有严格要求，炉料应干燥，无严重锈蚀，不允许有空腔，更不允许空腔内有潮气，这些都是不安全因素。
6.10 供水系统的维修
每日:
检查所有软管是否有渗漏及损坏，发现有毛病的软管应及时更换。
检查和记录水冷系统每个支路中的出口水温。
每星期:
用玻璃温度计监测一次进水温度与各支路出水温度，并与水冷架上双金属温度计对比，作好记录；水温偏高，则调节进口的截止阀。所有出水流量的大小，均以获得所需的出口温度为准。
第 17 页 共 22 页
每半年将整个供水系统有计划地冲洗一遍。
冷却系统很少产生突然堵塞现象，通常是在设备运行一段较长时间后，水管中铁锈、污物及水垢才逐渐堆积起来。因此，上述供水系统的维修方法，是减少事故的非常有效的措施。
当出水温度超过规定，阀门又开到最大，水流量不能增加了，则应马上用逆水流冲洗法和去垢化学冲洗法疏通冷却水通道。
6.12 电气设备维修
每日：
将控制柜上所有仪表读数记录下来。
检查感应体噪音是否增大，如果噪音增大很多，则必须旋紧固定磁轭的螺栓，或旋紧感应线圈及紧固固定线圈顶杆的螺母。
检查各电气设备是否发热，发声及振动等异常现象。
每星期：
检查电气报警系统的正确性。
检查电源柜和电容器架。
第 18 页 共 22 页
每月：
检查电气装置接地可靠性。
检查电气连接栓是否牢固、清除母线上、电容器上的灰尘。
每年
应检查各带电体和所有接地的金属结构件之间的绝缘电阻，其值应≥1MΩ。
详细检查各电气元件触头、活动件的可靠性。
6.13 炉子本体维修
每日:
经常巡视以下区域：
炉子下部周围区域、感应体与磁轭结合面处、浇注头与炉壳结合处以及炉壳原油漆有变色、或有过热、或有热斑点的地方。一旦有漏炉迹象，就应及时采取措施，防止事故扩大。
检查液压系统管路是否有漏泄现象。
每星期：
第 19 页 共 22 页
检查液压站油箱上油温及油标。如果油温过高应找出原因，如果由于油质变坏，阻力增大发热，应及时更换。如果油标显示油位过低，应补充加油，并找出漏泄原因。
每月：
倾炉回转轴承及油缸头上轴承加油。
对液压系统及炉子本体进行一次清洁工作。
各紧固螺栓有无松动。
每年：
对液压站油箱更换一次新油。
生产车间应根据本说明书并结合冶炼工艺及熔铸车间管理情况，建立严格的操作规程及维修制度。并遵照执行。
7. 故障及故障处理
控制柜事故报警铃响起来，应迅速将炉子电源转入停止状态。这时，可通过按钮消除音响。但故障仍然存在，可根据事故信号灯指示找出事故原因，迅速排除故障，并在炉子运行记录上记入事故原因及时间。
7.1 供水故障及其处理
第 20 页 共 22 页
水温高报警指示灯亮，则表示炉子的感应线圈、水冷电缆某一环节水温过高，应根据各 路电接点温度表检查确定。
水管堵塞，是造成水温升高报警的主要原因。
个别水路水流减少，开始可将截止阀旋松，以增加水流量，如果无效，可采取逆水流方向通水或压缩空气的办法来排除水管、水腔内的铁锈及沉淀物。如果水质较硬，设备运行较长时间后，水中的碳酸盐会以缓慢的速度沉积下来而成水垢，则所有受影响的水路需要泵入去垢溶剂进行清洗。
水压低报警指示灯亮，则表明总水管断水或水流量不够。
故障处理方法：
总水管断水，立即将备用水源打开，接入总进水管，直至总水管恢复正常供水。
需要切断电源进行供水故障处理时，停电时间通常不得超过10min，否则，感应线圈的绝缘会被烧坏。
7.2 漏炉故障及其处理
为保护感应线圈，在感应线圈的内层涂抹一层10mm厚的耐火胶泥。耐火胶泥中埋入第二报警电极。炉衬底埋入第一报警电极。如果金属液从熔池渗漏到炉衬外层。这时灯光铃声报警。应迅速寻查漏炉处及严重程度，轻则继续操作，直到该炉次金属液出炉再倒空，或修补炉衬或重新砌筑，重则迅速倒空。
第 21 页 共 22 页
漏炉迹象的出现，操作人员应持认真态度，努力防止炉子严重损坏及人身事故。为防止漏炉事故造成大的损失，设备维护人员应常检查。
7.3 停电故障及其处理
如果用户没有采用备用电源，当电源出现故障停电或控制设备损坏而使炉子停电，应分别以下情况采取措施：
确认炉内金属液降温在流动性变差之前（约4h以内时）可恢复供电，可加入木炭保温。减小冷却水流量（为原流量的1/2～1/3），待恢复供电后重新开始正常生产。
预计中断电源持续更长时间，需将熔化金属从炉膛倒出，这样可避免满炉金属冻结在炉内。再盖上炉盖，使炉子缓慢冷却。
8. 随机文件
• 产品合格证 一份
• 产品成套供应清单 一份
• 使用说明书 一份
• 装箱单 一份
• 出厂图样清单 一份
第 22 页 共 22 页
