I. پیشینه پروژه و مشخصات تجهیزات

این مطالعه موردی شامل یک کوره ذوب فرکانس متوسط، مدل WDL-KGPS-500، با ظرفیت نامی 0.5 تن و حداکثر ظرفیت 0.6 تن است.طراحی شده برای کاربردهای ذوب آلومینیوماین تجهیزات از گرمایش حرارتی فرکانس متوسط استفاده می کنند و مجهز به یک سیستم شیب گذاری هیدرولیک برای تخلیه آلومینیوم ذوب شده است.

قابل توجه ترین ویژگی پیکربندی این تجهیزات طرح سازگاری شبکه آن است: طرف منبع تغذیه در 440V / 3P / 60Hz تغذیه می شود،در حالی که ولتاژ ورودی منبع برق فرکانس متوسط در 380V مشخص شده استاین به این معنی است که تجهیزات برای مناطق شبکه 60Hz (مانند کره جنوبی، بخش هایی از آمریکای مرکزی و جنوبی و خاورمیانه) طراحی شده است.نیاز به یک ترانسفورماتور یا واحد سازگاری ولتاژ در داخل یا خارج کابینت منبع برق برای کاهش ولتاژ شبکه 440V به 380V قبل از تغذیه منبع برق فرکانس متوسطاین سازگاری دوگانه ولتاژ و فرکانس یک پارامتر است که باید در مرحله طراحی الکتریکی برای پروژه های صادراتی تایید شود.

II. سیستم تامین برق فرکانس متوسط KGPS

سیستم منبع برق، منبع برق فرکانس متوسط مبتنی بر تایریستور KGPS را با قدرت نامی 400 kW، ولتاژ خروجی فرکانس متوسط 2400 ولت،و فرکانس خروجی 1000 هرتزفاکتور قدرت از صفر بیشتر شده9، و نرخ موفقیت راه اندازی 100٪ است. بخش تنظیم کننده یک پل سه فاز کاملا کنترل شده با یک ساختار تنظیم کننده شش پالس سه فاز و یک اینورتر موازی متصل است.

مدار کنترل از یک معماری صفحه مدار دیجیتال نسل هشتم استفاده می کند، با سازگاری طیف فرکانس گسترده، کنترل قدرت ثابت، شروع نرم صفر فشار فرکانس پاک کننده،و بازخورد دوگانه ولتاژ و جریان با حلقه بسته. شروع فشار صفر فرکانس پاک کننده به این معنی است که سیستم به طور خودکار فرکانس ها را در هنگام راه اندازی اسکن می کند،ایجاد نوسان فرکانس متوسط در هنگام یافتن نقطه رزونانس بار، اجتناب از حساسیت به تغییرات پارامتر بار ذاتی در روش های راه اندازی تحریک جداگانه.

سیستم حفاظت شامل شرایط جریان بیش از حد، ولتاژ بیش از حد، زیر جریان، ولتاژ پایین، از دست دادن آب و از دست دادن فاز است.سیستم به طور خودکار خروجی پالس را مسدود می کند و قدرت مدار اصلی را قطع می کند.. پانل کابینت منبع برق شامل ولتاژ کامل، جریان، و خواندن قدرت همراه با شاخص های وضعیت عملیاتی است.

کابینت خازن تعویض موازی فرکانس متوسط را فراهم می کند و باعث کاهش تلفات انتقال قدرت واکنشی در خطوط توزیع می شود.ظرفیت بانک خازن با فرکانس رزونانس کویل القایی مطابقت دارد، که کار در نزدیکی نقطه رزونانس را در شرایط نامی تضمین می کند.

III. طراحی کویل القایی و محافظت از یوغ مغناطیسی

کویل القایی جزء اصلی تبدیل انرژی است که از مس T2/TU1 با ضخامت دیواره 4 میلی متر ساخته شده است.کویل یک میدان مغناطیسی متناوب 1000 هرتز را تولید می کند که جریان های گرد و غبار را در بار فلزی در کوره کوره ایجاد می کندطراحی کویل بر اساس اصول میدان الکترومغناطیسی است و با استفاده از نرم افزار کامپیوتری اختصاصی تأیید می شود.با انحراف بین قدرت عملیاتی واقعی و قدرت طراحی کنترل شده در حدود 5٪.

عایق بندی دور به دور با استفاده از تکنیک های عایق پیشرفته پردازش می شود، با تکنولوژی مخصوص کلیمپ کردن کاهش لرزش محوری کویل.دیواره داخلی کویل با مواد عایق کننده وارداتی مقاوم در برابر درجه حرارت بالا پاشیده می شود، و یک سیستم هشدار از نشت پوشش کوره نصب شده است. هنگامی که آلومینیوم ذوب شده به لایه کویل نفوذ می کند، سیستم آن را به موقع تشخیص می دهد و وضعیت را نشان می دهد، جلوگیری از حوادث شکستن کوره.یک پوشش آتشگیر با ضخامت 10 تا 15 میلی متر بر روی سطح داخلی کویل اعمال می شود، که هم برای تسهیل ساخت پوشش کوره و هم برای جلوگیری از تغییر شکل حرارتی پوشش استفاده می شود.

یوغ های مغناطیسی از ساخت پروفایل هلال هستند، از ورق های فولاد سیلیکونی سرد و با فولاد ضد زنگ محکم شده اند.سطح تماس بین یوگ و سطح بیرونی کویل خم شده است، فراهم کردن تماس چهره به جای تماس خط، دستیابی به کارایی کلیمپ بهتر و کاهش نشت جریان مغناطیسی.ورق های فولادی سیلیکون به جای بولت های گذرا با اسفلنت های اختصاصی تقویت می شوند، به حداکثر رساندن منطقه مغناطیسی موثر و کاهش گرمایش محلی. یوغ های مغناطیسی به طور همزمان از نشت جریان مغناطیسی محافظت می کنند، از گرم شدن بدن کوره جلوگیری می کنند،و پشتیبانی و امن کنین کویل تحرک.

IV. سیستم شیب دهی هیدرولیک

خم کردن کوره توسط یک سیستم هیدرولیکی با دو سیلندر در هر دو طرف بدن کوره برای بلند کردن تنظیم شده است، با بازگشت کوره توسط گرانش انجام می شود.ایستگاه هیدرولیک مجهز به دو موتور و دو پمپ است یک در حال کار و یک در حالت آمادهمخزن سوخت به طور کامل بسته شده و جوش داده شده است تا از نشت روغن هیدرولیک جلوگیری شود.

محدوده زاویه شیب 0 تا 95 درجه است، با کار بدون ضربه یا خزیدن، سرعت تنظیم شده و توانایی نگه داشتن در هر موقعیت.مناسب برای فرآیندهای ریختن که نیاز به کنترل دقیق حجم ریختن آلومینیوم ذوب شده دارند.

V. شکل گیری قالب و پوشش سنگ شکن

یک جزئیات پیکربندی این تجهیزات این است که آن را به جای یک گلدان گرافیتی آماده، قالب گلدان را تامین می کند.قالب خروجی از صفحه آهن 3 میلی متر تشکیل شده است و برای کنترل شکل و موقعیت حجم پوشش آتشگیر در طول تشکیل استفاده می شود. The user must select the lining material and ramming/sintering method according to the specific metal being melted and the casting process – a difference at the user operation level compared to solutions that directly supply finished graphite crucibles. عملکرد موقعیت قالب خروجی اطمینان می دهد ثبات ابعاد حفره پوشش،در نتیجه فاصله اتصال بین آتش سوزی کوره و سیم پیچ تحرک در محدوده طراحی پایدار است.

سیستم خنک کننده آب و کابل های خنک کننده

کابل های خنک شده با آب از سیم مس بی اکسیژن چند رشته ای TU1 ساخته شده اند که با لوله های لاستیکی مقاوم به آتش پوشانده شده اند.با اتصال کننده های شکل سرد که مقاومت تماس و مقاومت کششی را تضمین می کننددر سمت منبع برق نیاز به جریان آب خنک کننده حداقل 8 m3/h وجود دارد، در حالی که در سمت بدن کوره نیاز به حداقل 12 m3/h وجود دارد.دمای آب خروجی در سمت منبع برق نباید بیش از 35 درجه سانتیگراد باشد.، و در طرف بدن کوره نباید بیش از 45°C باشد، با فشار آب ورودی بین 0.15 و 0.35 MPa حفظ شود.

سیستم خنک کننده آب از یک روش خنک کننده دایره ای کاملاً بسته استفاده می کند که از آب نرم به عنوان محیط دایره استفاده می کند.مزیت اصلی گردش آب نرم این است که از آسیب بیش از حد گرم شدن به منبع برق جلوگیری می کند، تریستورها، خازن ها، ماژول های IGBT، و کویل های القایی ناشی از رسوب مقیاس؛ علاوه بر این، آب نرم حاوی اجزای رسانا یونی نیست،بنابراین اجزای خنک کننده توسط الکترولیز آسیب نمی بینند.این سیستم نیازی به استخر آب یا برج خنک کننده ندارد، حداقل فضای کف را اشغال می کند و مصرف آب کم است.

سیستم خنک کننده شامل سه بخش است: ماشین اصلی، مخزن آب و جعبه کنترل. ماشین اصلی شامل خانه، خنک کننده مس، سیستم اگزوز، سیستم اسپری، جدا کننده آب،جمع آوری حلقه، و پمپ اسپری. مخزن آب شامل پمپ اصلی (یک در خدمت، یک در حالت آماده) ، مخزن آب فولاد ضد زنگ، کابینت الکتریکی، سیستم کنترل دمای و سیستم کنترل فشار است.جعبه کنترل اجازه می دهد تا کنترل از راه دور سیستم خنک کننده آب، که دمای آب را نشان می دهد و اجازه می دهد تا پس از ساعات کاری کار کند.