I. پیشینه پروژه و مشخصات تجهیزات

این مطالعه موردی شامل یک کوره ذوب فرکانس متوسط، مدل WDL-KGPS-1000، با ظرفیت نامی 1 تن و حداکثر ظرفیت 1.2 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.سیستم الکتریکی برای یک منبع تغذیه سه فاز 380V / 50Hz پیکربندی شده است، با یک تنظیم کننده شش پالس سه فاز و یک اینورتر متصل به موازی.

در مقایسه با کوره 0.8 تن در مورد قبلی، این تجهیزات دارای یک بدن کوره طراحی شده برای ظرفیت حداکثر 1.2 تن،با قدرت نامی منبع برق افزایش یافته به 600 kW در حالی که حفظ همان فرکانس خروجی 1000 هرتزاین پیکربندی با قدرت کمی بالاتر از تقاضا نامی کوره، حاشیه ای برای افزایش سرعت ذوب فراهم می کند.

II. سیستم تامین برق فرکانس متوسط KGPS

سیستم منبع برق، منبع برق فرکانس متوسط KGPS مبتنی بر تریستور را با قدرت نامی 600 kW، ولتاژ خروجی فرکانس متوسط 1500 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 کنترل شده کامل است ، با مدار کنترل که از معماری صفحه مدار دیجیتال نسل هشتم استفاده می کند.

توابع کنترل اصلی شامل کنترل قدرت ثابت، شروع نرم صفر فشاری با فرکانس گسترده و بازخورد دوگانه ولتاژ و جریان با حلقه بسته است.شروع فشار صفر با فرکانس پاک شده به این معنی است که سیستم به طور خودکار از فرکانس بالا به پایین در هنگام راه اندازی اسکن می کند, establishing medium frequency oscillation upon finding the load resonant point – an approach that avoids the sensitivity to load parameter variations inherent in traditional separate-excitation startup methods.

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.. کابینت منبع برق شامل ولتاژ کامل، جریان، و خواندن قدرت همراه با شاخص های وضعیت است.

کابینت خازن تعویض موازی فرکانس متوسط را فراهم می کند، کاهش تلفات انتقال قدرت واکنشی در خطوط توزیع و بهبود عامل قدرت سیستم.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 با ضخامت دیواره 5 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 هشدار آن را زودتر تشخیص می دهد و وضعیت را نشان می دهد.جلوگیری از وقایع شکستن کوره.

یک پوشش آتش گیر با ضخامت 10 تا 15 میلی متر بر روی سطح داخلی کویل اعمال می شود. این پوشش به دو عملکرد می پردازد:تسهیل ساخت پوشش کوره و جلوگیری از انحراف حرارتی پوشش که می تواند عمر خدمت را تحت تاثیر قرار دهد.

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. ساختار بدن کوره

پوسته کوره یک ساختار فریم فولادی را اتخاذ می کند که شامل یک پایه نصب ثابت و یک بدن کوره شیب دار است، با پیکربندی کلی فریم اطمینان از سفتی است.نسبت قطر شومینه به ارتفاع از طریق تجزیه و تحلیل کامپیوتری بهینه شده است. افزایش نسبت باعث بهبود فاکتور قدرت طبیعی و افزایش کارایی الکتریکی می شود..

بدن کوره با ظرفیت پوشش 3000 کیلوگرم برای ذوب 1000 کیلوگرم آلومینیوم طراحی شده است، به این معنی که حجم شومینه نسبت به ظرفیت اسمی حاشیه قابل توجهی دارد.تسهیل عملیات شارژ و کاهش خطر ریزش.

سیستم خنک کننده گرافیتی و آب

سنگ شکن از ساخت گرافیت است، با عمر توصیه شده 4 تا 6 ماه، بسته به شرایط عملیاتی از جمله روش شارژ، محدوده حفظ دمای ذوب،و فرکانس حذف زباله.

کابل های خنک شده با آب از سیم مس بی اکسیژن چند رشته ای TU1 ساخته شده اند که با لوله های لاستیکی مقاوم در برابر آتش با اتصال های سرد ساخته شده است.در سمت منبع برق نیاز به جریان آب خنک کننده حداقل 12 m3/h وجود دارد، در حالی که طرف بدن کوره نیاز به حداقل 22 m3/h دارد. دمای آب خروجی در سمت منبع برق نباید بیش از 35°C باشد و در سمت بدن کوره نباید بیش از 45°C باشد.با فشار آب ورودی که بین ۰.15 و 0.35 MPa. سیستم خنک کننده آب مجهز به یک برج خنک کننده بسته، مخازن آب و یک کابینت کنترل است، که یک حلقه خنک کننده گردش مستقل را تشکیل می دهد.