铜管退火中频加热炉技术参数

此铜管退火中频加热装置，我科信电炉公司专为铜管在线退火而设计的，针对其在运动中进行连续加热及被加热工件为铜材的特点，在系统设计中对电源、感应器各参数应做特殊设计，整套系统采用一套800KW/6KHZ电源进行加热，感应器外部制作成铝质封闭外壳,内充保护性气体(氮气)以防铜管加热氧化,此系统具有以下特点：

1.1中频电源为800KW/6KHz。由于功率较大，频率较高，电源设计有一些特殊要求。这些将在电源的描述中详细说明。

1.2中频电源和感应器均采取水冷却方式，使设备的体积较小，容易安装。

1.3自动连续生产，可根据不同工件参数自动调整生产速度。

1.4生产线传输滚道采用变频调速，加上PLC可实现温度、速度、功率等的闭环控制。

2、工艺参数:

铜管尺寸: Φ9.52×0.37mm; Φ12.7×0.43 mm

铜管提升温度:700℃

辊道速度：＞200 m/min

3、系统设备运行方案：

3.1系统功率的选择:

加热总功率的选择根据贵方要求，选择为800KW。

3.2方案的选择：

根据加热工况为快速运行中加热的设备使用特点，由于感应加热的提温速度过快，无保温过程，从而影响铜管晶粒组织的细化过程，故该套系统采用脉冲式分段连续加热的方式，该种加热方式适用于连续式加热，是一种国外目前Z先进的加热方式，这种加热方式可使铜管在经过无炉体部分有短时间的保温过程，这个保温过程在铜管的退火工艺中保证了其晶粒组织的细化过程，使其内部的晶粒细小、均衡，从而可使铜管退火后能达到贵公司的加工工艺要求。同时对于在加热炉体内的加热铜管不会引起轴向上的过大温差从而在某种程序上能克服热应力所造成的微观裂纹。

3.3 设备配置及加热工艺过程的实现：

将所需电源800KW/6KHZ为两台加热炉体供电，两台加热炉体对铜管进行加热，每台炉体对铜管进行一次快速提温后，经过短时间的保温过程，这个过程为无加热过程，为防止进入下一台感应炉时钢管低头而无法对准，中间设有机械滚轮装置定位；为了防止铜管加热过程的氧化，将两台炉体及导位部分装入一台密封的外壳之中，其中通入惰性气体；每台炉体的长度为400MM，机械滚轮装置与炉体之间的距离为单边20MM，炉体部分合计长度为800MM，考虑外壳占用部分空间，该加热部分总长度需1200MM即可。

将两台炉体和一套机械滚轮装置底座均固定在同一个炉体底座上，炉体的外壳为硬质铝合金，可同时起到保护气体密闭和磁屏蔽作用，使机架、滚轮等不被漏磁感应加热；炉体外壳设计为可拆卸式，对于炉体的检修、机械滚轮装置的更换均提供了方便。

炉体部分设备示意图(图一)

3.4 控制系统及控制原理：

控制系统应实现两个过程的控制，其一为加热开始和结束时的速度-温度自动控制；其二为加热过程中的温度自动控制；这两个过程的实现硬件部分可借用贵公司设备上的PLC和人机界面，由我公司提供的数学模型编程，速度的采集由贵公司设备提供，温度的采集由我公司配置的远红外测温仪提供，功率调节接口我公司提供的中频电源已经具备，该接口为标准模拟信号接口（4-20MA或0-10V）。

3.4.1功率-速度-温度控制原理：

由于设备设计制造完毕之后，其系统阻抗(R)不会发生变化，功率给定只能是输出电压(U)或电流(I)的给定，而电流、电压与功率的关系为平方根关系，即P=U2/R=I2R；速度(S)、温度(T)和功率(P)之间的关系为线性关系，即：P=GT/Sη(G)为与材料规格有关的系数，加热铜管一定时，该系数即不会发生变化。η为一个效率因子，初始值为经验参数。该参数取决于系统的整体运行状态，需要进行自学习整定。该控制系统为开环数据设定、闭环自学习整定效率因子η的自动控制系统。