混合炉技术协议.doc
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1、陕西有色榆林铝镁合金项目铸造混合炉技术协议 买 方:陕西有色榆林铝镁合金及电力设施项目筹建处卖 方:新冶高科技集团有限公司设计院: 中铝国际沈阳铝镁设计研究院陕西有色榆林铝镁合金及电力设施项目(以下简称买方)对于采购新冶高科技集团有限公司(以下简称卖方)及中铝国际沈阳铝镁设计研究院就40吨铸造混合炉的有关技术方面的要求经三方协商达成如下协议:1、概述由新冶高科技集团有限公司公司为陕西有色榆林铝镁合金及电力设施项目筹建处电解铝项目普铝铸造工程所提供12台40吨铸造炉包含以下内容:1). 12台40t矩形固定式电阻混合炉;2)。 4套炉门提升液压系统(每3台炉共用1 套);3)。 以上所有设备的设
2、计、制造、技术培训、安装调试等。固定式混合炉概述40吨矩形固定式电阻混合炉用于电解铝液铸造前的处理,主要原料为电解铝液和少量部分固体料(中间合金和少量部分返回固体料),固体料加料方式为机械加料,液体料的加料方式为炉侧抬包倾倒入铝的方式。本炉子采用液压提升大炉门结构,运行平稳,方便机械扒渣;加热元件采用硅碳棒,通过晶闸管进行调功,可精确控制和调节热负荷。通过高可靠的系统设计和高品质的制造和施工充分保证炉子长期高效、稳定的工作.主要元件均采用高可靠产品,同时通过合理的应用耐火材料和机械设备,可大大提高该设备可靠性能,显著减少日常维护工作量。矩形固定式混合炉具有操作方便、维护工作量低等特点,为电解铝
3、铸造的首选设备。1.本技术协议提出的是最低限度的技术要求,并未对一切技术细节作出规定,也未充分引述有关标准和规范的条文,卖方应提供符合本技术协议和工业标准的优质产品。2.本技术协议所使用的标准如与卖方所执行的标准不一致时,按较高标准执行。3。本协议作为合同附件与合同具有同等法律效力.主要技术参数一:工艺描述40 吨矩形固定式电阻混合炉是电解铝液铸造生产线上的重要设备,主要用于电解铝液铸造前的处理,以确保铸造工艺对铝液的要求。该混合炉为固定式矩形炉,采用硅碳棒作为加热元件,手动/自动控温,控温准确,转注方便、安全,是电解铝液铸造生产的理想设备。炉子设计为大炉门结构(与炉膛等宽),可满足机械加料、
4、扒渣的要求.固体料(主要为少量回炉废料)采用专用的加料工具(如叉车、专用加料车等)通过炉门加到炉内,液体料通过炉子侧墙的入铝口采用抬包倾倒的方式加到炉内。在整个工作周期内,采用搅拌器或人工将对液态铝进行有效、充分的搅拌,以使铝液温度、成分更均匀。在整个工作周期内搅拌、取样、精炼、扒渣、静置、样品分析以及温度调节都是可以实施的。在铝液的成分和温度都符合工艺需求之后,铝水通过转注流槽注入后续设备进行下一步的处理。二: 设备主要用途1. 40 吨矩形固定式电阻混合炉用于电解铝液铸造前的静置、保温等处理。2。 液压系统为炉门提升提供动力。3. 流槽用于从炉子向铸造机进行铝水转注。三:设计数据1. 安装
5、地点和气候条件海拔1286m极限最高温度39极限最低温度32.7年平均气压温8.3年平均大气压896.9hpa年平均相对湿度56地震烈度6级2.混合炉工作条件1)环境空气设备现场有少量粉尘、无腐蚀性有害气体、设备现场无明显震动及颠簸。2)环境温度 503.电源条件:AC380/220V10 ,50Hz1 Hz 三相五线制压缩空气供应: 0.40.6 Mpa,要求除杂、干燥。4。工作制度:365天/年,3班/天 8小时/班5.安装位置:铸造车间厂房内6。 冷却水: 可采用工业循环水。不溶物: 20mg/L。供应压力: 0。20。4Mpa。供应温度: +135单台液压站冷却水耗量:5T/h。四:设
6、备主要技术参数1. 40 吨固定式电阻混合炉(单台)1。1 炉子用途: 电解铝铸造前的静置、保温等处理。1。2 炉子形式: 矩形固定式电阻炉。1.3 产品种类: 普通铝锭铸造。1.4 炉子原料: 电解铝液+少量回炉废料.1。5 炉子容量: 40+10T(液态,液面线距炉门坎100mm)。1。6 炉子加料方式:固体料可满足机械加料。液体料采用抬包倾倒方式入炉。1.7 炉子扒渣方式:可满足机械扒渣,扒渣角度35。1。8 炉门形式: 一个液压提升的大炉门(气动压紧)1。9 放流方式:手动放流。1.10 流眼数量及形式: 2 个流眼,一体式。1。11 电解铝液入炉温度: 900。1。12 炉膛有效尺寸
7、:55604780955(LXBXH).1。13 熔池深度: 800mm左右(满炉)。1。14 炉膛工作温度: max 1050。1.15 铝水铸造温度: 690750(须加冷料降温).冷态金属加入量201。16 铝液温控精度: 5(充分、有效的搅拌后)1.17 炉子加热方式: 电阻加热1.18 加热元件:24组硅碳棒,共48根(分二区,每区12组)。1。19 硅碳棒参数:单根功率18。75kw。1。20 加热器供电: 380V10 (3 相5线制)、50Hz5.1。21 加热器接线方式: (每区12 组)。1。22 加热器总功率: 900kw左右。1.23 升温速率 30C/h1。24 熔化
8、率 1.0 t/h1。25 加热器调节方式: 周波控制器+晶闸管调功.1.26 控制系统: 仪表控制(自动/手动)。炉气定温控制;炉气、铝液温度测量、显示并记录(无纸记录仪)。1.27 炉壁温升:(热短路点除外)侧墙及炉底外表面温升 65C炉顶外表面温升 95C1.28 炉衬形式: 砖与浇注料混合炉衬.1。29 炉衬寿命: 4600 炉次.1.30 噪音: 85 分贝.1。31铝液转注速度: 22t/h1.32溶体放流速度: 600kg/min1.33外形尺寸:(长宽高)7300657059001。34铝混合炉总重:178t1.35铝混合炉的使用寿命: 5年2。 炉门提升液压系统(单套)说明:
9、每三台炉子共用一套液压站。2.1 用途:为炉门提升提供动力.2。2 炉门提升液压油缸数量: 1个(每台炉子1 个)。2.3炉门油缸:活塞缸(80/140mm)。2。4 炉门油缸行程: max1520mm。2.5 炉门油缸提升速度:38m/min(现场标定,节流阀调节).2.6 炉门油缸提升操作方式:手动.2.7 工作介质: 国产抗磨液压油或进口同类液压油(调试过程中卖方提供,正常后买方自供)。2.8 液压系统压力: 16Mpa。2.9 工作油温: 1555。2.10 液压油冷却方式:冷却水冷却。2.11 液压油加热方式:电加热器加热。2。12 油箱容量:2000L。2。13 油箱材质: SUS
10、304设备组成和结构特点40吨矩形固定式电阻混合炉主要由炉子钢结构、炉子砌体、炉门及其提升机构、加热系统及温度检测、放流系统、控制系统等构成。1。 炉子钢结构炉子的整体结构是特别针对大型的矩形混合炉的生产及工艺操作特点进行设计,炉体钢结构为完全焊接结构,采用12mm 钢板(Q235-A)及轧制型钢焊接而成,整个炉壳是为一个网络状加固钢件。在关键部位用型钢加固以防变形,该结构具有良好的刚性、强度和气密性,可充分承受炉子的机械应力和热应力.在炉子的一侧设一个固定式的敞口受料箱,通过一段固定流槽与炉子相连,能满足液体料的入炉,入炉方式采用抬包倾倒的方式。流槽与炉子连接处设置一个气动闸板,能有效的防止
11、炉气外泄.炉门上部设有热屏蔽装置,采用50mm 厚的硅酸铝纤维板加螺栓锚固而成。炉门下沿设分片的渣板,可方便扒渣时将渣导入渣箱;渣板与炉子前墙采用螺栓连接,可方便更换维护.随炉子一并提供的还有所有的安全防护设施,如栏杆、爬梯、踏板等(每个铸机都设有爬梯通道).2. 炉子砌体整个炉子的内衬设计充分考虑大吨位混合炉的高温设备结构特点,分别作针对性结构设计,整个炉衬采用砖与浇注料的混合炉衬.用了优质不定型耐火材料分块施工及锚固施工技术,有效地解决了炉衬热态线性变化及各种不良现象,确保炉衬长期可靠生产运行.设备的工作层主体使用磷酸盐结合的高铝砖,外观和尺寸精度满足砌体设计等级,要求其体积密度2。7 t
12、/m3,其耐渗透、耐冲刷、抗结渣和低蠕变的性能指标显著优于烧结高铝砖和浇注料。工作层高铝砖的砌筑采用磷酸高铝火泥.原因在于,电热炉的最高饱和温度尚未达到烧结温度,就是说,普通火泥形成的炉衬不可能具备良好的整体性;而利用磷酸盐的化学结合特性,当烘炉温度超过650时即可获得很好的结合强度。浇注料部分均采用分块浇注的方法,可有效解决浇注料在使用过程中所产生的应力、膨胀等问题,这种浇注方法富有成效,可确保炉衬获得良好的使用寿命.在正常生产维护条件下,炉衬寿命4600 炉次。炉衬耐火材料包括:炉底与渣坡 300mm 磷酸盐结合高铝砖层(80Al2O3) 80mm 防渗层 415mm 强度层保温层 300
13、mm 摩根埃尔邦D浇注料过渡层(平均厚度)墙体 230mm 磷酸盐结合高铝砖层(80Al2O3) 60mm防渗层 300mm保温层 30mm 吸能层炉顶 600mm 型钢-耐热球(蠕)墨铸铁复合构件280mm 轻质莫来石砌块 220mm 高铝纤维组件3. 炉门及炉门提升机构为方便机械装料和机械扒渣,炉子采用了与炉膛等宽的大炉门结构,炉门开口尺寸为18005840mm(长宽),熔池表面清理更容易而且彻底,提高了扒渣速度、减少了铝液带出并且提高金属质量。炉门内衬由莫来石浇注料组成(见炉子砌体)。在炉门和炉门框之间用硅酸铝纤维编织带进行柔性连接,以增加其气密性。炉门垂直开启,炉门提升采液压缸提升,采
14、用套筒滚子链驱动,炉门提升速度为38m/min(现场调试时标定)。当炉门下降到位时,采用采用气缸加压紧导向进行压紧密封,气缸安装在炉顶上防止受热。在炉子两侧后墙上各加一个小炉门(900550mm),炉门采用耐热铸铁制造,以便于清炉。炉门钢结构为分片结构,每片之间用螺栓加碟形垫片连接,可有效解决炉门的热膨胀问题,满足长时间高温条件下的使用.炉门开闭与加热器进行连锁,当炉门打开时,加热器自动断电;炉门关闭时,加热器自动投入并根据炉膛温度自动调节。炉门框采用分块的结构以及针对性的合金材料(RQTSi5)可有效的应对高温烧烤及铝液气氛侵蚀。炉门框由耐热铸铁(RQTSi5)制成,分块连接并栓固在炉子钢结
15、构上.所有耐热铸铁件均要机械加工,保证其尺寸精度使炉门与炉门框之间能形成良好密封。4。 加热系统及温度检测本炉子采用硅碳棒(采用山东八三厂产品)加热,安装在炉膛上方,总功率共900kw(共24组).加热器分二区控制,每区12组(接线方式为接)炉子温度调节采用可控硅调功器进行调节。由于硅碳棒在使用过程中会出现老化问题,为保证炉子的加热效率,买方可根据生产的需要进行更换。本炉共设四个热电偶,四个热电偶,两个放在侧墙测炉气温度,两个放在后墙(提前预埋)测铝液温度,炉气温度参与炉温控制.炉气温度及铝液温度均在在控制盘上仪表显示,温度控制差超标、三相不平衡报警,温度记录采用无纸记录仪进行记录。5。 放流
16、系统本台炉子都配有两个放流口,两个流口为同一高度(均位于熔池最底部),一个为工作流口,另一个为备用流口。流眼砖采用座砖加塞砖的结构,座砖随炉子一起浇注,塞砖采用炭化硅制成,由于碳化硅具有良好的导热性,因此可避免流眼堵塞,特殊的结构易于塞砖(带固定装置)的更换。炉子堵流采用手动钎子的形式,操作采用手动操作。卖方为每台炉子提供两套堵流钎子和塞帽(一用一备),其余由买方自供(卖方提供钎子与塞帽的图纸)。6。 受料系统受料流槽系统由两部分组成,一部分为受料箱,一部分为连接在炉子侧墙上的流槽,在与炉子侧墙连接处设有闸板,进料时打开,闲时关闭,能够充分减少炉子的热损失.流槽和受料箱内衬采用重质浇注料和硅钙
17、板组成,耐冲刷和急冷急热,易维护,能够充分适应受料的工况。液态铝进料方式采用抬包倾倒的方式。7. 控制系统本控制系统具备联锁保护、报警等完善的控制功能。控制采用新型柜体和新的安装技术,进一步减少控制系统的成柜体积,减少控制室的占地面积,控制柜带有照明和通风功能。本炉的控制主要为温度控制和传动机械控制.7.1 温度控制温度控制为设备控制的核心,温度控制采用炉气定温控制.炉气温度控制采用可控硅调功控制,分二区控制,每区设一个炉气温度热电偶。由热电偶采集的温度信号计算后输出到数字智能仪表,经PID 运算后通过调节可控硅的输出,达到控温的目的。铝液温度检测预留,由用户根据实际生产情况确定。温度记录采用
18、无纸记录仪记录.另外每区配一个电流表,用来监控加热器的工作情况,加热器设有主回路熔断保护。温度控制采用无纸多点记录仪,采用和控温仪互相独立的热电偶,实时记录炉气温度。除记录外,记录仪配有报警输出,实现独立的超温回路,使温控更可靠;记录仪配有USB卡接口,可通过USB卡存取数据,具有断电数据保护功能,使用读卡器可在电脑上查看USB卡存有的历史曲线,超大容量,存储空间满足一年要求。 7.2 传动机械控制它的功能是控制助泵站电机的启、停以及电机过载等故障进行保护。电机的启停通过继电器、接触器、开关来实现。其主要控制器件均选用AB公司及国内合资企业的优质产品,这些器件与柜体一起构成一马达控制中心(MC
19、C)。除上述控制功能外,本系统还包括一套专用于炉温超温报警的测量仪表(岛电SR93)。7.3 控制系统技术参数7。3.1 主要技术参数 电源: 502 Hz 380V/220V10 (三相五线制) 仪表温度测量等级:0。2 级 热电偶精度等级: II 级7.3.2 主要控制功能 控制功能 炉气温度控制功能 铝液温度控制功能(预留) 电机启、停控制功能 炉门升降、压紧控制功能 联锁保护及限位监督 温度记录(无纸记录仪记录) 炉门升降与加热器连锁控制功能 声光报警功能 其他功能 炉气温度设定、显示、修改、报警 铝液温度的显示、报警(预留) 每区的工作电流显示 电功率消耗累计 工艺参数、控制参数设定
20、、修改主要技术参数: 环境温度: -2530 电源: AC 50HZ2 380V/220V10% 控制柜、箱体防护等级: IP55二: 炉门提升液压系统每3台炉子共用1 套液压系统,液压系统由液压泵站(带阀台)、油缸及中间管路组成,该系统可实现炉门的升降及事故手动降功能,具有良好的性能.在炉门打开时,万一发生断电事故,炉子控制系统可使炉门安全降到关闭位置。液压泵站由2台主泵、1台循环冷却过滤泵、过滤装置、电加热装置、水冷却装置、阀台等组成。炉门的提升是由一个活塞液压缸的升降完成的,在炉子附近集中供油管上还设有手动阀门,当液压系统出现故障时可通过手动开启该阀门将炉门降回到原位。泵站另外还具有液压
21、油超温报警、油位低报警、过滤器堵塞报警等功能。泵站上所有阀件及泵均采用美国parker公司产品.泵站控制参看炉子传动机械控制部分.三:制造工艺要求 (1) 基本要求合同设备应按良好的工艺进行制造,制造工艺应经实践证实是最合适的.全部设计和制造工作应由专业技术人员和经过培训的熟练技工担任。所有零部件应严格按规定的标准加工,零件应具有可互换性,便于维护和修理。设备的生产过程应进行严格质量控制,确保设备的质量。(2) 机械加工需加工的部件和在焊接后受焊接影响的部件表面,应进行机械加工或表面处理,最终达到规定尺寸的要求.当部件需消除内应力时,应在部件消除应力之后,方可进行机械加工,以便最终达到规定尺寸
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