Wuxi Wondery Industry Equipment Co., Ltd

I. Sfondo del progetto e logica di abbinamento delle capacità Il presente caso di studio riguarda una linea di produzione di riscaldamento a induzione in lega di alluminio, che elabora barre di lega di alluminio A6061 e 5083-H111 con un diametro di Ø245 mm e una lunghezza di 500 mm, ciascuna con un peso di 68.406 kg. Il percorso di derivazione della progettazione della capacità è il seguente: con un tempo di ciclo di 246 secondi per pezzo, dividendo 3600 secondi per 246 secondi si ottengono 14.634 pezzi all'ora; moltiplicando 14.634 pezzi per il peso singolo di 68 pezziQuesta catena di calcolo dimostra che il tempo di ciclo è il parametro di base per l'intera configurazione di potenza della linea di produzione,La velocità del meccanismo di trasporto e la logica di smistamento non sono indicatori che possono essere regolati arbitrariamente. La temperatura di riscaldamento richiesta è compresa tra 480 e 495°C, con una deviazione ammissibile di ±15°C. L'intervallo di temperatura di esercizio indicato nella proposta di apparecchiatura è compreso tra 460 e 480°C,mostrando un leggero spostamento rispetto alla gamma di requisiti di processo dell'acquirenteQuesta differenza richiede in genere una conferma di taratura durante la fase di messa in servizio in base al processo di forgiatura effettivo. II. Configurazione del sistema di alimentazione L'alimentatore di riscaldamento utilizza un alimentatore IGBT completamente digitale, modello IGBT300/0.15, con una potenza nominale di 300 kW e una frequenza nominale di 0,15 kHz, vale a dire 150 Hz. Il fattore di potenza del sistema è superiore a 0.9. L'inverter combina tiristori veloci con moduli IGBT, con una tensione di ingresso di 380V e una tensione di uscita di 1000V. Il programma di controllo dispone di regolazione automatica della tensione.I dispositivi di protezione coprono la sovraccarica, sovratensione, messa a terra, fusibile veloce, anomalie di frequenza e anomalie dell'acqua di raffreddamento. La bobina di induzione è fatta di tubo di rame con una purezza non inferiore al 99,9% e uno spessore della parete non inferiore a 2,0 mm, utilizzando Luoyang Copper T2 tubo di rame a freddo senza ossigeno.la bobina subisce un lavaggio acido, impregnazione con vernice isolante ad alta temperatura e cottura in forno a resistenza per garantire un buon isolamento, con tensione di resistenza (a terra) non inferiore a 5000V.La durata di vita della bobina non è inferiore a 8Il rivestimento del forno utilizza tubi in acciaio inossidabile austenitici. Selezione della frequenza e caratteristiche del carico La frequenza nominale di questa apparecchiatura è di 150 Hz, che rientra nell'intervallo di riscaldamento ad induzione a media frequenza.una volta determinati i valori dell'induttanza L e del condensatore di compensazione, viene determinata anche la frequenza di risonanza naturale. Man mano che l'impedenza del carico (induttore) cambia, anche la frequenza naturale deriva.e più elevato quando il forno è completamente carico di materiale freddo. Questa caratteristica di carico impone requisiti alla fase di avvio: più la frequenza di avvio è vicina alla frequenza di carico effettiva, maggiore è il tasso di successo di avvio.Il metodo di avvio della scansione di frequenza adottato nella proposta invia una serie di frequenze che coprono l'intervallo di variazione della frequenza di carico per avviare l'apparecchiaturaL'apparecchiatura utilizza un controllo automatico di frequenza durante il funzionamento, senza necessità di regolazione manuale;quando utilizzato in diverse bande di frequenza, semplicemente collegando l'apposito condensatore di compensazione si regola al valore di impedenza appropriato. IV. Parametri del sistema dell'acqua di raffreddamento La temperatura richiesta per l'ingresso dell'acqua di raffreddamento è da 5 a 35°C, la temperatura di uscita inferiore a 55°C e la pressione di lavoro da 0,2 a 0,3 MPa. Il flusso dell'acqua di raffreddamento per la sezione di alimentazione è di 7.5 m3/h, e per la sezione del corpo del forno 37,5 m3/h, con un fabbisogno totale di acqua di 45 m3/h. Il metodo di raffreddamento utilizza una torre di raffreddamento a circuito chiuso. La logica di sistemazione del circuito idrico interno del cabinet di alimentazione merita una spiegazione separata: tutti i tubi sono realizzati in gomma senza carbonio,e la lunghezza del percorso d'acqua tra i componenti è mantenuta ad almeno 1.5 a 2 metri per evitare l'instabilità dell'apparecchiatura causata dalla contaminazione incrociata tra i componenti attraverso il percorso idrico.I tubi rossi sono utilizzati per l'acqua di ritorno (acqua calda) e i tubi blu per l'acqua di entrata (acqua fredda), per una rapida distinzione della direzione del flusso. Il serbatoio interno dell'acqua in metallo utilizza acciaio inossidabile 304 per l'approvvigionamento centralizzato di acqua.quando la temperatura dell'acqua è anormale, il sistema di controllo avvisa e visualizza sul touchscreen il numero della condotta idrica difettosa. V. Meccanismo meccanico di trasporto e di smistamento Le barre vengono sistematicamente posizionate sulla piattaforma di stoccaggio a mano e il meccanismo di rotazione le trasforma nella vasca di alimentazione in base al ritmo di riscaldamento.Il meccanismo di alimentazione è un sistema di alimentazione cilindrica che alimenta ad una velocità uniforme in base al ritmo. l'estremità di scarico è dotata di un dispositivo di scarico rapido composto da un rullo esagonale raffreddato ad acqua e da una catena trasportatrice, con forza sufficiente per impedire il ribaltamento del materiale,e resistenza strutturale e resistenza alle alte temperature soddisfacendo le esigenze delle varie specifiche dei materiali in questo progetto. Il meccanismo di smistamento è un progetto in tre parti che può separare rapidamente, con precisione e tempestività i materiali a bassa temperatura e ad alta temperatura, trasportandoli ai rispettivi bidoni tramite paracadute.La temperatura di forgiatura iniziale delle forge deve essere controllata tra 480 e 495°C (la regolazione può essere regolata in base al processo del cliente)Le forge entro questo intervallo di temperatura passano alla fase successiva di lavorazione; le forge al di sotto o al di sopra della temperatura di forgia vengono ordinate in diversi contenitori, con un tasso di selezione del 100%. VI. Misurazione e controllo della temperatura All'uscita del forno dell'induttore è installato uno strumento di misura della temperatura in lega di alluminio dedicato.e è installato uno strumento di misurazione della temperatura in lega di alluminio dedicato per soddisfare le esigenze di misurazione della temperatura in diverse condizioni di lavoroQuando la differenza di temperatura dello strumento di misura è troppo grande o la temperatura è anormale, viene attivato un allarme acustico e visivo. La temperatura iniziale di forgiatura può essere visualizzata in tempo reale sull'interfaccia uomo-macchina e sul display su grande schermo.con una lunghezza massima di 20 mm o più, ma non superiore a 30 mmIl dispositivo di misurazione della temperatura non è influenzato dalla scala degli ossidi superficiali, dalla polvere, dal fumo o dal vapore acqueo.La precisione e la durata del dispositivo di misurazione della temperatura sono garantite per 12 mesi. VII. Controllo elettrico e interfaccia uomo-macchina L'armadio di controllo adotta una scatola di controllo integrata elettromeccanica, realizzata in cartone ad alta resistenza con rivestimento in polvere per prevenire l'ossidazione.Il dispositivo di controllo esterno è fabbricato secondo un livello di protezione non inferiore a IP54.I principali componenti elettrici a bassa tensione nel gabinetto sono di marca Schneider Electric, i interruttori sono Chint, i cavi sono cavi di base di rame di alta qualità e le linee di segnale sono cavi blindati. Il PLC è un'unità della serie Siemens S7 con un modulo di interfaccia di comunicazione Profinet, e la progettazione del programma include un sistema di feedback delle informazioni di errore e di autodiagnosi. L'interfaccia uomo-macchina adotta uno schermo touch colorato da 15 pollici (TPC1571) di Beijing Kunlun Tongtai.e i parametri del prodotto verificati e memorizzati (in grado di caricare e leggere più di 50 tipi di parametri di processo) possono essere consultati e stampati in qualsiasi momentoIl tempo di ciclo (tempo di input diretto) e la lunghezza del materiale possono essere impostati su questo schermo, e lo schermo può registrare automaticamente la quantità di materiale a bassa temperatura, materiale qualificato,e materiale ad alta temperatura. Il funzionamento è suddiviso in due modalità: automatica e manuale, a commutazione tramite un interruttore a due posizioni.L'intero dispositivo può essere avviato e fermato utilizzando solo i pulsanti di avvio e di arresto; in modalità manuale, le varie funzioni possono essere avviate singolarmente utilizzando pulsanti, con tutte le operazioni eseguite sul touch screen. La funzione intelligente di identificazione dei guasti visualizza il contenuto dei guasti e fornisce le soluzioni corrispondenti in caso di malfunzionamento o di allarme di condizioni di lavoro particolari.consentire agli operatori di gestire rapidamente oltre il 90% dei guasti comuniQuando il sistema subisce errori quali sovratensione, sovraccarico, interruzione dell'acqua o guasto del fusibile, il dispositivo deve essere installato in modo che il sistema possa essere controllato.si ferma immediatamente la macchina e disconnette automaticamente l'interruttore di alimentazione principale. VIII. Modalità speciali di lavoro delle imprese di forgiatura Modalità di lavoro iniziale: quando si avvia ogni turno, il sistema di riscaldamento a induzione è appena partito e la temperatura all'interno del forno a induzione è la temperatura iniziale.Per ridurre la generazione di materiale a bassa temperatura, questa modalità aumenta o mantiene la potenza di conseguenza nel ritmo o velocità quando il materiale riscaldato viene alimentato in un ritmo o velocità, assicurando che ogni barra raggiunga la temperatura di forgiatura. Modalità del menu: quando l'utente riscaldare il billet, hanno solo bisogno di inserire il numero di ordine nel menu,e il sistema di riscaldamento a induzione funziona automaticamente secondo i dati di riscaldamento nel menu senza regolazione manuale, garantendo la coerenza della qualità del riscaldamento dei prodotti. Modalità di pulizia del forno: quando è necessario pulire il forno dopo il lavoro giornaliero,La semplice attivazione della modalità di pulizia del forno fa sì che il meccanismo di alimentazione spinga il materiale manuale vuoto nella camera del forno secondo il ritmo impostato, con potenza che diminuisce gradualmente, massimizzando il risparmio energetico durante il processo di pulizia del forno.

I. Contesto del progetto e specifiche dell'attrezzatura Questo caso di studio riguarda un forno di nitrurazione ionica intelligente completamente automatico, modello WDL-IV-30A, che impiega una struttura verticale a stazione singola a campana singola. L'apparecchiatura è in grado di eseguire la nitrurazione ionica e la nitrurazione ionica dolce di leghe di titanio, acciai legati, acciai per stampi e acciai inossidabili. La zona utile di lavoro del corpo forno misura 300 mm di diametro e 400 mm di altezza, con una portata massima di 100 kg. L'intervallo di temperatura operativa comune è compreso tra 500 e 600°C, con una temperatura operativa massima di 650°C. Il grado di vuoto finale non è superiore a 6,7 ​​Pa, la velocità di aumento della pressione non è superiore a 5 Pa/h e il tempo necessario per pompare dalla pressione atmosferica al vuoto finale non supera i 30 minuti. L'aumento della temperatura superficiale del guscio del forno non supera i 55°C. Nella designazione del modello, IV rappresenta il sistema di controllo digitale di quarta generazione, 30 rappresenta la corrente media massima dell'alimentatore a impulsi a 30 ampere e A rappresenta il tipo intelligente completamente automatico. II. Vincoli fisici del processo di nitrurazione ionica La nitrurazione ionica viene condotta in un ambiente di scarica di gas a bassa pressione e la sua curva caratteristica volt-ampere non è lineare. La nitrurazione ionica dei materiali metallici opera generalmente nel segmento di "scarica anomala" della curva caratteristica volt-ampere e il punto limite superiore G di questo segmento è un punto di flesso pericoloso. La scarica di gas, come fonte di energia, presenta un carico con caratteristiche di resistenza negativa. Il pezzo, che funge da catodo, ha la forma della superficie e l'ambiente circostante (impilamento del pezzo) che influenzano entrambi la densità di corrente superficiale. Queste caratteristiche fisiche determinano che l'alimentazione ionica deve superare tre difficoltà tecniche. Il primo è l'arco voltaico: quando la superficie del pezzo non è pulita è facile che si formi una pellicola d'olio non conduttivo. Quando la carica si accumula sulla superficie in una certa misura, si rompe e forma una scarica momentanea ad alta corrente, producendo scintille ad alta energia. Se non viene interrotto rapidamente, ciò causerà un'interruzione di corrente e danni al pezzo. Il secondo è l'effetto del catodo cavo: quando i pezzi presentano fori o fessure, spazi tra i pezzi o piegature irregolari, a determinate pressioni del gas si verifica uno stato critico di sovrapposizione della scarica a bagliore. Ciò si manifesta come una luminosità irregolare della scarica a bagliore sulla superficie del pezzo, corrispondente a una densità di corrente superficiale irregolare, causando una distribuzione irregolare della temperatura. Il terzo è la relazione di accoppiamento tra densità di corrente e pressione del gas: la pressione del gas influisce sullo spessore del bagliore, che a sua volta influenza la densità di corrente – una pressione più elevata produce un bagliore più sottile, benefico per l’uniformità della temperatura; tuttavia, quando la pressione è sufficientemente elevata da coprire uniformemente tutte le superfici delle scanalature e dei fori, la corrente supererà notevolmente la potenza richiesta per l'isolamento del pezzo. III. Logica di risposta tecnica dell'alimentatore a impulsi L'alimentatore a impulsi configurato per questa apparecchiatura ha una frequenza di uscita di 20.000 Hz, una forma d'onda di uscita a onda quadra, una tensione di uscita regolabile in continuo da 0 a 900 V senza sbalzi improvvisi superiori a 200 V, un ciclo di lavoro regolabile in continuo nell'intervallo dal 10% all'85%, una corrente media massima di uscita a impulsi di 30 A e un tempo di estinzione dell'arco non superiore a 2 μs. Il ciclo di lavoro è definito come il rapporto tra il tempo di attivazione e il periodo di impulso. La potenza di riscaldamento media è uguale alla tensione di picco moltiplicata per la corrente, quindi moltiplicata per il ciclo di lavoro. L'introduzione di un ciclo di lavoro regolabile nell'alimentatore a impulsi risolve efficacemente la contraddizione tra la potenza di riscaldamento media e le condizioni di soglia richieste per la lavorazione del pezzo: l'essenza di questa contraddizione è che, per soddisfare la densità di corrente richiesta per una copertura uniforme della luce, la potenza di riscaldamento può superare la potenza richiesta per mantenere la temperatura del pezzo e la regolazione del ciclo di lavoro consente di disaccoppiare questi due. L'estinzione rapida dell'arco si ottiene utilizzando il principio dell'induzione elettromagnetica nel circuito di scarica per rilevare rapidamente il segnale dell'arco (quasi senza ritardo), quindi controllando immediatamente l'interruttore elettronico ad alta velocità del circuito di corrente principale attraverso dispositivi logici digitali ad alta velocità, estinguendo l'arco entro 2 μs. L'applicazione dell'alimentazione a impulsi produce anche diversi effetti di processo: il tempo di inattività assoluto dell'impulso è relativamente breve e, dopo lo spegnimento, la concentrazione di particelle cariche non scende immediatamente a zero ma diminuisce lentamente. Prima che diminuisca in modo significativo, arriva l'impulso successivo, determinando una concentrazione media di elettroni più elevata e un aumento della velocità di ionizzazione; l'effetto del catodo cavo viene efficacemente soppresso; e poiché l'alimentatore a impulsi amplia la gamma di regolazione dei parametri del processo di nitrurazione, con ciascun parametro regolabile in modo indipendente, può migliorare l'uniformità della copertura del bagliore su pezzi con forme superficiali complesse, migliorando così la qualità dello strato di infiltrazione e la levigatezza della superficie. IV. Sistema di controllo a circuito chiuso a tre parametri Il sistema di controllo utilizza un controller logico programmabile e un touch screen come centro di controllo principale. Il PLC è un'unità della serie FX3G con una capacità di memoria del programma di 32.000 passi, una velocità di elaborazione delle istruzioni di base di 0,21 μs e due interfacce di comunicazione ad alta velocità (RS422 e USB). Il touch screen è un LCD TFT da 12 pollici con una risoluzione di 1920×1080, touch resistivo a quattro fili, frequenza principale di 1 GHz e software di configurazione McGsPro preinstallato. Il sistema adotta un'architettura completamente digitale di gestione centralizzata multi-task e controllo distribuito, in grado di ottenere simultaneamente il controllo a circuito chiuso di tre parametri chiave nella nitrurazione ionica: precisione del controllo della temperatura di ±1°C, precisione del controllo della pressione di ±1 Pa e precisione del controllo del flusso di ±0,5%. Il controllo della temperatura impiega controller digitali della serie giapponese Shimaden SRS13 con regolazione PID, formando un sistema di regolazione della temperatura a circuito chiuso con il circuito di controllo della temperatura e la termocoppia. Il controllo della pressione impiega anche controller digitali Shimaden SRS13, che formano un sistema di regolazione della pressione a circuito chiuso con un convertitore di frequenza e un sensore di pressione. Il controllo del flusso è configurato con un flussometro di massa dedicato per controllare il flusso di gas. Il percorso di implementazione della pressione a circuito chiuso è il seguente: il trasmettitore di pressione misura la pressione del forno e invia un segnale di corrente standard al controller digitale. Il controller esegue i calcoli PID in base al valore di pressione impostato e ai valori campionati in tempo reale, quindi invia un segnale di corrente standard al convertitore di frequenza. Regolando la velocità del motore della pompa per vuoto, viene regolata la velocità di pompaggio, mantenendo così costante la pressione del forno al valore impostato per il processo. Questo metodo di controllo raggiunge una precisione di ±1 Pa, mentre l'uso combinato della pompa per vuoto e del convertitore di frequenza riduce notevolmente l'usura meccanica del corpo della pompa durante l'avvio e il funzionamento a lungo termine a bassa velocità può prolungare significativamente la durata. Il controllo del flusso utilizza misuratori di portata massica della serie giapponese HORIBA S500, con un tempo di risposta inferiore a 0,3 ±2% secondi dallo stato completamente chiuso al raggiungimento del setpoint quando inizia il controllo e quando il setpoint viene modificato durante il controllo. La gamma di controllo copre dall'1 al 100% della scala intera, funzionando da un singolo alimentatore universale DC24V, con il circuito di alimentazione interno isolato dai circuiti di ingresso e uscita. V. Caratteristiche strutturali del sistema corpo forno Il corpo del forno adotta una struttura a campana verticale, composta da due parti: la campana e il basamento. Il cilindro a campana adotta una struttura a doppia parete raffreddata ad acqua e un sistema di raffreddamento ad acqua multicanale per garantire l'uniformità della temperatura del forno. All'interno del cilindro sono installati sei strati di scudi termici in acciaio inossidabile 310S e due strati di scudi termici in acciaio inossidabile sono installati sulla parte superiore della base del forno, consentendo un funzionamento ad alta temperatura a lungo termine e un notevole risparmio energetico. All'interno dello strato isolante vicino alla parete del forno viene aggiunto uno strato di cotone isolante in silicato di alluminio con uno spessore di 20 mm. La piastra catodica è supportata sulla base del forno da tre set di mica fusa di alta qualità, con altezza regolabile. La piastra catodica è realizzata in lamiera di acciaio inossidabile 310S con spessore non inferiore a 30 mm; anche il telaio di fissaggio del vassoio del materiale a contatto con il pezzo è realizzato in acciaio inossidabile 310S. Il dispositivo di connessione del catodo è progettato come connessione rigida per evitare problemi di surriscaldamento causati da innesti rapidi allentati. Due termocoppie vengono introdotte dalla piastra di fondo del forno e posizionate al centro della piastra catodica per simulare la testa di misurazione della temperatura. Uno è utilizzato per il controllo della temperatura tramite l'alimentatore a impulsi di riscaldamento ionico e l'altro è collegato allo strumento di allarme per il monitoraggio multidirezionale della temperatura. Il centro della base ha una porta di estrazione del vuoto e un ingresso del catodo, collegati da flange, tubo in acciaio inossidabile a pareti spesse e soffietto in acciaio inossidabile, con tenuta fornita da anelli di tenuta in gomma fluorurata resistenti alle alte temperature. VI. Sistemi per vuoto e gas Il sistema del vuoto viene utilizzato per il pre-vuoto del corpo del forno e per il ricambio dell'atmosfera e lo scarico dei gas di scarico durante il processo di nitrurazione. Il sistema è dotato di una pompa rotativa a palette 2X15 come unità di vuoto. Il set pompa comprende una pompa per vuoto elettromagnetica con valvola di gonfiaggio e una valvola a farfalla per alto vuoto. La pompa rotativa a palette è un'unità della serie Guangdong Xunda 2X, resistente alla corrosione dei gas di processo, controllata da un convertitore di frequenza e dotata di una valvola a farfalla per alto vuoto GI-50 come valvola di controllo principale. La misurazione del vuoto utilizza un trasmettitore di pressione assoluta a membrana capacitiva di tipo ZJ-1C. Questo vacuometro non è influenzato dal tipo e dalla composizione del mezzo misurato, fornendo misurazioni accurate e affidabili, con il valore misurato visualizzato da uno strumento con display digitale e partecipando al controllo della pressione del forno. Il sistema di distribuzione del gas viene utilizzato per controllare l'introduzione del gas di processo nel forno, costituito da una fonte di gas, un flussometro e le relative tubazioni. I gas di processo (come l'ammoniaca) vengono forniti dall'utente, passando attraverso un flussometro massico e quindi introdotti nel corpo del forno attraverso un serbatoio di miscelazione dedicato secondo la formula di processo. Le tubazioni del gas sono realizzate in acciaio inossidabile, ciascuna linea del gas è dotata di valvola riduttrice di pressione, valvola di intercettazione manuale, filtro, manometro ed elettrovalvola. VII. Sistema di raffreddamento dell'acqua Il sistema dell'acqua di raffreddamento adotta un metodo di raffreddamento a circolazione, con la fonte d'acqua fornita dalla torre di raffreddamento e dalla pompa dell'acqua (responsabilità dell'acquirente). Requisiti dell'acqua di raffreddamento: temperatura dell'acqua in ingresso non superiore a 31°C, pressione dell'acqua in ingresso compresa tra 0,15 e 0,25 MPa e portata totale di 20 m³/h. Ogni ramo dell'acqua di raffreddamento è dotato di valvole di ingresso e uscita separate per la regolazione individuale del flusso. Tutti i tubi, le valvole e i raccordi dell'acqua di raffreddamento collegati all'apparecchiatura sono realizzati in acciaio inossidabile. Un manometro a contatto elettrico è installato sul tubo di ingresso principale per gli allarmi in caso di pressione di ingresso anomala e il sistema di controllo intraprenderà le azioni protettive corrispondenti. Una valvola di ingresso dell'acqua di riserva è installata sul tubo di ingresso dell'acqua principale, collegata al tubo dell'acqua del rubinetto dell'utente: in caso di interruzione improvvisa di corrente o di acqua, il corpo del forno può essere raffreddato con l'acqua del rubinetto. VIII. Interblocco di sicurezza e logica di allarme Il sistema dispone di funzioni di allarme per sovratemperatura, sovrapressione, danni alla termocoppia, mancanza d'acqua e perdita di fase, con allarmi sia acustici che visivi e allarmi dell'interfaccia di controllo, intraprendendo azioni protettive corrispondenti come vietare l'accensione, vietare il riscaldamento, interrompere o riprendere il riscaldamento in base a problemi specifici. Il sistema di controllo può effettuare l'autodiagnosi dei guasti delle apparecchiature, invitando gli utenti a controllare e riparare i punti guasti corrispondenti. Quando si verifica un guasto, il sistema chiude automaticamente tutte le valvole. Il sistema del vuoto è dotato di funzioni di avvio e arresto sequenziali, dotato di un meccanismo di interblocco completo e di interblocco reciproco, con tutte le valvole del tipo a spegnimento automatico.

I. Anteprima del progetto e posizionamento delle applicazioni delle apparecchiature Il presente caso di studio riguarda una stazione di riscaldamento a cucchiaia utilizzata per il pre riscaldamento dei rivestimenti a cucchiaia dopo la riparazione e prima di ricevere il metallo fuso.La funzione principale dell'apparecchiatura è quella di fornire un riscaldamento regolare e controllabile del rivestimento prima della fusione, al fine di stabilizzare il regime di temperatura di fusione, ridurre le perdite di metallo e garantire la ripetibilità del processo.che richiedono un funzionamento stabile in più cicli di riscaldamento. La stazione è progettata per ospitare una cucchia conica con una capacità di 1 tonnellata di acciaio fuso, con un diametro interno superiore di 500 mm, un diametro interno inferiore di 410 mm e una profondità di 900 mm;diametro superiore esterno di 770 mm, e l'altezza complessiva è di 1.050 mm. These dimensions establish the geometric boundary conditions for heating element arrangement and station structural design – the conical inner cavity means the radial spacing of heating elements varies along the height direction, escludendo la disposizione convenzionale utilizzata per camere di forno cilindrico di pari diametro. II. Requisiti relativi ai parametri tecnici del sistema di riscaldamento L'apparecchiatura richiede un riscaldamento elettrico con una potenza totale installata non inferiore a 30 kW. Gli elementi di riscaldamento sono di tipo resistente,richiesto per resistere a un funzionamento a temperatura elevata a lungo termine e a carichi termici ciclici- la temperatura massima di riscaldamento non deve essere inferiore a 800°C,e la temperatura dell'elemento di riscaldamento deve superare la temperatura di lavoro del rivestimento per garantire un'intensità di trasferimento di calore sufficiente senza surriscaldamento localizzato. Esistono vincoli intrinseci tra questi parametri:una temperatura target di rivestimento di 800°C significa che la temperatura superficiale dell'elemento di riscaldamento deve essere mantenuta a un livello superiore per stabilire un differenziale di trasferimento di calore radiativo efficaceSe il carico superficiale dell'elemento è impostato troppo alto, l'intensità di trasferimento del calore aumenta, ma la vita dell'elemento sotto carico termico ciclico si accorcia; se impostato troppo basso, il tempo di riscaldamento si estende.La selezione del materiale degli elementi e la progettazione del carico superficiale costituiscono il compromesso tecnico centrale di questo progetto. III. Requisiti di uniformità di temperatura e di precisione di controllo I requisiti tecnici specificano due indicatori di temperatura: una precisione di controllo della stabilità della temperatura del sistema di almeno ±10°C e un differenziale di temperatura interno della cucchiaia non superiore a 50°C. È necessario un riscaldamento uniforme della superficie interna della cucchiaia lungo tutta l'altezza,il che significa che il tipo e la posizione di disposizione degli elementi di riscaldamento devono essere selezionati specificamente in combinazione con la geometria conica della cucchiaia per ridurre al minimo i gradienti di temperaturaLa sfida di progettazione presentata dalla struttura conica è che la sezione inferiore ha un diametro minore mentre la sezione superiore ha un diametro maggiore.Se sono stati utilizzati elementi di barre rettilinee sospesi verticalmente, l'intervallo tra la sezione inferiore e il rivestimento sarebbe maggiore di quello della sezione superiore, con conseguente insufficiente intensità di trasferimento di calore radiativo nella parte inferiore.Gli elementi possono richiedere una disposizione segmentata o una geometria non standard per compensare questa differenza geometrica. Il sistema di controllo deve essere in grado di funzionare automaticamente secondo una data curva di riscaldamento e consentire anche il controllo manuale dei parametri principali.Il controllo della temperatura è ottenuto attraverso il monitoraggio della termocoppia in tempo reale, con parametri in tempo reale visualizzati sul pannello di comando.eliminare i bruschi cambiamenti di temperatura questo requisito indica una funzione di limitazione della velocità di riscaldamento, il che significa che il sistema di controllo richiede una capacità di controllo della pendenza piuttosto che una semplice regolazione della temperatura di accensione e spegnimento. IV. Requisiti di progettazione strutturale e di sicurezza L'unità di riscaldamento deve poter essere inserita all'interno della cucchiaia e bloccata nella posizione di lavoro.Gli elementi di riscaldamento devono avere strutture protettive per evitare danni meccanici e contatti con il rivestimentoQuesto requisito deriva dalle condizioni di esercizio effettive: durante il sollevamento e il posizionamento della cucchiaia, esiste una deviazione posizionale,e senza protezione, gli elementi potrebbero essere danneggiati in caso di collisione con il rivestimento o la parete della cucchiaia. I punti di collegamento e di collegamento dei cavi devono essere realizzati con materiali resistenti ad alte temperature, adatti al funzionamento ad alte temperature; la struttura delle apparecchiature deve facilitare la manutenzione;che consente la sostituzione dell'elemento di riscaldamento senza lo smontaggio completo, un importante indicatore di disponibilità, poiché gli elementi di riscaldamento sono dei consumabili periodici e la convenienza di sostituzione influisce direttamente sul tempo di fermo dell'apparecchiatura. I requisiti di sicurezza includono dispositivi di protezione contro cortocircuito, sovraccarico e perdite, nonché le funzioni di arresto di emergenza, protezione contro la temperatura eccessiva e protezione contro il blocco in condizioni anormali.Le aree pericolose devono essere dotate di protezioni strutturali per evitare l'ingresso accidentale del personale- l'apparecchiatura deve essere messa a terra per codice, senza accessibilità di parti attive in condizioni di funzionamento normali; la protezione comprende tre categorie di rischio: lesioni da corrente elettrica,lesioni da alta temperatura, e lesioni da parti di apparecchiature in movimento e rotanti. V. Adattabilità ambientale e condizioni di alimentazione L'apparecchiatura è alimentata da corrente alternata 380 V, 50 Hz. L'intervallo di temperatura dell'ambiente di funzionamento è compreso tra +5°C e +40°C. La struttura dell'apparecchiatura deve essere resistente alla polvere, alle vibrazioni,e altri fattori tipici delle condizioni di produzione metallurgica. This environmental requirement imposes constraints on the protection rating and cooling method of the electrical control cabinet – the dust and vibration environment of a metallurgical workshop is unsuitable for conventional open cooling structures. VI. Ambito di applicazione dei requisiti di fornitura e documentazione L'ambito di fornitura comprende la stazione di riscaldamento completa, composta da elementi di riscaldamento, armadio di controllo, sistema di misurazione della temperatura e cavi di collegamento.La completezza dell'approvvigionamento deve garantire che l'apparecchiatura possa essere messa in servizio direttamente senza ulteriori appalti di componenti principali. La documentazione tecnica comprende il manuale d'uso, i diagrammi schematici elettrici, i disegni generali di montaggio e le istruzioni di installazione.sufficiente a garantire il funzionamento e la manutenzione sicuri dell'apparecchiatura. VII. Durata di vita e requisiti di assistenza tecnica Il periodo di garanzia non è inferiore a dodici mesi dalla data di messa in servizio, durante il quale i difetti imputabili al fabbricante sono corretti dal fornitore.In condizioni di funzionamento conformi, la durata di servizio dell'apparecchiatura non deve essere inferiore a 5 anni. L'apparecchiatura deve raggiungere la temperatura di riscaldamento impostata entro un ragionevole periodo di tempo concordato con il cliente,e garantire la stabilità dei parametri in più cicli di riscaldamento per un funzionamento del processo ripetibile. Il sistema di controllo deve essere di elevata affidabilità e resistenza alle interferenze industriali.e assistenza tecnica in condizioni di emergenza