一、产品组成系统说明
1.1.设备用途及配置要求：
1.1.1.该设备主要用于铝合金零件(淬火处理)固溶处理，其工作性质属于间歇加 热使用。
1.1.2.设备占用厂房空间：长7.0M(含水槽移出尺寸)×宽2.0M×高6.0M
1.1.3.电力配置要求：≥200Kw
1.2.主要技术参数：
1.2.1.额定温度：600℃
1.2.2.额定功率：110KW
1.2.3.工作电压：380V±10% 50HZ 3相4线
1.2.4.控制电压：220V±5% 50HZ 单相
1.2.5.工艺温度：525℃
1.2.6.温度均匀性：±5℃(保温终了时）
1.2.7.温区：2区
1.2.8.炉膛有效尺寸：直径φ1400×高1750mm
1.2.9.料框尺寸：直径φ1200×高1400mm
1.2.10.固溶处理转移时间：≤8S
1.2.11.温控精度：±1℃
1.2.12.温度记录方式：千野记录仪、6点通道
1.2.13.控温执行元件：固态继电器
1.2.14.炉型：立式高架炉
1.2.15.风机电机功率：7.5KW( 740- 1440rpm)变频调速
1.2.16.风机风量: 23500-29200m3/h
1.2.17.提升电机功率：(双速电机4-8级)4/6 KW
1.2.18.淬火水槽辅助加热：电热: 70KW
1.2.19.水槽行走电机功率：3.0KW(6m/min)
1.2.20.水槽搅拌电机功率：4.0KW(980rpm)
1.2.21.提升重量：＞2t
1.2.22.炉门运动液压缸: DN80×800S（两侧）
1.2.23.工作压力：0.4MPa
1.2.24.料筐数量：2件
1.2.25.电阻带材料：Cr20Ni80
1.2.26.炉内耐热钢材料：4mm 1Cr18Ni9Ti
1.2.27.空炉升温时间：(室温--550℃)≤2.5h
1.2.28.炉表温升: 室温+30℃
1.2.29.淬火处理水温: 60-100℃
1.3.设备的结构特点及性能:(见该设备的方案图)
加热炉主要由炉体(炉壳、炉衬）、炉门液压机构、电热装置、炉气循环系统、固溶处理移动水槽、料盘固溶处理升降机构、温度控制系统等组成。
1.3.1. 炉 体：
炉体主要由炉壳、炉衬、热电偶等组成。
1.3.1.1.炉 壳：由5mmQ235A3钢板与标准型钢焊接而成，具有足够强度和刚度而不变形。由于该设备顶部安装一台离心风机，风机工作时必然产生震动现象，所以对炉体加强措施。
1.3.1.2.炉 衬：采用全纤维硅酸铝毯叠加锚固结构,不锈钢锚钉串连保温棉与内壁不锈钢扣板锚固,炉墙厚度300mm；风道对流壁板由从炉壳焊接的挂耳插入固定,对流壁材料均为4mm1Cr18Ni9Ti板制造。
1.3.1.3.热电偶：双芯K型铠装热电偶是由炉体中部插入到炉膛内，配合控温仪表来准确的控制炉内温度和记录炉内工作状态曲线。
1.3.2.液压炉门机构：
1.3.2.1.炉门外壳由6mmQ235A钢板弯制焊接而成，内壁由不锈钢压板与硅酸铝保温纤维锚压构成。炉门与炉体间的密封采用液压缸推动联杆臂升降压紧密封，密封垫为30mm双道石墨盘根，固定在炉面板上的密封槽内。
1.3.2.2.炉门结构形式为对开错叠式,设在炉口底部,炉门四只走轮着力于炉架轻轨上；可以使炉门保持水平方向运动。
1.3.3.电热装置：
根据该设备的结构特点，加热元件布置在炉体四周的风道内；电阻带材料:Cr20Ni80,镍铬电阻带由高温陶瓷钉锚固在炉壁上；通过风机将热量循环到炉膛内，该电热装置具有热效率高、寿命长、安装及维修方便、使用安全可靠的特点。
1.3.4.炉气循环系统：
1.3.4.1.炉气循环系统：主要由循环风机和导流装置组成，是此炉的关键部分。由于加热工件主要以对流方式进行传热，为了保证炉子在升温过程中工件各部温差小，保温过程中均温区内炉温均匀性小于±5℃的工艺要求，该炉采用一台高效离心风机安装在炉体顶部中间位置上，强制循环炉内的热气流，来均衡工件各部的温度。
1.3.4.2.导流装置：由导流片、进内喇叭口和两侧导流孔板组成，能有效地保证炉内气流循环均匀，风机效率高。
1.3.5.固溶(淬火)处理升降机构：
由减速机驱动卷扬机（2”不锈钢双排链条）传动至炉内吊筐,其升降动作由电机的正反转完成固溶处理升降动作；其行程定位由设在链杆上的行程限位挡铁接触行程开关控制；卷扬机电机采用双速制动电机(4-8级)；当出炉固溶处理时要求动作迅速，电机以1450rpm转速工作,从而保证工件从炉门打开至入水固溶处理时间≤8S，当载料上升时，卷扬电机以750rpm转低速运转，保持上升进料平稳。
1.3.6.电器控制系统：
电器控制分为温度控制和机械动作控制两大部分;
1.3.6.1温度控制:采用自运算PID调功线路，由(北京西曼顿)固态继电器为执行元件。日本导电FP23智能控温仪表与温度传感器及继电器、触发器模块构成对温度加热系统的闭环控制，确保控制精度不大于±1℃,配备西门子公司技术的快速熔断器作过电流保护,高能RC吸收网络作快速过电压保护。
1.3.6.1.1.加热区所配日本导电FP23智能温控仪表，可按工艺要求对炉温进行设定升温曲线，保温曲线程序控制；同时温控器的报警输出作超温检测保护,控制小型继电器、驱动交流接触器、切断加热主回路电源；当固态继电器因过热、过压被击穿的情况下，加热炉膛继续升温工作，炉温上至一个监控点时触发动作分断进行保护；如果用户需要控温仪表带有RS485通讯接口，可以预留（合同上注明），方便用户远程采集温度数据进行分析。
1.3.6.1.2.整台设备配备一块日本千野AH4706型6点记录仪表，记录仪表可对工作区内2点位的工艺曲线进行记录并通过U盘转到办公室电脑上查询。
该控温系统能充分保证电炉在工作期间控温准确，消除热惯性现象，温差小，保证炉温均匀性。
1.3.6.2.机械动作控制：进行PLC编程控制,编程动作具备联锁、保护、报警等功能。PLC采用西门子公司生产的6ES7216系列产品。系统还编有完善的故障自诊断、自检测程序，可随时检测出设备各部分出现的故障（如电机过载、加热等），并且通过声光报警的方式以及屏幕显示出故障部位,通过系统自检、测试故障原因；从而方便操作人及时和准确地排除生产中的故障。同时,控制系统配置壹块西门子15"彩色触摸屏,控制全部动作和查询。
1.3.6.3.设备的工艺流程（自动工作方式）：
设备原始位，按装料钮水槽退→炉门开→提升机下→水槽进→提升机升→炉门关→加热延时→水槽进→，电铃响→炉门开→搅拌机开，提升机快下→固溶处理延时→提升机升到中间→沥水延时→水槽退→提升机慢下→水槽退按装料钮 提升机升→炉门关→水槽进→出料完成一个节拍，按卸料按钮。
1.3.7.固溶处理移动水槽：
1.3.7.1.固溶处理移动水槽：由槽体、电加热管、搅拌系统、导流板组成。
1.3.7.2.槽体：由外10mmQ235A3钢板与12-20#Q235型钢焊接而成的密封槽体；槽体安放于水平移动行走台车上,槽体底部设有排渣口,以便于定期清理,另外，槽体沿口备有溢流口，当入槽固溶处理时多余固溶处理液由溢流口排出，落入下方车间的排水地沟。
1.3.7.3.电加热管：淬火液(介质：工业水)采用不锈钢电热管加热；考虑到具体加热使用情况，建议按节能和车间负载考虑，采用蒸汽加热较合适。
1.3.7.4.搅拌器：在槽体内侧设置螺旋桨叶式搅拌器,推流产生的搅拌液流可使工件在均匀的液体温度下进行固溶（淬火）冷却处理。
1.3.7.5.导流板：为使搅拌器产生的液流均匀的分配,槽体内设置导流板使液体定向流动,底部加导流板使液体分层,分道流动,从而使液体温度均匀。
1.3.7.6.上、下料行台车:该移动台车设置工件料筐固溶处理区和上料台两个工位，固溶处理水槽设置在行走台车固溶处理位置上，上料位置为行走台车面平板，行走台车由电机带动减速机，再由链条传动带动行走四轮，行走车轮在地面轻轨上行走;整体车架是由型钢焊接而成的。
三、 风机装置设计计算、说明
3.1.主要计算参数：
3.1.1.最高额定温度： 600℃
3.1.2.炉膛空间尺寸： φ1400×1750mm
3.1.3.炉温均匀性： ±5℃
3.1.4.空气循环方式： 单台对流循环
3.2.炉温均匀性概述：
3.2.1.国内外炉温均匀性： 分±3℃、±5℃、±7.5℃、±10℃，
其中±3℃和±5℃用于铝合金件固溶处理和时效处理。
3.3. 影响炉温均匀性有关因素：
3.3.1.风速高,炉温均匀性好
3.3.2.设有风导流装置,增加对流效果,炉温均匀性好
3.3.3.炉膛尺寸与工作空间尺寸之比大,炉温均匀性好
3.3.4.炉子的密封性能和保温性能好,炉温均匀性好
3.4. 风机风量计算：
3.4.1.风速设计依据：
我公司设计制造大型空气循环电阻炉,已有多年实践经验；从品种上有立式风机、卧式风机。从风的循环方向有纵向循环、横向循环，风机型式有离心式和轴流式，工作温度150℃～650℃炉温均匀性可达±3℃～±5℃。从安装位置有在炉顶、炉侧、炉底等结构。
此530℃固溶炉的风机装置设计方案，选定四侧风道同风速8m/s。
3.4.2.风量（Q）计算：
流通截面F=2.25m×0.25m×4=2.25m2
Q总=3600FV=3600×2.25×8=64800m3/h
3.4.3.风机装置型式确定：
选用离心风机,安装在顶部,进行对流循环。
3.4.4.风机型号:WGB-30C型
风压:1750-1420Pa
风量:23500-29200m3/h
变频电机: 7.5KW(740-1430rpm)
风机叶轮采用310S不锈钢焊制,可耐650℃以下高温。
四、技术关键和采取措施的说明
4.1.此立式铝合金固溶炉属于非标设备，技术关键在于：
4.1.1.如何保证在保温过程中均温区内温度均匀性达到±5℃的要求。尤其是工件各部位的实际温度。
4.1.2.炉气循环系统的可靠性
4.1.3.温控系统的可靠性
4.2.采取措施；
4.2.1.选用大风量的离心风机，设置合理的导流装置；叶轮作静平衡试验，然后与电机作组合动平衡试验。
4.2.2.大功率加热升温，自动比例功率保温，如果温控系统选用不合理会出现保温时温度波动大的现象。
4.2.3.采用PID调功线路，选用智能仪表，按工艺温度工艺进行升温和保温，按工作状态要求确定送电加热功率。这就避免了升温过快和保温时由于热惯性产生温度波动大的现象;炉温热惯性小于炉温均匀性。
五、关键元器件明细表
序 号 | 主要零部件名称 | 制造商名称 | 备注 |
1 | 电动机 | 西门子电机 |
|
2 | 风机装置 | 哈尔滨风机有限公司 |
|
3 | 硅酸铝保温棉 | 山东鲁阳耐火材料有限公司 |
|
4 | 气缸 | 无锡正锋气动成套设备厂 |
|
5 | 吊装电阻带 | 首钢 |
|
6 | 管状加热器 | 南京同皓电热元件公司 |
|
7 | 低压电器元件 | 西门子 |
|
8 | 控温仪表 | 日本导电 |
|
9 | 记录仪表 | 日本千野 |
|
10 | 固态继电器 | 北京西曼顿 |
|
11 | 减速机 | 江苏国茂减速机厂 |
|
12 | 可编程控制器 | 德国西门子 |
|
13 | 人机界面 | 北京昆仑 |
|
六、 质量保证体系及措施
6.1.合同签定后，待需方审查方案合格，再进行生产、制造。
6.2.设备制造过程中，需方可派人到施工现场监工。
6.3.设备制造完成后，需方派人到供方进行零部件预验收，预验收通过后，方可发货。
6.4.设备到达需方现场后，由需方对设备的关键原材料进行取样化验，如有不达标的，供方必须立即更换。
6.5.设备安装完后，需方立即进行各项安全检查（供方配合），如无问题，方可进行调试。
6.6.设备调试完成后，供方随需方进行工艺调试（不大于3炉次），直至完成被处理工件达到所要求的工艺指标，方可视主设备验收。
按以上施工程序进行，就是我方的承诺。同时这也是最佳的质量保证措施。
七、产品制造、安装、验收标准
7.1.电炉的制造、安装标准按照： HB5354-94执行
7.2.电气控制柜标准按照： JB2851-92执行
7.3.电炉的验收标准： HB5425-94执行
7.4.热处理炉有效加热区的测定方法按照： GB/T9452-94执行
7.5.护栏及登高梯安全评价按照： QJ3110-99执行
7.6.风机噪音控制要求执照： GBZ1-2002执行
7.7.加热区温度测定及控制要求执照： AM2750E执行
八、成套供应
8.1.炉体 (上炉体.下支架)： 壹套
8.2.固溶处理移动水槽： 壹台
8.3.气动炉门机构： 壹套
8.4.料筐： 两只
8.5.电控柜(温度柜.操作柜)： 壹套
8.6.热电偶： 2支(双芯K型)
8.7. K型补偿导线 200M
8.8.吊装式加热器 15套
8.9.高温循环风机 壹台
8.10.护笼式扶梯及安全护栏 壹套
8.11.水、电、气管路 各壹批
8.12.电器原理图 壹套
8.13.加热元件图 壹份
8.14.安装地基图 壹份
8.15.固溶炉使用说明书 壹套
8.16.各类控制仪表 各壹套
8.17.产品检验合格证 壹份
