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电磁搅拌

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BS系列中频加热电磁搅拌装置

更新时间:2019-06-05 点击数:922

产品型号

产品概述


搅拌”是合金材料熔炼过程中一项重要的工艺措施。搅拌的充分与否直接决定了合金材料产品的品质。搅拌的方式有人工搅拌、气体搅拌、机械搅拌、电磁搅拌等,其中电磁搅拌因其搅拌充分、操作简便而逐渐普及。

 电磁搅拌器在冶金工业中的应用要追溯到20世纪40年代。其主要原理是变频电源向电磁感应器的感应线圈输送超低频交变电流,感应器的铁芯产生交变行波磁场,在交变磁场里,导体产生感生电动势,从而产生感生电流,感生电流又和磁场作用产生电磁推力穿透炉底的不锈钢板及炉衬作用于铝溶液促使金属溶液流动,同时伴随电磁热、电磁搅拌、电磁压力三种物理现象,这三种现象在材料的冶金成型凝固工艺中已广泛应用,已达到搅拌的目的。

 对合金材料熔体的有效搅拌能增加冶金的反应速度、改善传热和传质过程,是增加生产效率、改善质量和降低成本的关键因素。电磁搅拌技术是对熔炉和静置炉中金属液进行搅拌的有限技术,通过改善传热和传质过程提高品质,电磁搅拌技术能够缩短熔炼时间、减少炉渣形成,大幅降低操作成本。随着对增加产量、产品品质提升和在最小投资前提下降低成本的要求不断增加,合金材料加工对电磁搅拌技术的需要也不断的增加。



产品应用

大功率应用:中频炉感应加热搅拌

 金属制品加工行业一般都需要中频炉感应加热熔化,随着对材料性能要求的提高,目前各个领域中合金材料得到广泛应用,要满足材料合金要求及合金材料充分熔合则必须需要较强的搅拌过程,国内现有中频炉无法满足搅拌要求,而国外产品价格高昂,国内公司望而却步,只好采用机械或人工搅拌来简单解决,费时费力且存在安全隐患。因此,我司针对于行业现状依托于山东大学及山东省磁力分选工程技术中心研究团队,为山东渤海活塞公司开发了300kg的熔铝中频炉加热搅拌系统,并且加热搅拌过程中可以除气、除渣,大大缩短了加热时间,提高材料结构品质的同时节能降耗,令限制合金材料产业发展的生产工艺问题迎刃而解。填补了国内空白,完全打破了国外垄断。



技术方案



小功率应用:电磁保温感应加热微搅拌

 

 电磁搅拌技术是对熔铝炉和静置炉中铝液进行搅拌的有效技术,通过改善传热和传质过程提高品质,电磁搅拌技术能够缩短熔炼时间、减少炉渣形成,大幅降低操作成本。随着对环保节能、增加产量、产品品质提升和在最小投资前提下降低成本的要求不断增加,铝工业对电磁搅拌技术的需求也是刻不容缓,在此基础上,受山东渤海活塞公司委托,开发了250kg带微搅拌功能的电磁加热保温炉。该产品填补了国内空白,解决了目前行业的技术难题。

实验室用中频磁共振搅拌炉采用中频磁共振技术充分满足实验室对于微型合金炉合金材料搅拌的试验需求,我司在炉体及搅拌设计上采用线圈磁轭整体浸漆工艺、三循环水冷线圈,确保设备运行安全稳定,控制部分采用一键智能化控制,量身定制工艺需求,该产品为大学、科研机构研发试验新材料提供了完善的有保障的工艺基础,属于国内外首创产品。




技术方案


产品特点


 传统铝熔铸电磁搅拌存在搅拌效果与电源系统独立运行、无法实现一体化智能控制等缺陷,因而增加了材料的烧损率,不能适应高品质铝型材加工的需求。

1. 建立三相电磁搅拌的数学模型,采用ANSYS分析三维磁场的分布及电磁力大小,研究外加电压、频率与搅拌效果的关系。

2. 根据有限元仿真结果,优化线圈及磁体结构,拟合各种曲线和参数,推导出一系列应用于工程实际的设计公式。

3. 深入分析变频电源能量流动机理,采用直接电容功率控制、负载功率前馈等一体化控制算法,实现较小的直流电容获得稳定的直流电压的效果。

            4.采用粒子群优化径向基神经网络算法建立搅拌频率、搅拌强度、铝液重量等参数与合金成分均匀性等参数之间的关系,采用结构风险最小化原则训练网络,实现搅拌效果的量化前馈控制,降低烧损率。


                      

                    


仿真模拟效果图

技术参数


名称

单位

大功率

小功率

电磁搅拌炉参数

额定容量

kG

200-300

5-30

最大容量

kG

400

50

感应圈壁厚

mm

4

紫铜,挤压管

倾炉方式

钢壳液压(双电双泵)

电气参数

整流、逆变形式


逆变并联


变压器

kVA

315

15KVA

变频电源额定输出功率

kW

300

10

变频电源额定输出频率

Hz

500

80-120

变频电源整流线路形式


6脉冲

6

功率因数


>0.9

>0.9

进线电压

V

380

380

进线电流

A

500

15

直流电压

V

500

50

直流电流

A

600

60

中频电压

V

750

75

综合参数

启动成功率

%

100

100

工作噪音

db

80

30

出炉温度

1000

1000

熔化时间

Min/

40±5

20

液压系统

液压站容量

L

200


油泵最高工作压力

Mpa

20


使用工作压力

Mpa

10


冷却水系统

电炉冷却水流量

m3/h

15

1

炉体冷却水出水温度

55

55

电源冷却水流量

m3/h

10

1

电源冷却水出水温度

35

35

现场运行效果图



BS系列中频加热电磁搅拌装置

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