中频感应加热自动下料“一火锻造”生产线的设计应用推广

中频感应加热自动下料“一火锻造”生产线的设计应用推广【摘要】文章作者结合经验介绍了250kw中频感应加热自动下料“一火锻造”生产线的设计应用推广，并对中频感应加热“一火锻造”与油炉加热“二火锻造”经济效益比较进行了简要论述。【关键词】设计应用；运行情况；推广应用；效益比较公司锻工车间原轴承套圈锻造工艺采用的是油炉加热“二火锻造”，采用重油燃烧加热，不仅效率低、成本高，而且重油燃烧的过程中会产生大量的so2气体及烟尘,对环境造成了较大的污染。随着公司挖潜降耗，积极开展技术改造活动，全力推进技术进步的不断深入，2003年初，公司组织以黄金勋为主等相关人员组成攻关小组，对锻造加工的加热方法做了大量的研究工作，进行了一系列的“一火锻造”工艺试验，通过论证，确定了采用中频感应加热，进行连续自动下料，组成“一火锻造”生产线的方案，并组织实施。一、250kw中频感应加热自动下料“一火锻造”生产线的设计应用生产线用于锻造φ45mm-φ60mm长棒料（5~7m）料段相适应的锻件。一）生产线的组成：生产线主要由以下四部分组成：1、自动送料装置：由储料台、翻料架和送料机组成。2、中频感应加热装置：由中频电源（250kw/2.5khz）、感应加热器（两套，分别用于φ45mm-φ50mm及φ55mm-φ60mm棒料加热）、电容柜及机架组成。3、自动下料装置：主要由下料冲床和下料组合模具组成。4、电气系统：主要由红外测温装置、变频调速装置及其它控制电路组成。二）生产线的设计要点：1、为实现“一火锻造”，下料组合模具对几个机构组合要求既要牢固可靠，结构紧凑，尽量缩短出炉口与下料刀片间的距离，减少加热后棒料热量的损耗，又必须保证安装、更换模具的方便，因此下料组合模具的设计是整个自动下料装置的关键。为了确保下料精度，该下料组合模具在设计上采用了“刚性发讯机构”、“封闭式导轨导向装置”、“斜面、杠杆复合式增压机构”等新的设计方案。2、为实现全自动下料，送料架采用了“双气缸顶料连体架”、“双气缸压紧轮送料机构”设计，要求当刚性发讯机构发出信号、复合式增压机构压紧时，双气缸压紧轮必须松开停止送料；而当下料完毕、下切刀片抬起后，复合式增压机构必须松开，同时双气缸压紧轮必须压紧送料；当送料架上的棒料快送完时，检测装置发信，即由储料台自动翻料，确保送料的连续性。3、自动下料生产线的电气控制系统按工序动作顺序要求自动控制，同时为方便设备的调试、调整，各工序的动作均可手动完成；测温系统采用非接触式红外测温头、配以数显温控仪及记录仪组成，用于连续测量、显示、监控及记录加热温度；送料机采用变频调速方式，通过调节电机转速，配合调整中频电源的输出功率，达到控制下料节拍和加热温度的目的。此外，电控系统还配置了声光报警功能，用于提示超温等异常状况。4、中频电源额定功率250kw、额定频率2.5khz，具备相位、过压、过流及水压保护，同时具备冷却水温报警功能；采用扫频式零压启动方式，启动成功率100％，运行可靠；电气线路简单，维修方便；配感应加热器两套，分别用于加热φ45mm-φ50mm及φ55mm-φ60mm长棒料，感应加热炉膛采用整体打结处理，不易破裂，并加水冷不锈钢耐磨导轨，故障率低。三）生产线的运行情况及效益分析该生产线自2003年6月份开始改造，8月份正式投入“一火锻造”生产，近一年来的运行情况表明：生产线总体设计合理、调整方便、运行可靠、故障率低，取得了良好的经济效益和社会效益，主要体现在：1、提高生产效率由于采用中频感应加热，加热效率高、速度快，不用预热，可以缩短辅助时间，提高生产效率1.6倍。2、节约材料，提高锻坯质量一是由于采用组合模具进行自动下料，下料重量得到控制，重量误差≤0.5％（人工下料重量误差约为2％）；二是采用中频感应加热速度快、采用“一火锻造”比原来减少一次加热过程，氧化脱炭少，通过压缩下料公差及锻坯留量可以节省原材料8.2％。由于锻坯氧化皮少，锻件的外观质量明显改善。3、节能环保，安全卫生由“二火锻造”改为“一火锻造”，可以减少一次下料加热的燃油及电耗，节约能源约56%；采用中频感应加热取代燃油加热，消除了燃油加热时产生的热辐射、烟尘、so2气体排放造成的污染以及鼓风机噪声对周围环境的影响；火灾隐患得以控制。4、减轻劳动强度，节省劳动力人工下料时，一根长棒料重约1～2百公斤，用人工下料体力消耗很大；采用自动下料，取消了下料工序，可节省下料人员。5、温度控制容易、准确采用中频感应加热，配合进料速度调节，加热温度易控制；采用非接触式红外测温头连续测量、监控温度，自动显示并记录，温度控制准确，有效杜绝了燃油加热时容易产生的“过烧”现象。二、生产线的推广应用250kw生产线顺利投产后，公司又着手组建400kw、200kw“中频感应加热自动下料一火锻造生产线”各一条。用于锻造φ55mm-φ70mm及φ25mm-φ45mm的长棒料相适应的锻件，分别于2003年10月和2004年5月投入生产。另一条1250kw中频感应生产线于2007年5月份投产。200kw、250kw、400kw及1250kw中频感应生产线的投产解决了公司从φ25mm-φ100mm的棒料的一火锻造自动下料，特别是1250kw中频感应生产线投入使用,最大自动下料棒料直径达到φ100mm,可以说是国内首创,效果显著,不但为公司发展生产、提高效益发挥了重要的作用，而且为质量体系和环境体系运行提供了可靠保证。三、中频感应加热“一火锻造”与油炉加热“二火锻造”经济效益比较通过对400kw“中频感应加热自动下料一火锻造生产线”生产能力、能耗指标等各项数据测试，并与推广前采用油炉加热“二火锻造”的各项指标相比较，统计结果显示：该生产线采用二班制生产，一年可节省生产成本约174万元，提高生产效率1.6倍。各项指标分别为：节约人工成本50.35万元/年节约能源费用49.35万元/年节约钢材141.2t吨，计74.30万元本项目推广应用至2007年，实现净利润2896万元，实交税金3556万元，为公司发展生产、提高效益发挥重要作用，为质量体系和环境体系运行提供可靠保证作用。