Wuxi Wondery Industry Equipment Co., Ltd

I. Antecedentes del proyecto y especificaciones de los equipos Este estudio de caso se refiere a un horno de fusión por inducción de media frecuencia, modelo WDL-KGPS-1000, con una capacidad nominal de 1 tonelada y una capacidad máxima de 1,2 toneladas,diseñados para aplicaciones de fundición de aluminioEl equipo emplea calefacción por inducción de media frecuencia y está equipado con un sistema de inclinación hidráulica para la descarga de aluminio fundido.El sistema eléctrico está configurado para una fuente de alimentación trifásica de 380V/50Hz, con un rectificador trifásico de seis pulsos y un inversor paralelo. En comparación con el horno de 0,8 toneladas del caso anterior, este equipo cuenta con un cuerpo de horno diseñado para una capacidad máxima de 1,2 toneladas,con la potencia nominal de la fuente de alimentación aumentada a 600 kW manteniendo la misma frecuencia de salida de 1000 HzEsta configuración, con una potencia ligeramente superior a la demanda nominal del horno, proporciona un margen para aumentar las tasas de fusión. II. Sistema de alimentación de frecuencia media KGPS El sistema de alimentación adopta la fuente de alimentación de media frecuencia basada en tiristor KGPS, con una potencia nominal de 600 kW, un voltaje de salida de media frecuencia de 1500 voltios,con una frecuencia de salida de 1000 HzEl factor de potencia es superior a 0.9, y la tasa de éxito de inicio es del 100%. La sección rectificadora es un puente de control completo de tres fases, con el circuito de control que emplea una arquitectura de placa de circuito digital de octava generación. Las funciones de control básicas incluyen el control de potencia constante, arranque suave a presión cero de frecuencia barrida y retroalimentación de voltaje y corriente de doble circuito cerrado.La frecuencia de barrido de cero presión de arranque significa que el sistema escanea automáticamente de alta frecuencia hacia abajo durante el arranque, establishing medium frequency oscillation upon finding the load resonant point – an approach that avoids the sensitivity to load parameter variations inherent in traditional separate-excitation startup methods. El sistema de protección incluye condiciones de sobrecorriente, sobrevoltaje, subcorriente, subvoltaje, pérdida de agua y pérdida de fase.el sistema bloquea automáticamente la salida de pulso y desconecta la potencia del circuito principalEl gabinete de alimentación incluye lecturas de voltaje completo, corriente y potencia junto con indicadores de estado. El gabinete de condensadores proporciona una compensación paralela de frecuencia media, reduciendo las pérdidas de transmisión de potencia reactiva en las líneas de distribución y mejorando el factor de potencia del sistema.La capacidad del banco del condensador se corresponde con la frecuencia de resonancia de la bobina de inducción, asegurando el funcionamiento cerca del punto de resonancia en condiciones nominales. III. Diseño de la bobina de inducción y blindaje del yugo magnético La bobina de inducción es el componente de conversión de energía del núcleo, construido de cobre T2 con un grosor de pared de 5 mm. Cuando se alimenta,la bobina genera un campo magnético alternativo de 1000 Hz que induce corrientes de remolino en la carga metálica dentro del hogar del hornoEl diseño de la bobina se basa en los principios del campo electromagnético y se verifica mediante un software informático dedicado.con una potencia de funcionamiento real y una potencia de diseño controlada dentro del 5%. El aislamiento de giro a giro se procesa utilizando técnicas de aislamiento avanzadas, con tecnología de sujeción dedicada que reduce la vibración axial de la bobina.La pared interior de la bobina se rocía con materiales aislantes importados resistentes a altas temperaturas, y se instala un sistema de alarma de fugas en el revestimiento del horno. Cuando el aluminio fundido se filtra en la capa de bobina, el sistema de alarma lo detecta temprano y señala la condición.prevención de incidentes de ruptura del horno. En la superficie interna de la bobina se aplica una capa refractaria de 10 a 15 mm de espesor, que tiene dos funciones:facilitar la construcción del revestimiento del horno y prevenir la deformación térmica del revestimiento que afecte la vida útil. Los yugos magnéticos son de construcción de perfil creciente, laminados con láminas de acero de silicio laminadas en frío y sujetados con férulas de acero inoxidable.La superficie de contacto entre el yugo y la superficie exterior de la bobina está curvada, proporcionando contacto de cara en lugar de contacto de línea, logrando una mejor eficiencia de sujeción y una menor fuga de flujo magnético.Las láminas de acero de silicio se refuerzan con férulas dedicadas en lugar de pernos a travésLos yugos magnéticos protegen simultáneamente las fugas de flujo magnético, evitan el calentamiento del cuerpo del horno,y apoyar y asegurar la bobina de inducción. IV. Sistema de inclinación hidráulica La inclinación del horno es impulsada por un sistema hidráulico con dos cilindros dispuestos a ambos lados del cuerpo del horno para levantar, con el retorno del horno realizado por gravedad.La estación hidráulica está equipada con dos motores y dos bombas, una en servicio y otra en espera.El depósito de combustible está completamente cerrado y soldado para evitar fugas de aceite hidráulico. El rango de ángulo de inclinación es de 0 a 95 grados, con un funcionamiento sin problemas sin choques ni arrastramiento, velocidad ajustable y la capacidad de mantenerse en cualquier posición.adecuado para procesos de fundición que requieren un control preciso del volumen de vertido de aluminio fundido. V. Estructura del cuerpo del horno La cubierta del horno adopta una estructura de marco de acero, que comprende una base de montaje fija y un cuerpo de horno inclinado, con la configuración general del marco que garantiza la rigidez.La relación diámetro/altura del hogar se ha optimizado mediante análisis por ordenador ∙ una mayor relación mejora el factor de potencia natural y mejora la eficiencia eléctrica. El cuerpo del horno está diseñado con una capacidad de revestimiento de 3000 kg para fundir 1000 kg de aluminio, lo que significa que el volumen del hogar tiene un margen significativo en relación con la capacidad nominal,facilitar las operaciones de carga y reducir el riesgo de derrame. VI. Crisol de grafito y sistema de enfriamiento por agua El crisol es de construcción de grafito, con una vida útil recomendada de 4 a 6 meses, dependiendo de las condiciones de funcionamiento, incluido el método de carga, el rango de mantenimiento de la temperatura de fusión,y frecuencia de eliminación de escombros. Los cables enfriados por agua están construidos con alambre de cobre sin oxígeno de múltiples hebras TU1, revestido con tubos de caucho resistentes al fuego de alta resistencia, con conectores formados en frío.El lado de la fuente de alimentación requiere un caudal de agua de refrigeración de al menos 12 m3/h, mientras que el lado del cuerpo del horno requiere no menos de 22 m3/h. La temperatura del agua de salida en el lado de la fuente de alimentación no debe exceder de 35°C y en el lado del cuerpo del horno no debe exceder de 45°C,con presión de agua de entrada mantenida entre 0.15 y 0,35 MPa. El sistema de refrigeración por agua está equipado con una torre de refrigeración cerrada, depósitos de agua y un gabinete de control, formando un circuito de refrigeración circulante independiente.

I. Antecedentes del proyecto y especificaciones de los equipos Este estudio de caso se refiere a un horno de fusión por inducción de media frecuencia, modelo WDL-KGPS-800, con una capacidad nominal de 0,8 toneladas y una capacidad máxima de 0,96 toneladas,diseñados para aplicaciones de fundición de aluminioEl equipo emplea calefacción por inducción de media frecuencia y está equipado con un sistema de inclinación hidráulica para la descarga de aluminio fundido.El sistema eléctrico está configurado para una fuente de alimentación trifásica de 380V/50Hz, con un rectificador trifásico de seis pulsos y un inversor paralelo. Las características técnicas principales de este equipo se encuentran en la combinación del sistema de alimentación de media frecuencia KGPS y el cuerpo del horno de inclinación hidráulico de carcasa de acero,con un contenido de nitrógeno en peso superior o igual a 10%, pero no superior a 10%. II. Sistema de alimentación de frecuencia media KGPS El sistema de alimentación adopta la fuente de alimentación de media frecuencia basada en tiristor KGPS, que ha madurado a través de más de una década de desarrollo tecnológico continuo.La sección del rectificador es un puente de tres fases totalmente controlado, con una tensión de salida de media frecuencia de 1500 voltios, una potencia nominal de 500 kW y una frecuencia de salida de 1000 Hz. El factor de potencia es superior a 0.9, y la tasa de éxito de inicio es del 100%, lo que significa que la oscilación de frecuencia media se puede establecer de manera confiable en cada intento de inicio. El circuito de control emplea una arquitectura de placa de circuito digital de octava generación, con control de potencia constante, arranque suave de frecuencia de barrido cero presión,y retroalimentación de voltaje y corriente de doble circuito cerradoEl sistema de protección incluye condiciones de sobrecorriente, sobrevoltura, subcorriente, subvoltura, pérdida de agua y pérdida de fase.el sistema bloquea automáticamente la salida de pulso y desconecta la potencia del circuito principal. El gabinete de alimentación y el gabinete del condensador están dispuestos por separado.mejora del factor de potencia del sistema y reducción de las pérdidas de transmisión de potencia reactiva en las líneas de distribuciónLa capacidad del banco de condensadores se corresponde con la frecuencia de resonancia de la bobina de inducción, lo que garantiza el funcionamiento cerca del punto de resonancia en condiciones nominales para una eficiencia de salida de potencia óptima. III. Diseño de la bobina de inducción y blindaje del yugo magnético La bobina de inducción es el componente principal de conversión de energía del horno de frecuencia media.la bobina genera un fuerte campo magnético alternado que induce corrientes de remolino en la carga metálica dentro del hogar del hornoEl material de la bobina es cobre T2 con un espesor de pared de 5 mm, construido como un tubo en espiral.con una potencia de funcionamiento real y una potencia de diseño controlada dentro del 5%. La bobina emplea un procesamiento de aislamiento avanzado de turno a turno, con tecnología de sujeción dedicada para reducir la vibración axial.La pared interior de la bobina está recubierta con materiales aislantes importados resistentes a altas temperaturas, y se instala un sistema de alarma de fugas en el revestimiento del horno para detectar los riesgos de filtración del aluminio fundido.que cumple dos funciones: facilitar la construcción del revestimiento del horno y prevenir la deformación térmica del revestimiento que afectaría la vida útil. Los yugos magnéticos son de construcción de perfil creciente, laminados con láminas de acero de silicio laminadas en frío y sujetados con férulas de acero inoxidable.La superficie de contacto entre el yugo y la superficie exterior de la bobina está curvada, proporcionando contacto de cara en lugar de contacto de línea, logrando una mejor eficiencia de sujeción y una menor fuga de flujo magnético.Las láminas de acero de silicio se refuerzan con férulas dedicadas en lugar de pernos a travésLos yugos magnéticos sirven para proteger las fugas de flujo magnético, evitar el calentamiento del cuerpo del horno,apoyar y asegurar la bobina de inducción, y mejorar la eficiencia general del sistema. IV. Sistema de inclinación hidráulica La inclinación del horno es impulsada por un sistema hidráulico con dos cilindros dispuestos a ambos lados del cuerpo del horno para levantarlo.La estación hidráulica está equipada con dos motores y dos bombas, una en servicio y otra en espera.El depósito de combustible está completamente cerrado y soldado, sin aberturas excepto para los puertos laterales y de los tubos, para evitar fugas de aceite hidráulico. La consola de inclinación hidráulica utiliza el funcionamiento manual de la válvula, con un rango de ángulo de inclinación de 0 a 95 grados.con velocidad ajustable y capacidad para mantenerse en cualquier posiciónEste diseño es adecuado para aplicaciones de fundición que requieren un control preciso del volumen de vertido de aluminio fundido. V. Estructura del cuerpo del horno La cubierta del horno adopta una estructura de marco de acero, que comprende una base de montaje fija y un cuerpo de horno inclinado, con la configuración general del marco que garantiza la rigidez.La relación diámetro-altura del hogar se ha optimizado mediante análisis por computadora, adoptando principios internacionales avanzados de diseño de perfiles de hornos ­ una mayor relación mejora el factor de potencia natural y mejora la eficiencia eléctrica. Se instala una capucha de recogida de polvo cerrada sobre la sección superior del horno para capturar los humos y las partículas generados durante la fusión. VI. Cables de crisol de grafito y cables refrigerados por agua El crisol es de construcción de grafito, ofreciendo una buena compatibilidad química con la fusión de aluminio.dependiendo de las condiciones de funcionamiento, incluido el método de carga, temperatura de fusión y prácticas de eliminación de escombros. Los cables enfriados por agua están construidos con alambre de cobre sin oxígeno de múltiples hebras TU1, revestido con tubos de caucho resistentes al fuego de alta resistencia,con conectores formados en frío que proporcionan una buena conductividad eléctrica y resistencia a la tracciónEl lado de la fuente de alimentación requiere un caudal de agua de refrigeración no inferior a 12 m3/h, mientras que el lado del cuerpo del horno requiere no inferior a 20 m3/h.La temperatura del agua de salida en el lado de la fuente de alimentación no deberá superar los 35°C.El sistema de refrigeración de agua está equipado con una torre de refrigeración cerrada, depósitos de agua,y un gabinete de control, formando un circuito de enfriamiento circulante independiente. VII. Parámetros de rendimiento del proceso La capacidad nominal es de 0,8 toneladas, con una capacidad máxima de 0,96 toneladas, y una temperatura de rodaje nominal fijada en 780 °C. El tiempo de fusión es de aproximadamente 60 minutos por horno,con una desviación admisible de ± 5%En base a esto, el ciclo desde la carga en frío hasta alcanzar la temperatura de rotación es de aproximadamente 1 hora, lo que corresponde a una tasa de fusión de aproximadamente 0,8 toneladas por hora.,el consumo específico de energía es de aproximadamente 625 kWh por tonelada de aluminio, dentro del rango de eficiencia típico de los hornos de fusión por inducción de media frecuencia.

I. Antecedentes del proyecto y especificaciones de los equipos Este estudio de caso se refiere a un horno de fundición de aluminio inclinado con resistencia eléctrica destinado al mercado yemení, modelo WDL-GRQ-1500.El equipo está diseñado para fundir metales no ferrosos y aleaciones con bajos puntos de fusión., con aleaciones de aluminio como material de procesamiento típico. El horno tiene una capacidad nominal de 1.500 kilogramos y adopta calefacción por resistencia eléctrica,con un sistema de inclinación hidráulica para descarga de aluminio fundido. El sistema eléctrico está configurado para una fuente de alimentación trifásica de 380 V/50 Hz, con potencia de control a 220 V/50 Hz, utilizando una conexión trifásica de cinco cables.El comprador deberá proporcionar una fuente de alimentación estable con una fluctuación de voltaje de ±10% y una fluctuación de frecuencia no superior a ±3 Hz.Esta condición de compatibilidad con la red requiere una verificación con respecto a la situación de suministro de energía industrial local en Yemen antes de la instalación. II. Estructura del horno y configuración refractaria La cáscara del horno está construida a partir de placas de acero y acero seccional soldado en una estructura cilíndrica, con soldaduras continuas de penetración completa en todas las áreas de unión para garantizar la integridad de la cáscara.El revestimiento se divide en dos zonas funcionalmente distintas: pared lateral y fondo del horno. El revestimiento de la pared lateral utiliza una estructura compuesta: la capa más interna está compuesta por módulos de fibra de silicato de aluminio como aislamiento,con la capa de trabajo construida de ladrillos refractarios superligeros con una densidad de 0.6 g/cm3 El polvo de vermiculita se llena en las juntas de ladrillo y el soporte para reducir la conductividad térmica.están incrustados en la pared lateral y controlados como una sola zona que significa que toda la cámara del horno utiliza una sola zona de control de temperatura, adecuado para escenarios en los que no se requiere una uniformidad de temperatura extrema, pero se prefiere un control simplificado. El fondo del horno está construido con material de fundición.la estructura fundida monolítica ofrece una vida útil más larga en términos de resistencia a la penetración de aluminio y al choque térmicoEn la parte inferior de la pared lateral se encuentra un orificio de escape de emergencia para permitir el vaciado de emergencia en caso de fuga de aluminio, que sirve de redundancia de seguridad para los hornos de fusión. III. Crisol de grafito y sistema de calefacción El crisol es un crisol de grafito de la marca Morgan, que tiene un fuerte reconocimiento del mercado en el sector de la fusión de metales no ferrosos.La vida útil del crisol indicada en la propuesta es de 6 meses o más, dependiendo de las condiciones reales de funcionamiento, incluido el método de carga, el rango de mantenimiento de la temperatura de fusión y la frecuencia de eliminación de escombros. El elemento central del sistema de calefacción es el alambre de resistencia OCr27A17MO2, una aleación de calefacción eléctrica de serie hierro-cromo-aluminio con alta resistividad y buena resistencia a la oxidación.En el modo de control de una sola zona, la potencia de calefacción nominal es de 200 kW, conectada en configuración estelar con un voltaje de trabajo de 380 voltios.con una temperatura de funcionamiento normal de 0 a 800 °CEl tiempo de calentamiento del horno vacío no excederá de 3 horas, lo que representa la ventana de tiempo desde la temperatura ambiente hasta el límite máximo de temperatura de trabajo. La estabilidad de temperatura se especifica en ±3°C, alcanzada por el sistema de regulación PID en condiciones de funcionamiento estándar. IV. Configuración del sistema de control eléctrico El gabinete de control utiliza tiristores (SCR) como elementos de control primarios, que regulan la corriente de salida ajustando el ángulo de conducción.El sistema emplea un circuito avanzado de control de disparo con cambio de fase para una regulación continua y suave de la potencia, en lugar de un simple control de encendido y apagado. El sistema de control de temperatura está equipado con dos termopares: uno para medir la temperatura de la atmósfera del hogar y otro para medir la temperatura del aluminio fundido.El termopar utilizado para la medición de aluminio fundido está equipado con un tubo de protección de carburo de silicio para evitar la corrosión química y la erosión física por el aluminio fundidoLas señales de ambos termopares se alimentan en dos controladores de temperatura de origen taiwanés, uno de los cuales proporciona la funcionalidad de regulación PID. El sistema de control incorpora múltiples lógicas de protección: cuando la temperatura del horno excede el límite superior establecido o se producen anomalías de corriente debido a fallos,el controlador detiene automáticamente la salida de pulso y corta el suministro de energíaEl sistema también incluye una función de arranque suave con un retraso de arranque de aproximadamente 0,5 segundos.diseñado para reducir el impacto de la corriente de entrada tanto en la red eléctrica como en los elementos de calefacción durante el arranque en frío. Los componentes eléctricos de bajo voltaje incluyen interruptores de aire, contactores y relés, obtenidos de CHINT u Omron como configuraciones estándar de grado industrial. V. Sistema de inclinación hidráulica El método de descarga es de inclinación hidráulica, a diferencia de un horno fijo con recubrimiento manual.que permite un vertido cuantitativo controlado de aluminio fundido desde la boca del hornoEste diseño es adecuado para escenarios en los que el aluminio fundido necesita ser transferido directamente a cucharas o cavidades de fundición.ofreciendo una mayor repetibilidad de la descarga y seguridad operativa en comparación con la recolección manual. El sistema hidráulico comprende una unidad de potencia hidráulica, cilindros, grupos de válvulas de control y tuberías, interconectados con el sistema de control eléctrico.El ángulo de inclinación y la velocidad se pueden ajustar a través del panel de control. VI. Resumen de los parámetros de rendimiento del proceso La capacidad nominal es de 1.500 kilogramos,con una velocidad de fusión de aproximadamente 450 a 500 kilogramos por hora, que representa la velocidad media de salida de aluminio desde la carga en frío hasta alcanzar la temperatura de trabajo y la disposición para la fundiciónCon una potencia de calefacción de 200 kW, el consumo específico de energía es de aproximadamente 0,4 a 0,44 kWh por kilogramo de aluminio.que se encuentran dentro del rango de eficiencia típico de los hornos de crisol con resistencia.