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国产结晶器电磁搅拌器装置超过国际水平 |
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| http://cn.newmaker.com
9/6/2005 4:16:00 PM
岳阳千豪科技有限公司董事长 刘立勤
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二、电磁搅拌器的技术措施及特点
1、 技术力量雄厚
我公司的主要技术人员和技师，均是从80年代初就开始从事电磁搅拌器研究和制造的高级技术人才，积累了自行开发和研制的丰富经验。
我公司研制生产的电磁搅拌器是在消化吸收ABB、罗德瑞克和JME等国外公司电磁搅拌器技术的基础上，结合国内20多年来电磁搅拌器的研究成果而精心设计制造的。具有中心磁密高、电磁体积力大、搅拌效果好，能耗低、结构合理和使用寿命长等特点。根据用户需要可提供各种方坯、板坯的电磁搅拌器和电磁制动装置。并推出了旋转磁场型、行波磁场型及螺旋磁场型等电磁搅拌器。
2、技术先进
1)结晶区电磁搅拌器采用旋转磁场连续搅拌的运行方式，中心磁感应强度幅值＞500Gs；末端电磁搅拌器采用旋转磁场交替搅拌或混合搅拌的运行方式，减少中心偏析，防止产生白亮带，中心磁感应强度幅值＞600Gs。
2)采用低电压、大电流的设计原则，有效地防止高压峰值对绝缘的破坏，延长搅拌器的使用寿命。
钢水之所以能被搅拌，是由于其中感生电磁力，而电磁力与电流强度的平方成正比，即fC∝fBm2∝fI2。
电流大，中心磁感应强度高，电磁搅拌器适应的断面跨度大，一台搅拌器可适应多种铸坯断面。一般情况下以最小断面与最大断面之比小于0.7为宜。
3) 对L/D比值进行优化，适当加长搅拌器的长度。
a．有利于延长钢水在结晶器内的滞留时间，使过热度尽快消失，提高冶金效果，改善铸坯的内在质量。
b.减少搅拌器端部的漏磁，使内腔磁场分布较均匀，提高搅拌器的效率 。
c.有利于提高搅拌角速度，扩大搅拌范围，增加搅拌效果。
d.有利于扩大电磁搅拌器的断面跨度，一台搅拌器可适用多种铸坯断面。
4)适当放宽电源频率范围。
电磁搅拌器作用在钢水中的电磁力和钢水搅拌的速度不仅与磁感应强度有关，而且受电源频率的影响较大，因此放宽电源频率有利于确定最佳搅拌频率。最佳频率与结晶器铜管的导电率和厚度及断面等密切相关，它们不仅影响最大电磁力的量值，而且还可以弱化搅拌功率。一般铸坯断面大、结晶器铜管厚的电源频率取低一点；断面小、铜管薄的电源频率取高一点。
5)适当降低搅拌器安装位置，使弯月面附近的磁场尽可能小。即使搅拌强度较强，也不致于引起弯月面的波动和卷渣，使弯月面附近的钢水的流动速度适当。同时适当降低安装位置，有利于提高铸坯的内在质量。
6)外置式电磁搅拌器采用纯净水闭路冷却方式冷却；采用低水压、大流量的设计原则，严格控制进水压力（≤0.3MPa），出水流量和出水温度（≤45 ），以延长搅拌器寿命。
7)提高搅拌器电控系统的性能和可靠性
我公司运用当今国际电子技术和计算机技术的新成果开发成功的搅拌器电控系统，在技术和功能上，明显优于现有国内引进的国外控制系统。由于我们采用的功率元器件为目前最先进的IPM模块，使系统的元器件数量大大减少，提高了系统的可靠性，具有更好的保护功能。
3、精心选材
1)搅拌器电磁线的选择是确保电磁搅拌器质量的核心问题，根据我们多年的生产实践和在电磁线厂生产现场的跟踪考察，电磁线的选择应把握住导线材质、进口聚酰亚胺-氟树脂复合薄膜的质量（美国杜邦公司）、烧结设备的水平（成都三电进口奥地利全自动烧结生产线）及烧结工艺参数的确定。
2)绝缘漆采用进口材料专为电磁搅拌器而研制的防水无溶剂漆，漆膜附着力强，完整性好，绝缘电阻衰减缓慢，有效地保护了电磁线的绝缘，延长搅拌器的使用寿命。
3)热缩管、防水密封胶（日本信越化学工业株氏会社）等均采用美国和日本进口产品。
4)接线端子采用新型结构，并采用聚四氟乙烯耐高温、高强度材料，对其成形表面进行特殊配方的活化处理，以改善其表面粘结性能。
4、工艺先进
1)采用先进的真空干燥，真空压力浸漆工艺，使绝缘漆的填充性能好，漆膜完整。
2)采用热压成型工艺，防止损伤导线的绝缘。
3)采用先进的绕线、嵌线工艺，提高线圈的绝缘性能和冷却效果。
5、采用先进的检测手段和完善的质量保证体系，从原材料进厂到每一道工序都制定了严格的质量控制标准，实施全过程控制
1)关键检测设备均采用进口的先进设备，如：三维磁场测试仪、红外线测温仪、绝缘电阻测试仪、低频示波器和双数显多用表、多功能试验控制台等。
2)对电磁线厂提出严格的质量要求，并派员跟踪考察。
3)整盘导线的入厂复查。要求导线在90℃的恒温水浴器中浸泡、水煮7周后，导线的绝缘性能没有明显变化。
4)单个线圈的绝缘检测。
5)整机浸漆前后的绝缘检测。
6)整机水压绝缘试验
将电磁搅拌器线圈置于水压试验缸中进行水压试验，在0.6Mpa的水压下，保压12小时，用500V档绝缘电阻测试仪或500V 兆欧表检测线圈对地绝缘电阻，绝缘电阻一般均达到500兆欧以上。
7)空间磁场测试
用三维特斯拉计测量电磁搅拌器空间磁场的径向分布和轴向分布,并能模拟钢厂冷态工作环境，在额定电流、额定频率的情况下测试电磁搅拌器的空间磁场，确保电磁搅拌器的各项性能满足用户的需求，并提供完整的测试报告。
8)出厂试验。
三、电磁搅拌器电控系统及控制的特点
我公司聚集了多年从事IPC（工业个人计算机）和低频电源研究的国家级有杰出贡献的专家、教授及一批有丰富实践经验的工程技术人员潜心致力于电磁搅拌器电控系统的研究和开发，目前国内、外在线使用的电磁搅拌器电控系统（无锡钢厂、沙钢集团、湖州久立特钢、印度南方钢铁公司、石家庄钢厂、南昌钢厂等）均是他们开发出来的。我公司的电磁搅拌器电控系统具有如下特点：
1． 技术先进，产品可靠性高
本系统充分利用了现代微电子技术，电力电子技术和计算机技术的新成果。采用新器件、新材料和新工艺，因而具有许多新的特点和功能，这些特点和功能在很多方面已优于国外引进的同类产品，主要体现在下列方面：
a、本系统采用交—直—交逆变方式，频率范围宽，不受电源频率的影响。
b、采用了全新的SPWM调制系统。载波频率高，可达20kHz，波形好，动态响应快，灵敏度高。
c、实时控制和监控均采用工业计算机，具有高抗干扰能力、高可靠性，功能强大，可以准确而及时地采集现场信息和数据。参数设定、修改方便，数据存储量大，具有数据库管理功能。运行状态监控严密。
d、真正实现了搅拌器电流的高精度闭环控制，这就保证了电流和频率的高稳定度和高精度（电流不稳定度小于1.5%，频率误差小于0.05Hz）。
e、具有全屏幕PLC梯形图编辑、编译、调试功能，有利于缩短调试时间。
f、全中文显示，具有良好的人机界面，易于掌握和操作。
g、具有强大的通讯功能，易于与其他设备实现通讯，以及组成网络，实现远程诊断、遥控操作。
h、采用大规模集成电路，明显地简化了硬件的数量和连线，提高了系统的可靠性。
i、功率因数≥0.95
j、控制系统具有电磁搅拌器绝缘电阻的测试功能，随时对电磁搅拌器的绝缘电阻进行检测和监控。
k、主要元器件和全部IC芯片均选用国际上有名的制造商的产品，而且考虑了足够的过载、过热,耐压安全系数（一般≥2倍）。
l、控制程序严密而且具有鲜明的逻辑性，确保了操作运行顺序规范合理，即使突然停电，也不致造成元器件损坏，并保存数据不丢失。
m、所有电子元器件均进行老化筛选，电路板制作采用自动焊接生产线焊接，再进行高温试验，确保可靠性。
n、故障指示和查询有光、声和计算机文字显示多种方式。同时还可通过PLC梯形图实时工况的显示，使输入、输出信息和中间变量的状态一目了然。从而进一步增强了寻找和分析各种故障的功能。
2．控制系统具有故障诊断和保护功能：
a、直流高压的过/欠电压
b、±15V过/欠电压
c、±5V过/欠电压
d、过电流
e、整流器故障
f、逆变器故障
g、预充电故障
h、整流器、逆变器过热
i、绕组过热
j、电流跟随故障
k、三相不平衡故障
l、绕组绝缘故障
m、水温故障
n、水流量故障
o、水压故障
p、断相和短路故障
q、其他主要元器件故障
3．故障处理方式分级
根据故障严重程度分报警、停止搅拌和系统总停3种处理方式。
a、报警属于故障较轻，可暂不停机，提醒操作者注意。这样既有利于保证产品质量，又可以延长设备使用寿命。
b、停止搅拌包括冷却水压、流量不足、水温过高、三相电流严重不平衡、电压过高或过低、风机故障、电源模块故障等。此时，脉冲被封锁，停止搅拌。
c、系统总停包括变压器瓦斯保护动作、整流熔断器坏、主回路熔断器坏、预充电故障、主接触器故障、电源严重不正常等。此时，UPS电源起作用，保证整个电控系统有序停止。
4．操作简单，方式灵活：
操作分为：
a、手动
b、本地自动
c、遥控（或联网控制），在这种方式下，用户可在中央控制室对各流搅拌器进行各种操作和监视。操作人员易于掌握。从中央控制室可实时存储各流电磁搅拌器的工况及故障信息，便于操作者随时调出或打印。以便产品分析，故障分析。
5．品种齐全
１）按控制结构分：
a．KDJ—I以IPC为核心的控制系统；
b． KDJ—P以PLC+中央控制室IPC监控系统为核心的控制系统；
c．KDJ—J以PLC为控制核心的简易控制系统。
２）按电流相数分：
a．两相
b．三相
３）按每相的控制方式分：
a．三相均衡输出
b．三相每相单独可调
c． 两相均衡输出
d． 两相每相单独可调
４）按波形分
a．正弦波
b．马鞍形波
c．其他波形
5） 按搅拌方式分
a. 连续搅拌.
b. 程序控制搅拌（包括交替搅拌、间歇搅拌、混合搅拌）
6．维修方便，备件、备品供货及时
1）本产品由于上述故障诊断、报警及处理功能丰富，为维护者提供了极大的方便。
2）本产品优于各种由变频器改装的产品和其他进口低频电源的突出特点是：用户可以掌握维修、更换技术，而不会因局部故障往往必须整体更换（如由变频器改装的产品，用户几乎无法修理）可最大限度地节约维修费用。
3）本公司对备品、备件保证及时供应，为用户维修提供了物质保证。
本系统设备与国外设备对比表
序号 类别/项目 国外设备 本系统设备
1 功能模块 GTR或IGBT IPM（智能功率模块）将驱动电路与IGBT集成在一个模块内，因而有更高的可靠性、更好的保护功能
2 控制电路 采用中等规模集成元件 采用大规模集成元件，降低成本，提高可靠性
3 人机界面 屏幕显示的内容较少 屏幕显示的内容丰富，提供了PLC全屏幕调试功能
4 屏幕显示 英文显示 全中文显示
5 操作 操作复杂，操作人员素质要求高 操作简单，操作人员素质要求不高
6 维修 不方便 方便
7 备件 昂贵、购买不易 便宜，购买方便
8 价格 高 低
四、技术服务及销后服务
1．技术服务
产品到达需方后,由我公司提供技术服务并定期跟踪其使用情况.在使用过程中,如有技术问题,我方将在接到用户反映后12小时内给予满意答复;如需派员,24小时内抵达现场。
2. 售后服务承诺
１）我公司实行质量“三包”，电磁搅拌器本体保修期1年，终身维修。电磁搅拌器电控系统保修期3年，终身维修。
２）保质期内如有设计、制造等问题，我公司负责免费维修，更换相关部件。
３）产品在安装使用过程中如需要我公司配合，我公司将在24小时内派相关人员抵达需方进行现场服务。
4）厂方如需备品、备件，我公司保证及时供应。
已经出口印度南方钢厂与金度钢厂 联系人;刘立勤13873009898
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