一、 產(chǎn)品簡介 (1)剛玉分類:有棕剛玉、白剛玉、高鋁剛玉、鋯剛玉、鉻剛玉、單晶剛玉、微晶剛玉等數(shù)種。 1.棕剛玉(Brown Fused Alumina) 棕剛玉是以鋁礬土、焦碳(無煙煤)為主要原料,在電弧爐內(nèi)經(jīng)2000度高溫冶煉而成,主要化學(xué)成分為AL2O3、TiO2環(huán)含有少量的SiO2和Fe2O3等,顯微硬度HV1800-2200,韌性比SiC高,用它制成的磨具,適于磨削抗張較高的金屬,如各種通用鋼材、可鍛鑄鐵、硬青銅等,也可制造高級耐火材料。 2. 高鋁剛玉(High-PurITy Brown Fused Alumina) 高鋁剛玉是用優(yōu)質(zhì)鋁礬土為主要原料,在2500℃的高溫電爐中采用特殊工藝冶煉而成的一種高級耐火材料. 3.亞白剛玉 亞白剛玉是在高品質(zhì)棕剛玉基礎(chǔ)上生產(chǎn)的.由于其化學(xué)成分和物理性能均與白剛玉接近,故 稱之亞白剛玉.
亞白剛玉是在高品質(zhì)棕剛玉基礎(chǔ)上生產(chǎn)的.由于其化學(xué)成分和物理性能均與白剛玉接近,故 稱之亞白剛玉.體積密度≥3.8g/cm2,
耐火度≥1850℃.該產(chǎn)品具有白剛玉的硬度,同時(shí)兼有棕剛玉的韌性,是理想的高級耐火材料 和研磨材料. 4. 白剛玉(White Fused
Alumina) 白剛玉是以氧化鋁粉為原料,經(jīng)高溫熔煉而成。呈白色,硬度比棕剛玉略高,韌性稍低。用其制作的磨具適用于高碳鋼、高速鋼和淬火鋼等的磨削。也可研磨拋光材料,還可作精密鑄造型砂、噴涂材料、化工觸媒、特種陶瓷、高級耐火材料等。 5.鋯剛玉(Fused Zirconia Alumina) 鋯剛玉是以氧化鋁,氧化鋯為原料在電弧爐中經(jīng)2000℃以上高溫冶煉而成.鋯剛玉是以富鋁,鋯材料以及添加劑于電弧爐中,經(jīng)2000℃以上高溫冶煉而成,質(zhì)地堅(jiān)韌,結(jié)構(gòu)致密,強(qiáng)度高.主要礦物相是a-Al2O3和Al2O3-ZrO2形成的共晶體.Al2O3的熔點(diǎn)為2050℃,ZrO2的熔點(diǎn)為2690℃.
在Z rO2含量為42.6%, 溫度為1710℃時(shí)是Al2O3和ZrO2共晶點(diǎn).
在組成確定后,當(dāng)溫度在相應(yīng)組成液相線以上時(shí),改變其溫度不會導(dǎo)致新相的出現(xiàn).當(dāng)溫度降到相應(yīng)組分液相線上時(shí),
晶相開始析出,液相組成沿著液相線向共熔點(diǎn)方向變化.當(dāng)溫度達(dá)到共熔點(diǎn)時(shí),
按共熔點(diǎn)組成中的比例同時(shí)析出晶相Al2O3和ZrO2共熔相.當(dāng)鋯剛玉熔體冷卻時(shí),就開始產(chǎn)生晶體.晶體尺寸一般通過控 制晶體成長速度,即采取急冷(過冷)的方法來實(shí)現(xiàn).為確保鋯剛玉的質(zhì)量,除合理選擇冶參數(shù)及工藝,冷卻工藝及加工工藝外,選擇合適的添加劑,降低鋯剛玉中SiO2含量,使Al2O3和ZrO2共晶且結(jié)構(gòu)均勻等亦是鋯剛玉生產(chǎn)的關(guān)鍵. 6.單晶剛玉MonoCRystalline Fused Alumina 單晶電熔氧化鋁(又名32A)磨料:單晶剛玉是以鋁礬土為主要原料,配加適量的硫化物,經(jīng)高溫熔煉而成。呈灰白色或淺土黃色,硬度高、韌性大。采用特殊工藝生產(chǎn),各粒度品為自然結(jié)晶產(chǎn)生,而非機(jī)械粉碎結(jié)果.是一種韌性非常好的耐熱高檔研磨材料,用于制作高級切割和研磨工具,適用于高釩高速鋼,奧氏體不銹鋼,鈦合金等高硬度,高韌性材料的磨削,特別是用于干磨和易變形易燒傷工件的磨削加工. 單晶剛玉各項(xiàng)理化指標(biāo): 化學(xué)成份: Al2O3 99%--99.72% (GB10174-88標(biāo)準(zhǔn)) 粒度組成: 24#--240#(GB2477-83標(biāo)準(zhǔn)) 抗壓強(qiáng)度: 30.7N 模壓法: 69.25%--82.57% 韌 性: 64.9% 顆粒密度: 3.96-3.99 g/cm2 磁 性
物: 94.6% 7、鉻剛玉 鉻剛玉是以氧化鋁粉為主要原料,適配氧化鉻等,經(jīng)高溫熔煉而成。呈粉紅色,硬度與白剛玉近似,韌性比白剛玉高。用其制作的磨具,耐用度好,磨加工光潔度高,適用于量具、機(jī)床主軸、儀表零件、螺紋工件及樣板磨等精密磨削?!? 8、微晶剛玉 微晶剛玉是以鋁礬土為主要原料,經(jīng)高溫熔煉、通過急冷的結(jié)晶方式而獲得。色澤、化學(xué)成份與棕剛玉相似。晶體尺寸小、韌性大,自銳性好。用其制作的磨具,適用于重負(fù)荷磨削,成型磨削,切入磨削及荒磨。也適用于不銹鋼、碳素鋼、軸承鋼和特種球墨鑄鐵等的磨削。 二、設(shè)備簡介 (1)概述 1.1 設(shè)備型號:HY2.8-4000KVA鋯剛玉電弧爐設(shè)備; 1.2 設(shè)備用途:主要用于鋯剛玉、電熔剛玉、莫來石等磨料和耐火材料的冶煉。; 1.3設(shè)備形式:鋯剛玉爐為固定式管式水冷爐蓋、頂加料、頂吹氧、上下爐體(下爐體)外壁采用噴淋水冷卻結(jié)構(gòu)形式,爐體傾動(dòng)出料,分為左、右操作形式。電極升降采用變頻電機(jī)式或全液壓式升降形式,可編程序控制調(diào)節(jié)器自動(dòng)控制。 1.4 工廠有關(guān)參數(shù)及能源介質(zhì)條件: 1.4.1 電源條件: a.交流10/35 kV供電系統(tǒng) b. 低壓配電系統(tǒng) 電壓 380V/220V 1.4.2 能源介質(zhì)條件: 氣體介質(zhì) 冷卻水系統(tǒng)及其補(bǔ)充新水水質(zhì) 序號 | 項(xiàng) 目 | 單 位 | 工業(yè)凈化水 | 1 | PH值 | | 7.0-8.5 | 2 | 懸浮物 | Mg/L | ≤50 | 3 | 硬度 | °dh | 5-6 | 4 | 堿度 | Mg/L | 20-40 | 5 | 氯離子 | Mg/L | 50 | 6 | 溫度 | ℃ | ≤35 | 7 | 壓力 | MPa | 0.4 |
設(shè)備外部冷卻循環(huán)水配置要求: 冷卻塔:不小于150~200t/h 調(diào)節(jié)水池:60~80m3 1.4.3 工作制度 年工作日330天。連續(xù)式工作制,每周工作7天,節(jié)假日不休息。 (2)結(jié)構(gòu)特點(diǎn): 2.1 固定式管式或板式水冷爐蓋、頂加料、頂吹氧、上下爐殼,下爐壁外噴淋水冷卻結(jié)構(gòu)形式; 2.2
每相采用兩根大截面內(nèi)水冷電纜、補(bǔ)償器、穿墻銅排、銅-鋼復(fù)合導(dǎo)電橫臂(小車升降式)等組成空間三角形布置的節(jié)能型短網(wǎng)。短網(wǎng)阻抗值≤3mΩ,三相阻抗不平衡度≤8%; 2.3 先進(jìn)可靠的變頻電機(jī)式電極升降自動(dòng)調(diào)節(jié)器:可自動(dòng)和手動(dòng)操作?;×髡ǚ秶?5%—150% lm。電極響應(yīng)時(shí)間:0.15S。 2.4 爐體傾動(dòng)采用液壓傳動(dòng),集成塊式液壓閥; 2.5 電極夾頭采用抱帶式夾緊,使用可靠、壽命長。 2.6 電極夾放采用氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式。 2.7 電極自動(dòng)升降調(diào)節(jié)器采用德國西門子PLC可編程控制器控制。 2.8 變壓器一次側(cè)電壓10KV,二次電壓220-110V。無載電動(dòng)調(diào)壓,頂出線方式; 2.9 冷卻水系統(tǒng)有壓力和水溫監(jiān)控,聲光報(bào)警。為防止停電事故用戶需設(shè)高位水箱。 2.10 電爐參數(shù)實(shí)行工業(yè)計(jì)算機(jī)監(jiān)控與管理。 (3)主要技術(shù)參數(shù) 序號 | 名稱 | 單位 | 數(shù)值 | 1 | 標(biāo)稱容量 | t | 3-5 | 2 | 爐殼內(nèi)徑 | mm | 2200/2500/2800 | 3 | 爐殼深度 | mm | - | 4 | 電極直徑 | mm | - | 5 | 電極分布圓直徑 | mm | - | 6 | 電極行程 | mm | - | 7 | 電極升降速度 | m/min | 上升2.0下降1.5 | 8 | 變壓器額定容量 | KVA | - | 9 | 一次電壓 | KV | - | 10 | 變壓器二次電壓 | V | -無載電動(dòng)調(diào)壓 -恒電流 -恒功率 | 11 | 二次額定電流 | A | - | 12 | 冷卻方式 | | 強(qiáng)油水冷卻形式 | 13 | 設(shè)備過載能力 | ℅ | 20 | 14 | 出料最大傾角 | 度 | 前傾45° | 15 | 冷卻水耗量 | t/h | - |
4 機(jī)械結(jié)構(gòu)說明及工作原理 鋯剛玉爐為固定式直筒水冷爐蓋、頂裝料、頂吹氧,爐體平臺為固定軸式傾動(dòng)方式,爐壁外噴淋水冷卻結(jié)構(gòu)形式,其機(jī)械部分由以下幾部分組成: a、 上、下爐體; b、 爐體傾動(dòng)裝置; c、 短網(wǎng)系統(tǒng); d、 固定式直筒水冷爐蓋(板式); e、 電極升降裝置; f、 液壓系統(tǒng); g、 水冷系統(tǒng); h、 氣動(dòng)系統(tǒng); 4.1爐體裝置: 該部件由爐殼、出料槽構(gòu)成。 a、爐殼為可快速更換。上部由20mm鍋爐鋼板焊接而成的直筒形,下爐殼底部呈圓形封頭結(jié)構(gòu)。爐殼前設(shè)有一個(gè)出料槽口,上部有水冷卻加強(qiáng)圈及爐殼外部噴淋水管,以防止?fàn)t殼變形。爐殼上部焊有與傾動(dòng)裝置固定的聯(lián)結(jié)法蘭,在聯(lián)結(jié)法蘭園周方向備有8個(gè)園孔,園孔與位于傾動(dòng)裝置上的8個(gè)銷軸相配;爐底中心開有一個(gè)小孔以便爐襯砌筑后透氣用。 b、出料口由鑄鋼澆鑄而成,通過聯(lián)結(jié)板用螺栓固定在爐殼的出料嘴的開口處。 4.2傾動(dòng)裝置: 傾動(dòng)裝置由傾爐液壓缸及傾動(dòng)平臺和支承機(jī)構(gòu)等組成。 a、支架和平臺均由普通鋼板組焊接而成,支架與平臺通過安裝,支座聯(lián)接采用螺栓聯(lián)結(jié),用戶現(xiàn)場安裝時(shí)需在該部分的螺栓聯(lián)結(jié)處電焊焊牢。 b、傾動(dòng)支座亦由槽鋼及鋼板焊接而成,下部有地腳螺栓與基礎(chǔ)固定。 c、傾爐液壓缸結(jié)構(gòu)采用柱塞形式。柱塞外表面鍍硬鉻珩磨,采用YX型聚氨脂密封圈,傾爐缸上下兩端分別通過球型鉸鏈,固定于傾動(dòng)平臺和基礎(chǔ)上,傾爐缸由爐前操作臺上的操作手柄控制液壓站的油路方向進(jìn)行控制前傾、后傾。 4.3水冷爐蓋與爐門機(jī)構(gòu): 爐蓋為固定式直筒型板式水冷爐蓋,爐蓋上設(shè)有三個(gè)電極孔、一個(gè)吹氧孔及一個(gè)加料孔。爐蓋側(cè)下部設(shè)有二個(gè)活動(dòng)門,用于輔助加料和電極故障處理。 爐蓋外環(huán)下部安放于爐殼砂封槽內(nèi),起密封作用,通過銷軸固定爐蓋。 二號電極正對出料嘴。 爐蓋進(jìn)水、回水管均聯(lián)接在總進(jìn)水、回水管上。 爐蓋制作完成后,應(yīng)進(jìn)行自然時(shí)效處理以消除焊接應(yīng)力,并進(jìn)行水壓檢漏。 4.4 電極升降裝置 電極升降裝置由小車式導(dǎo)電橫臂、立柱、電極夾緊機(jī)構(gòu)、升降減速機(jī)和傳動(dòng)齒條裝置等組成。 小車式導(dǎo)電橫臂為銅鋼復(fù)合型橫臂,是由銅鋼復(fù)合板制成的全水冷箱形結(jié)構(gòu)。橫臂后段裝有電極夾緊機(jī)構(gòu),電極夾緊采用碟簧抱緊形式,即正常工作時(shí)電極由碟簧夾緊,松放電極時(shí)由氣動(dòng)缸壓縮碟簧完成。立柱是由鋼管及鋼板焊成的V型導(dǎo)軌構(gòu)件,立柱兩面設(shè)有兩個(gè)導(dǎo)軌面,導(dǎo)軌面經(jīng)過機(jī)械加工,以保證直線度和形位公差。直立安裝于爐蓋旋轉(zhuǎn)架上。通過升降減速機(jī)驅(qū)動(dòng)齒條完成電極臂和電極的自動(dòng)升降。 電極夾頭采用鉻銅鍛件,鉻銅具有導(dǎo)電性好,機(jī)械強(qiáng)度高,抗耐磨等優(yōu)點(diǎn)。在結(jié)構(gòu)上摒棄傳統(tǒng)埋管冷卻的方式,而采用打深孔內(nèi)部通水直接冷卻,從而大大地增強(qiáng)了冷卻效果,提高了夾頭的使用壽命。電極抱閘采用非導(dǎo)磁不銹鋼制成。 該電極升降裝置具有以下優(yōu)點(diǎn): ☆ 銅鋼復(fù)合型導(dǎo)電橫臂升降靈活,系統(tǒng)慣性小,剛性好; ☆ 結(jié)構(gòu)大大簡化,絕緣性能好,可靠性高; ☆ 能方便可靠的夾緊、放松電極; ☆ 電極夾緊力大,夾頭處不易發(fā)生打火現(xiàn)象; ☆ 電極抱閘為水冷構(gòu)件,不會因處于高溫區(qū)而發(fā)生熱脹造成電極下滑。 4.5 短網(wǎng)系統(tǒng)(大電流線路) 大電流線路由電爐變壓器二次出線端的連接銅排、補(bǔ)償器、穿墻銅排、電纜接頭、大截面內(nèi)水冷電纜、導(dǎo)電橫臂、電極夾頭、石墨電極以及支架等組成。水冷電纜與穿墻銅材和導(dǎo)電橫臂之間用不銹鋼螺栓連接。穿墻銅排、水冷電纜及導(dǎo)電橫臂內(nèi),通水冷卻。在設(shè)計(jì)上通過短網(wǎng)工程計(jì)算,采用空間三角形布置,使三相阻抗不平衡度盡量小(數(shù)值<8%),使輸入爐內(nèi)的各相能量盡量平衡、合理,從而可以縮短熔化時(shí)間,有效地提高爐襯爐齡。 4.6 液壓系統(tǒng) 液壓系統(tǒng)壓力為12MPa,工作介質(zhì)為抗磨液壓油。系統(tǒng)包括液壓源和各種控制閥門、蓄液箱、壓力繼電器等。 液壓源有二臺液壓油泵(一用一備)。蓄液箱上設(shè)有溫度及液位控制儀表,動(dòng)作控制選用優(yōu)質(zhì)名牌滑閥和鍛鋼球閥。 液壓系統(tǒng)設(shè)置高壓過濾器,以保證系統(tǒng)的清潔度,使整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行可靠。 ·液壓系統(tǒng)控制,爐體鎖定,爐體傾動(dòng)等。 ·液壓控制置于控制室內(nèi),設(shè)有斷路器、接觸器、熱繼電器等,提供液壓系統(tǒng)各電機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行和停止控制及保護(hù)。 各部位的傳動(dòng)方式如下: 運(yùn)動(dòng)部位 | 特點(diǎn)及操縱方式 | 爐體傾動(dòng) | 柱塞式液壓缸、電動(dòng) |
由液壓站至爐體各部位的液壓缸輸液管路在活動(dòng)部位均采用撓性高壓鋼絲編制膠管。 4.7 冷卻水系統(tǒng) 冷卻水系統(tǒng)由壓力表、溫度計(jì)、截止閥、水分配器,回水箱及管路等組成。冷卻水源接自車間總進(jìn)水管,壓力不小于4XlO5Pa,水溫不超過32℃。該裝置設(shè)有水壓、水溫報(bào)警,當(dāng)水壓低于設(shè)定值或水溫高于規(guī)定值時(shí),發(fā)出報(bào)警信號。 冷卻水裝置設(shè)在變壓器室墻側(cè)爐前位置,通過管路(包括軟管)與爐體冷卻部位連接起來,分別供爐體、爐蓋、導(dǎo)電橫臂、水冷電纜等的冷卻用。 板式水冷爐蓋、爐殼水冷部分試驗(yàn)方法為:打水壓至0.6Mpa,保壓60分鐘,然后用肉眼觀察各處焊縫是否滲水。 變壓器油水冷卻器用水,由高位冷卻水箱供給,回水接至車間回水網(wǎng)中。冷卻水質(zhì)量應(yīng)符合下列要求: PH 值 7—8.5 總硬度 10°dH 懸浮物 50mg/L 總?cè)芙馕?nbsp; 400mg/L 導(dǎo)電率 75毫西門子/m 4.8氣動(dòng)系統(tǒng) 各部位的傳動(dòng)方式如下: 運(yùn)動(dòng)部位 | 特點(diǎn)及操縱方式 | 電極松開 | 氣缸 |
(5)電氣設(shè)備組成及工作原理 本套電氣設(shè)備主要包括:高壓供電系統(tǒng)、電爐變壓器、低壓供電系統(tǒng)、低壓電氣控制系統(tǒng)、電極升降自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)、工業(yè)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。 5.1電氣設(shè)備組成 |