본 사례 연구는 알루미늄 용해용으로 설계된 정격 용량 1톤, 최대 용량 1.2톤의 중주파 유도 용해로, 모델 WDL-KGPS-1000을 다룹니다. 이 장비는 중주파 유도 가열 방식을 사용하며 용탕 알루미늄 배출을 위한 유압식 기울임 장치를 갖추고 있습니다. 전기 시스템은 380V/50Hz 삼상 전원 공급 장치, 삼상 6펄스 정류기 및 병렬 연결된 인버터로 구성됩니다.
이전 사례의 0.8톤 용해로와 비교하여, 본 장비는 최대 용량 1.2톤으로 설계된 용해로 본체를 특징으로 하며, 출력 주파수는 1000Hz로 동일하게 유지하면서 전원 공급 장치의 정격 전력이 600kW로 증가했습니다. 용해로의 정격 수요를 약간 초과하는 전력 구성은 용해 속도 향상을 위한 여유를 제공합니다.
전원 공급 장치 시스템은 KGPS 사이리스터 기반 중주파 전원 공급 장치를 채택했으며, 정격 전력 600kW, 중주파 출력 전압 1500볼트, 출력 주파수 1000Hz입니다. 역률은 0.9 이상이며, 시동 성공률은 100%입니다. 정류부에는 삼상 전 제어 브리지가 사용되며, 제어 회로는 8세대 디지털 회로 기판 아키텍처를 채택했습니다.
핵심 제어 기능에는 정전력 제어, 스윕 주파수 무압 소프트 스타트, 이중 폐쇄 루프 전압-전류 피드백이 포함됩니다. 스윕 주파수 무압 시동은 시스템이 시동 시 고주파에서 저주파로 자동으로 스캔하여 부하 공진점을 찾으면 중주파 발진을 설정하는 것을 의미합니다. 이는 전통적인 별도 여기 시동 방식의 부하 파라미터 변화에 대한 민감성을 피하는 접근 방식입니다.
보호 시스템은 과전류, 과전압, 저전류, 저전압, 수손, 위상 손실 조건을 포함합니다. 보호 파라미터 중 하나라도 설정 임계값을 초과하면 시스템은 자동으로 펄스 출력을 차단하고 주 회로 전원을 분리합니다. 전원 공급 장치 캐비닛에는 전체 전압, 전류, 전력 판독값과 상태 표시기가 포함되어 있습니다.
커패시터 캐비닛은 중주파 병렬 보상을 제공하여 배전선의 무효 전력 전송 손실을 줄이고 시스템 역률을 개선합니다. 커패시터 뱅크 용량은 유도 코일의 공진 주파수에 맞춰져 정격 조건에서 공진점 근처에서 작동하도록 보장합니다.
유도 코일은 핵심 에너지 변환 부품으로, 두께 5mm의 T2 구리로 제작됩니다. 전원이 공급되면 코일은 1000Hz의 교류 자기장을 생성하여 용해로 내부의 금속 충전물에 와전류를 유도하여 열을 발생시킵니다. 코일 설계는 전자기장 원리를 기반으로 하며 전용 컴퓨터 소프트웨어를 통해 검증되며, 실제 작동 전력과 설계 전력 간의 편차는 5% 이내로 제어됩니다.
턴간 절연은 고급 절연 기술을 사용하여 처리되며, 전용 클램핑 기술은 코일의 축 방향 진동을 줄입니다. 코일 내부 벽에는 수입 고온 내성 절연 재료가 스프레이되어 있으며, 용해로 라이닝 누설 경보 시스템이 설치되어 있습니다. 용탕 알루미늄이 코일 층으로 스며들면 경보 시스템이 이를 조기에 감지하고 상태를 신호하여 용해로 파손 사고를 방지합니다.
코일 내부 표면에는 10~15mm 두께의 내화 코팅이 적용됩니다. 이 코팅은 용해로 라이닝 건설을 용이하게 하고 라이닝의 열 변형을 방지하여 수명에 영향을 미치는 두 가지 기능을 수행합니다.
자기 요크는 초승달 모양으로 냉간 압연된 규소강 시트로 적층되고 스테인리스 스틸 스플린트로 고정됩니다. 요크와 코일 외부 표면 사이의 접촉면은 곡면으로 되어 있어 선 접촉이 아닌 면 접촉을 제공하여 더 나은 클램핑 효율과 자기 누설 감소를 달성합니다. 규소강 시트는 관통 볼트 대신 전용 스플린트로 보강되어 유효 자기 면적을 최대화하고 국부적인 가열을 줄입니다. 자기 요크는 자기 누설을 동시에 차폐하고, 용해로 본체 가열을 방지하며, 유도 코일을 지지하고 고정합니다.
용해로 기울임은 리프팅을 위해 용해로 본체 양쪽에 배치된 두 개의 실린더를 갖춘 유압 시스템으로 구동되며, 용해로 복귀는 중력에 의해 이루어집니다. 유압 스테이션에는 듀얼 모터와 듀얼 펌프가 장착되어 있으며, 하나는 서비스 중이고 다른 하나는 대기 상태이며 자동 전환 기능이 있습니다. 연료 탱크는 유압유 누출을 방지하기 위해 완전히 밀폐되고 용접됩니다.
기울임 각도 범위는 0~95도이며, 충격이나 크리핑 없이 부드러운 작동, 조절 가능한 속도, 어떤 위치에서도 고정할 수 있는 기능을 제공합니다. 기울임 작동은 수동 밸브를 통해 제어되며, 용탕 알루미늄 주입량을 정밀하게 제어해야 하는 주조 공정에 적합합니다.
용해로 쉘은 강철 프레임 구조를 채택하며, 고정 장착 베이스와 기울임 용해로 본체로 구성되며, 전체 프레임 구성은 강성을 보장합니다. 용해로 내부 직경 대 높이 비율은 컴퓨터 분석을 통해 최적화되었습니다. 비율이 증가하면 자연 역률이 향상되고 전기 효율이 향상됩니다.
용해로 본체는 1000kg의 알루미늄 용해를 위해 3000kg의 라이닝 용량으로 설계되었습니다. 이는 용해로 내부 용적이 정격 용량에 비해 상당한 여유를 가지고 있어 충전 작업을 용이하게 하고 유출 위험을 줄입니다.
도가니는 흑연 구조이며, 충전 방식, 용해 온도 유지 범위, 드로스 제거 빈도를 포함한 작동 조건에 따라 권장 사용 수명은 4~6개월입니다.
수냉 케이블은 TU1 다중 스트랜드 무산소 구리선으로 제작되었으며, 고강도 내화 고무 튜브로 피복되고 냉간 성형 커넥터가 사용됩니다. 전원 공급 장치 측에는 12m³/h 이상의 냉각수 유량이 필요하며, 용해로 본체 측에는 22m³/h 이상의 유량이 필요합니다. 전원 공급 장치 측의 배출수 온도는 35°C를 초과하지 않아야 하며, 용해로 본체 측은 45°C를 초과하지 않아야 합니다. 입수 압력은 0.15~0.35MPa로 유지됩니다. 수냉 시스템은 독립적인 순환 냉각 루프를 형성하는 폐쇄형 냉각탑, 물 탱크 및 제어 캐비닛을 갖추고 있습니다.
본 사례 연구는 알루미늄 용해용으로 설계된 정격 용량 1톤, 최대 용량 1.2톤의 중주파 유도 용해로, 모델 WDL-KGPS-1000을 다룹니다. 이 장비는 중주파 유도 가열 방식을 사용하며 용탕 알루미늄 배출을 위한 유압식 기울임 장치를 갖추고 있습니다. 전기 시스템은 380V/50Hz 삼상 전원 공급 장치, 삼상 6펄스 정류기 및 병렬 연결된 인버터로 구성됩니다.
이전 사례의 0.8톤 용해로와 비교하여, 본 장비는 최대 용량 1.2톤으로 설계된 용해로 본체를 특징으로 하며, 출력 주파수는 1000Hz로 동일하게 유지하면서 전원 공급 장치의 정격 전력이 600kW로 증가했습니다. 용해로의 정격 수요를 약간 초과하는 전력 구성은 용해 속도 향상을 위한 여유를 제공합니다.
전원 공급 장치 시스템은 KGPS 사이리스터 기반 중주파 전원 공급 장치를 채택했으며, 정격 전력 600kW, 중주파 출력 전압 1500볼트, 출력 주파수 1000Hz입니다. 역률은 0.9 이상이며, 시동 성공률은 100%입니다. 정류부에는 삼상 전 제어 브리지가 사용되며, 제어 회로는 8세대 디지털 회로 기판 아키텍처를 채택했습니다.
핵심 제어 기능에는 정전력 제어, 스윕 주파수 무압 소프트 스타트, 이중 폐쇄 루프 전압-전류 피드백이 포함됩니다. 스윕 주파수 무압 시동은 시스템이 시동 시 고주파에서 저주파로 자동으로 스캔하여 부하 공진점을 찾으면 중주파 발진을 설정하는 것을 의미합니다. 이는 전통적인 별도 여기 시동 방식의 부하 파라미터 변화에 대한 민감성을 피하는 접근 방식입니다.
보호 시스템은 과전류, 과전압, 저전류, 저전압, 수손, 위상 손실 조건을 포함합니다. 보호 파라미터 중 하나라도 설정 임계값을 초과하면 시스템은 자동으로 펄스 출력을 차단하고 주 회로 전원을 분리합니다. 전원 공급 장치 캐비닛에는 전체 전압, 전류, 전력 판독값과 상태 표시기가 포함되어 있습니다.
커패시터 캐비닛은 중주파 병렬 보상을 제공하여 배전선의 무효 전력 전송 손실을 줄이고 시스템 역률을 개선합니다. 커패시터 뱅크 용량은 유도 코일의 공진 주파수에 맞춰져 정격 조건에서 공진점 근처에서 작동하도록 보장합니다.
유도 코일은 핵심 에너지 변환 부품으로, 두께 5mm의 T2 구리로 제작됩니다. 전원이 공급되면 코일은 1000Hz의 교류 자기장을 생성하여 용해로 내부의 금속 충전물에 와전류를 유도하여 열을 발생시킵니다. 코일 설계는 전자기장 원리를 기반으로 하며 전용 컴퓨터 소프트웨어를 통해 검증되며, 실제 작동 전력과 설계 전력 간의 편차는 5% 이내로 제어됩니다.
턴간 절연은 고급 절연 기술을 사용하여 처리되며, 전용 클램핑 기술은 코일의 축 방향 진동을 줄입니다. 코일 내부 벽에는 수입 고온 내성 절연 재료가 스프레이되어 있으며, 용해로 라이닝 누설 경보 시스템이 설치되어 있습니다. 용탕 알루미늄이 코일 층으로 스며들면 경보 시스템이 이를 조기에 감지하고 상태를 신호하여 용해로 파손 사고를 방지합니다.
코일 내부 표면에는 10~15mm 두께의 내화 코팅이 적용됩니다. 이 코팅은 용해로 라이닝 건설을 용이하게 하고 라이닝의 열 변형을 방지하여 수명에 영향을 미치는 두 가지 기능을 수행합니다.
자기 요크는 초승달 모양으로 냉간 압연된 규소강 시트로 적층되고 스테인리스 스틸 스플린트로 고정됩니다. 요크와 코일 외부 표면 사이의 접촉면은 곡면으로 되어 있어 선 접촉이 아닌 면 접촉을 제공하여 더 나은 클램핑 효율과 자기 누설 감소를 달성합니다. 규소강 시트는 관통 볼트 대신 전용 스플린트로 보강되어 유효 자기 면적을 최대화하고 국부적인 가열을 줄입니다. 자기 요크는 자기 누설을 동시에 차폐하고, 용해로 본체 가열을 방지하며, 유도 코일을 지지하고 고정합니다.
용해로 기울임은 리프팅을 위해 용해로 본체 양쪽에 배치된 두 개의 실린더를 갖춘 유압 시스템으로 구동되며, 용해로 복귀는 중력에 의해 이루어집니다. 유압 스테이션에는 듀얼 모터와 듀얼 펌프가 장착되어 있으며, 하나는 서비스 중이고 다른 하나는 대기 상태이며 자동 전환 기능이 있습니다. 연료 탱크는 유압유 누출을 방지하기 위해 완전히 밀폐되고 용접됩니다.
기울임 각도 범위는 0~95도이며, 충격이나 크리핑 없이 부드러운 작동, 조절 가능한 속도, 어떤 위치에서도 고정할 수 있는 기능을 제공합니다. 기울임 작동은 수동 밸브를 통해 제어되며, 용탕 알루미늄 주입량을 정밀하게 제어해야 하는 주조 공정에 적합합니다.
용해로 쉘은 강철 프레임 구조를 채택하며, 고정 장착 베이스와 기울임 용해로 본체로 구성되며, 전체 프레임 구성은 강성을 보장합니다. 용해로 내부 직경 대 높이 비율은 컴퓨터 분석을 통해 최적화되었습니다. 비율이 증가하면 자연 역률이 향상되고 전기 효율이 향상됩니다.
용해로 본체는 1000kg의 알루미늄 용해를 위해 3000kg의 라이닝 용량으로 설계되었습니다. 이는 용해로 내부 용적이 정격 용량에 비해 상당한 여유를 가지고 있어 충전 작업을 용이하게 하고 유출 위험을 줄입니다.
도가니는 흑연 구조이며, 충전 방식, 용해 온도 유지 범위, 드로스 제거 빈도를 포함한 작동 조건에 따라 권장 사용 수명은 4~6개월입니다.
수냉 케이블은 TU1 다중 스트랜드 무산소 구리선으로 제작되었으며, 고강도 내화 고무 튜브로 피복되고 냉간 성형 커넥터가 사용됩니다. 전원 공급 장치 측에는 12m³/h 이상의 냉각수 유량이 필요하며, 용해로 본체 측에는 22m³/h 이상의 유량이 필요합니다. 전원 공급 장치 측의 배출수 온도는 35°C를 초과하지 않아야 하며, 용해로 본체 측은 45°C를 초과하지 않아야 합니다. 입수 압력은 0.15~0.35MPa로 유지됩니다. 수냉 시스템은 독립적인 순환 냉각 루프를 형성하는 폐쇄형 냉각탑, 물 탱크 및 제어 캐비닛을 갖추고 있습니다.
