I. Latar belakang proyek dan spesifikasi peralatan

Studi kasus ini melibatkan tungku pencairan induksi frekuensi menengah, model WDL-KGPS-1000, dengan kapasitas nominal 1 ton dan kapasitas maksimum 1,2 ton,didesain untuk aplikasi peleburan aluminiumPeralatan ini menggunakan pemanasan induksi frekuensi menengah dan dilengkapi dengan sistem miring hidrolik untuk pelepasan aluminium cair.Sistem listrik dikonfigurasi untuk 380V / 50Hz tiga fase catu daya, dengan pengoreksi enam impuls tiga fase dan inverter yang terhubung secara paralel.

Dibandingkan dengan tungku 0,8 ton dalam kasus sebelumnya, peralatan ini memiliki tubuh tungku yang dirancang untuk kapasitas maksimum 1,2 ton,dengan kekuatan nominal catu daya meningkat menjadi 600 kW sambil mempertahankan frekuensi output 1000 Hz yang samaKonfigurasi ini dengan daya yang sedikit melebihi permintaan nominal tungku memberikan margin untuk tingkat peleburan yang ditingkatkan.

II. Sistem Pasokan Listrik Frekuensi Menengah KGPS

Sistem catu daya mengadopsi catu daya frekuensi menengah berbasis tiristor KGPS, dengan daya nominal 600 kW, tegangan output frekuensi menengah 1500 volt,dan frekuensi output 1000 HzFaktor daya melebihi 0.9, dan tingkat keberhasilan startup adalah 100%. Bagian rectifier adalah jembatan tiga fase yang dikendalikan penuh, dengan sirkuit kontrol menggunakan arsitektur papan sirkuit digital generasi kedelapan.

Fungsi kontrol inti termasuk kontrol daya konstan, swept-frequency nol-tekanan soft start, dan dual closed-loop tegangan-arus umpan balik.Pemberhentian tekanan nol frekuensi menyapu berarti sistem secara otomatis memindai dari frekuensi tinggi ke bawah selama startup, 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.

Sistem perlindungan mencakup kondisi overcurrent, overvoltage, undercurrent, undervoltage, kehilangan air, dan fase-loss.sistem secara otomatis memblokir output pulsa dan memutuskan daya sirkuit utamaKabinet catu daya termasuk tegangan penuh, arus, dan pembacaan daya bersama dengan indikator status.

Kabin kapasitor menyediakan kompensasi paralel frekuensi menengah, mengurangi kerugian transmisi daya reaktif pada jalur distribusi dan meningkatkan faktor daya sistem.Kapasitas bank kondensator dicocokkan dengan frekuensi resonan dari kumparan induksi, memastikan operasi di dekat titik resonansi dalam kondisi nominal.

III. Desain Koil Induksi dan Magnetic Yoke Shielding

Koil induksi adalah komponen konversi energi inti, dibangun dari T2 tembaga dengan ketebalan dinding 5 mm.Koil menghasilkan medan magnet bergantian 1000 Hz yang menginduksi arus pusaran dalam muatan logam di dalam perapian tungkuDesain kumparan didasarkan pada prinsip medan elektromagnetik dan diverifikasi melalui perangkat lunak komputer khusus,dengan penyimpangan antara daya operasi aktual dan daya desain dikontrol dalam 5%.

Isolasi turn-to-turn diproses menggunakan teknik isolasi canggih, dengan teknologi penjepit khusus mengurangi getaran aksial kumparan.Dinding dalam kumparan disemprotkan dengan bahan isolasi tahan suhu tinggi impor, dan sistem penggera kebocoran lapisan tungku dipasang. Ketika aluminium cair meresap ke dalam lapisan kumparan, sistem penggera mendeteksi itu lebih awal dan memberi sinyal kondisi.mencegah insiden pecah tungku.

Lapisan tahan api dengan ketebalan 10 sampai 15 mm diterapkan pada permukaan dalam kumparan.Memfasilitasi konstruksi lapisan tungku dan mencegah deformasi termal lapisan yang akan mempengaruhi umur layanan.

Yoke magnetik adalah konstruksi profil bulan sabit, dilaminasi dari lembaran baja silikon yang digulung dingin dan diikat dengan splin baja tahan karat.Permukaan kontak antara yoke dan permukaan luar kumparan melengkung, memberikan kontak wajah daripada kontak garis, mencapai efisiensi penjepit yang lebih baik dan penurunan kebocoran fluks magnetik.Lembar baja silikon diperkuat dengan splin khusus daripada melalui baut, memaksimalkan area magnetik yang efektif dan mengurangi pemanasan lokal.dan mendukung dan mengamankan kumparan induksi.

IV. Sistem Miring Hidraulik

Miring tungku didorong oleh sistem hidrolik dengan dua silinder yang disusun di kedua sisi tubuh tungku untuk mengangkat, dengan kembali tungku dicapai oleh gravitasi.Stasiun hidraulik dilengkapi dengan dua motor dan dua pompa, satu di layanan dan satu di siagaTangki bahan bakar sepenuhnya tertutup dan dilas untuk mencegah kebocoran minyak hidrolik.

Kisaran sudut miring adalah 0 sampai 95 derajat, dengan operasi lancar tanpa kejut atau merangkak, kecepatan yang dapat disesuaikan, dan kemampuan untuk menahan pada posisi apa pun.cocok untuk proses pengecoran yang membutuhkan kontrol yang tepat dari volume tuang aluminium cair.

V. Struktur tubuh tungku

Shell tungku mengadopsi struktur rangka baja, yang terdiri dari dasar pemasangan tetap dan tubuh tungku miring, dengan konfigurasi rangka keseluruhan memastikan kekakuan.Rasio diameter-ke-tinggi perapian telah dioptimalkan melalui analisis komputer. Rasio yang meningkat meningkatkan faktor daya alami dan meningkatkan efisiensi listrik..

Badan tungku dirancang dengan kapasitas lapisan 3000 kg untuk melelehkan 1000 kg aluminium, yang berarti volume perapian memiliki margin yang signifikan relatif terhadap kapasitas nominal,Memfasilitasi operasi pengisian dan mengurangi risiko tumpahan.

VI. Grafit crucible dan sistem pendinginan air

Creel adalah konstruksi grafit, dengan umur yang direkomendasikan dari 4 sampai 6 bulan, tergantung pada kondisi operasi termasuk metode pengisian, rentang pemeliharaan suhu leleh,dan frekuensi penghapusan limbah.

Kabel yang didinginkan dengan air terbuat dari kawat tembaga bebas oksigen multi-strand TU1, dibalut tabung karet tahan api yang kuat, dengan konektor yang dibentuk dingin.Sisi pasokan listrik membutuhkan aliran air pendingin tidak kurang dari 12 m3/h, sedangkan sisi tubuh tungku membutuhkan tidak kurang dari 22 m3/h. Suhu air keluar di sisi catu daya tidak boleh melebihi 35°C, dan di sisi tubuh tungku tidak boleh melebihi 45°C,dengan tekanan air masuk dipertahankan antara 0.15 dan 0,35 MPa. Sistem pendingin air dilengkapi dengan menara pendingin tertutup, tangki air, dan kabinet kontrol, membentuk lingkaran pendingin sirkulasi independen.