一、   產(chǎn)品簡(jiǎn)介

（1）剛玉分類(lèi)：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(wú)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(jí)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(jí)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(chēng)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(chēng)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(jí)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(jí)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(huì)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(kāi)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(kāi)始產(chǎn)生晶體.晶體尺寸一般通過(guò)控
制晶體成長(zhǎng)速度,即采取急冷(過(guò)冷)的方法來(lái)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(jí)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(guò)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(jiǎn)介

（1）概述

1.1 設(shè)備型號(hào)：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(lái)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?tīng)t體(下?tīng)t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)

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?tīng)t殼，下?tīng)t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(chē)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。弧流整定范圍：25%—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(zhǎng)。

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(guó)西門(mén)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(wú)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)

4 機(jī)械結(jié)構(gòu)說(shuō)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(tái)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?tīng)t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?tīng)t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(xiāo)軸相配；爐底中心開(kāi)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(guò)聯(lián)結(jié)板用螺栓固定在爐殼的出料嘴的開(kāi)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(tái)和支承機(jī)構(gòu)等組成。

a、支架和平臺(tái)均由普通鋼板組焊接而成，支架與平臺(tái)通過(guò)安裝，支座聯(lián)接采用螺栓聯(lián)結(jié)，用戶現(xiàn)場(chǎng)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(guò)球型鉸鏈，固定于傾動(dòng)平臺(tái)和基礎(chǔ)上，傾爐缸由爐前操作臺(tái)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(mén)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(mén)，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(guò)銷(xiāo)軸固定爐蓋。

二號(hào)電極正對(duì)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(chē)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(chē)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(guò)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(guò)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(jiǎn)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(huì)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(guò)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?。〝?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(mén)、蓄液箱、壓力繼電器等。

液壓源有二臺(tái)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(guò)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：

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(chē)間總進(jìn)水管，壓力不小于4XlO⁵Pa，水溫不超過(guò)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(hào)。

冷卻水裝置設(shè)在變壓器室墻側(cè)爐前位置，通過(guò)管路(包括軟管)與爐體冷卻部位連接起來(lái)，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(chē)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(mén)子／m

4.8氣動(dòng)系統(tǒng)

各部位的傳動(dòng)方式如下：

（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