国家标准 GB/T10067.3一2015 代替GB0o67.3二005 电热装置基本技术条件第3部分:感应电热装置 Basicspecificationsforelectroheainstallatioms Part3:Inductioelectroheatinstallations 2015-10-09发布 2016-05-01实施中毕人民共和国国家质量监督检验检疫总局发布中国国家标准化管厘委员会国家标准
GB/T10067.3一2015 目次前言范围规范性引用文件术语和定义产品分类技术要求试验方法检验规则和技术分级标志、包装、运输和贮存订购与供货
GB/T10067.3一2015 前言 GB/T10067《电热装置基本技术条件》现有25个部分: 第1部分;通用部分; 第2部分:电弧加热装置; 第21部分;大型交流电弧炉; 第3部分:感应电热装置; 第31部分;中频无心感应炉; 部分电压型变频多台中频无心感应炉成套装置; 部分;工频无心感应熔铜炉; 部分晶体管式高频感应加热装置; 第35部分:中频真空感应熔炼炉第部分;间接电阻炉; 第41 部分:网带式电阻加热机组: 部分;推送式电阻加热机组; 第 3部分;强迫对流井式电阻炉; 第部分;箱式电阻炉; 45 部分;真空淬火炉; 第部分;罩式电阻炉; 46 第47 部分;真空热处理和钉焊炉; 第48部分;台车式电阻炉; 第49部分;自然对流井式电阻炉第410部分;单晶炉; 第411部分;电热浴炉; 第412部分;箱式淬火炉; 第413部分;实验用电阻炉; 第5部分;高频介质加热设备; 第8部分:电渣重熔炉根据需要还将陆续制定其他部分本部分为GB/T10067的第3部分,与GB/T10067第1部分配合使用本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本部分代替GB/T10067.3一2005《电热装置基本技术条件第3部分;感应电热装置》,与 GB/T10067.3一2005相比的主要技术变化如下扩充了感应电热装置的适用范围; -增删了术语和定义 -对分类方法进行了细分和补充,增加“感应电热装置的主要分类和代号”表对主要参数做了修改; -增设标题“5.2对设计和制造的补充要求”,在内容上新增了“受电磁场作用的构件和导磁体” “机械传动装置”“变频装置”3小节; 强调了有关电磁兼容性方面的要求;
GB/T10067.3一2015 -增加了对额定频率、供电装置和输出变压器的要求; -增加了对感应线圈的形状、导体材质与炉料的间隙,水冷铜管、抽头连接板与线圈的焊接以及感应线圈的固定和定位要求 -增加了对炉衬厚度的要求; -增加了对性能的要求; -对第7章中的各检验项目标出了所依据的试验方法及其技术要求出处删去9.2中一些不必要的特殊要求项目本部分由电器工业协会提出本部分由全国工业电热设备标准化技术委员会(SAC/TC121)归口本部分起草单位;西安电炉研究所有限公司、苏州振吴电炉有限公司、国家电炉质量监督检验中心、陕西省电炉工程技术研究中心本部分主要起草人:葛华山朱兴发,黄奎刚、李亚逸,袁芳兰,朱卫星,朱琳本部分所代替标准的历次版本发布情况为 GB/T10067.3一1988,GB/T10067.3一2005
GB/T10067.3一2015 电热装置基本技术条件第3部分感应电热装置范围 GB/T10067的本部分规定了感应电热装置的产品分类,技术要求、试验方法、检验规则、标志包装、运输、贮存以及订购和供货等本部分适用于真空和非真空工业用工频,中频和高频感应电热装置,包括供熔炼、保温、浇注用的各种感应炉和供透热,热处理,烧结、焊接等用的感应加热装置规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T2900.23一2008电工术语工业电热装置 GB/T3984.1一2004感应加热装置用电力电容器第1部分;总则 GB5959.1电热装置的安全第1部分;通用要求 GB5959.3电热装置的安全第3部分;对感应和导电加热装置以及感应熔炼装置的特殊要求 GB/T10066.1一2004电热设备的试验方法第1部分:通用部分 GB/T10066.32014电热装置的试验方法第3部分;有心感应炉和无心感应炉 GB/T10067.1一2005电热装置基本技术条件第1部分;通用部分 JB/T86691997中频感应加热用半导体变频装置 JB/T9691一1999电热设备产品型号编制方法术语和定义 GB/T2900.23一2008和GB/T10066.32014界定的以及下列术语和定义适用于本文件 3.1 感应电热设备inductioeleetroheateguipment 采用感应加热的电热设备,对感应炉通常为其炉体部分 3.2 感应电热装置induetioneleetroheatinstalaton 由感应电热设备及其在操作和使用中所必需的电气和机械附属设备所组成的成套装置 3.3 感应炉induetionfurnace 由具有炉膛或炉室的感应电热设备及其在操作和使用中所必需的电气和机械附属设备所组成的，对炉料进行熔炼、保温和浇注的感应电热装置,分别称为感应熔炼炉,感应保温炉和感应浇注炉 3.4 感应加热装置inductionheatinginstallationm 供炉料(如,坯料、型材、工件等)进行锻造、挤压和轧制等热成形前的透热,淬火、回火,退火等热处
GB/T10067.3一2015 理,烧结和焊接等用的感应电热装置 3.5 感应电热装置的额定电参数ratedeleetrieparametersofanindwetioneeetroheatinstallationm 感应电热装置设计时规定并在铭牌上标出的感应电热设备的输人电压、功率和频率,分别称为额定电压、额定功率和额定频率通常额定电压系指感应线圈两端的电压当采用半导体变频装置时,额定功率和额定频率可为变频装置的额定功率和标称频率 3.6 炉料)额定温度ratedltemperatureofcharge) 感应电热装置设计时规定并在铭牌上标出的进行熔炼和加热等工艺处理的炉料温度坯料温度均匀度temperatureuniformityofbilet 坯料在感应透热装置中经加热和保温后,待出料前的温度均匀程度,以试验方法中规定的各测量点的温度与炉料额定温度间的最大和最小偏差值(可正可负)来表示对长形坯料也可用横向或径向温差和纵向温差来表示试验方法正在考虑中 3.8 感应加热装置的)生产率prduetivityofaninductonheatinginstallaton 在感应加热装置中加热的炉料质量与工艺持续时间之比对连续式装置为连续运行过程中某一规定时间段内所加热的炉料质量与该时间段时间之比;对间歇式装置为生产周期从加料,通电加热到加热结束后出料)内所加热的炉料质量与生产周期时间之比注:该生产率反映的是感应加热装置在正常工作状态并已处于热稳态下的生产能力,不计生产过程中可能出现的影响生产能力的其他因索实际生产过程中的生产率将低于该生产率产品分类 4.1 分类方法感应电热装置分类比较复杂,按用途可分为熔炼用和加热用,其中加热用又可细分为透热、热处理、烧结和焊接等;按工作频率可分为工频、中频和高频;按炉料材质可分为不同的熔炼炉和不同的加热装置;熔炼炉按有无铁心导磁体可分为有心(沟槽式)炉和无心(堆蜗式)炉或按炉内气氛还可分为一般熔炼炉和真空熔炼炉主要分类见表1,在各小类或系列产品标准中还可进一步按不同的结构型式等再作细分表1感应电热装置的主要分类和代号小类系列代号代号含义 GW 无心感应熔炼炉 G;wWB 无心感应保温炉感应炉(非真空) GY 有心感应熔炼炉 GYB 有心感应保温炉 d 感应浇注炉 GT 感应透热装置感应加热装置(非真空 GR 感应热处理装置 GRC 感应淬火装置
GB/T10067.3一2015 表1(续小类系列代号代号含 GRT 感应退火装置 GRw 感应回火装置感应加热装置(非真空) GRCw 感应调质装置 GHH 感应焊接装置 ZGWw 真空感应熔炼炉 ZGS 真空感应烧结炉真空感应电热装置真空感应热处理装置 ZGR 4.2产品型号感应电热装置的产品型号应按JBy/T9691一1999的规定编制,其中系列代号应按表1规定 4.3主要参数感应电热装置的主要参数为 a)装置总功率和/或总安装容量,kw和/或kVA; 电源相数 b c) 电源频率,Hz D 电源电压,V 额定容量或额定有效容量,kg或t(分别适用于无心感应炉和有心感应炉); 炉料或其加热部位尺寸,mm(适用于感应加热装置) g额定功率,kw. 额定频率,Hz; 额定电压,V 感应电热设备相数炉料)额定温度,C k 坯料温度均匀度,c(适用于感应透热装置); m 熔化率,生产率,升温率,kg/h或t/h(分别适用于熔炼炉,加热装置和保温炉,但对升温率需另标注升温范围,如×××笔一×××); 单位电耗,kw h/t; 极限真空度,Pa(适用于真空感应电热装置 o 空炉抽气时间,h(适用于真空感应电热装置) p 工作真空度,Pa(适用于真空感应电热装置); 压升率,Pa/h(适用于真空感应电热装置) 冷却液(水)压力,MPa; 冷却液(水)流量，m?/h或t/h 感应电热设备(炉体)外型尺寸,mm或m 感应电热设备(炉体)质量,t. 在本部分下属的各产品标准中可根据产品特点对上述主要参数项目作必要的增删
GB/T10067.3一2015 技术要求 5.1一般要求感应电热装置应符合GB/T10067.1一2005第5章的各项规定,当该部分的规定与本部分的有差异时,应以本部分的为准感应电热装置主要由感应电热设备(炉体)、机械传动装置、主电路供电系统、控制系统、水冷系统和抽气系统(适用于真空感应电热装置)等组成感应电热设备(炉体)为其核心部分,包括感应线圈、导磁体,堆蜗或炉衬,炉室(壳)和/或支撑机构等 5.2对设计和制造的补充要求 5.2.1安全感应电热装置的设计和制造应符合GB5959.1和GB5959.3中的有关规定对大额定容量(如1t 以上)熔炼金属类材料的感应炉,应提供炉衬漏电流监测和漏炉报警装置,以在漏炉前发出报警信号并自动切断电源此外,应特别关注高频的电磁干扰和大功率半导体变频装置对电网产生的谐波电流问题 5.2.2供电感应电热装置的额定频率应与额定容量、炉料或被加热部位的尺寸相适应以获得高的热效率并满足工艺要求感应电热设备由半导体变频装置,电子管高频装置或工频电源直接供电推荐采用半导体变频装置,它可为单相感应电热设备提供性能良好、操作方便的中频、高频甚至工频或低频供电直接采用工频电网供电时,应考虑三相负荷的平衡,应采用三相感应器负荷、丁形或V形接法的两相感应器负荷或者应对额定功率在100kw以上的单相感应器负荷配置由电抗器和电容器组成的三相平衡系统当额定频率高于600kHz时可采用电子管式高频电源除非另有规定或要求(见9.2),感应电热设备的输人功率应能在一定范围内调节,以满足不同使用要求需要时,感应电热装置应在其三相工频输人端配置补偿功率因数的电容器组,使工频输人端功率因数满足5.3.3的要求用于感应电热装置供电主电路的尺寸和布置应合理(长度尽量短,截面合适,两极靠近,汇流排宽面相对,高、中频尽可能采用水冷电缆等),以减小线路的阻抗,降低线路压降和功率损失对大功率(如500kw以上)感应电热装置一般应配置合适电压变比的专用电炉变压器或整流变压器需要时,对某些热处理装置和真空感应炉还应配置具有电气隔离作用的降压输出变压器 5.2.3感应线圈感应线圈的形状应与炉料或其被加热部位的形状相适应,可为不同横截面形状的螺旋形、平板形、单匝圆环形等各种各样形状在满足隔热和绝缘条件下,其与被加热炉料或被加热部位之间的间隙应尽可能小,各匝应尽可能相互靠近,以提高感应器的电效率感应线圈导体必须采用低电阻率和高质量的如不低于T2的铜材制造,应有大于其工作频率的透人深度和满足机械强度的足够厚度线圈导体的表面应平整,光滑,无砂眼、裂纹、褶皱,起层和起泡感应线圈大多采用圆形、矩形或其他异形水冷铜管当铜管由于长度规格所限而必须焊接加长时应制定相应焊接工艺和严格的检验规则以确保可靠导电和不渗漏
GB/T10067.3一2015 感应线圈绕制成形后应根据其使用要求进行绝缘处理,所用绝缘层及绝缘漆的温度等级应在各产品标准中具体规定,以保证具有规定的绝缘性能和使用期限除用于喷淋淖火者外,内液冷式感应线圈绕制成形后应在1.5倍最大工作压力下进行压力试验试验历时10min~15min,应无渗漏现象感应线圈制造尺寸偏差应符合设计图样的要求有抽头的感应线圈,抽头的位置要适当,以便于换接感应线圈两端头和中间抽头的连接板与线圈的焊接应保证导电良好和水冷线圈的水路畅通连接板应平整光滑,具有足够的接触面积并作必要的防锈处理感应线圈及其匝间通常应由坚固的结构支承件、端板和拉杆等固定和定位,以增强刚性,使其在运行中不产生变形和位移紧固件应采用不锈钢、饷等无磁性、不生锈的材质 5.2.4受电磁场作用的构件和导磁体应采取措施避免感应线圈和大电流线路附近的构件因电磁感应发热产生额外损耗或受到损坏这些措施包括对大型感应炉设置线圈导磁体(磁轭),以减少漏磁导磁体应由导磁性能良好的硅钢片叠装 a 而成并可靠夹紧,必要时应考虑冷却降温,使其温升在允许范围内; D 采用非导磁材料制作固定件和构件或采取电磁屏蔽措施; 与电磁场保持合适距离或在结构上不形成导电闭路 c 在热处理应用时,为使磁通聚集在工件某特定部位,可采用铁氧体或超薄硅钢片制成的集磁器 5.2.5炉衬感应电热装置的炉衬材料除应具有必要的耐火度和保温性能外,还应有较高的机械强度、较好的耐急冷急热性能、良好的电气绝缘性能、较小的热膨胀系数、足够的化学稳定性和良好的施工性能炉衬的厚度应合理,以减少热损失、提高热效率,又不过度降低电效率 5.2.6炉盖和排烟除尘装置大容量感应炉应设置炉盖,必要时(见9.2)应配置排烟除尘装置,以减少对环境的污染机械传动装置 5.2.7 感应电热装置的炉体倾动,炉盖(门)启闭,炉料的传送和装卸等机械传动装置,无论在冷态和热态其运转应均匀、平稳、灵活、可靠,在动作极限位置应有可靠的限位装置传动装置一般以液压,电动和气动为动力,对小型装置的某些操作也可采用手动液压和气动系统的各部分管路应密封可靠,无漏油、漏气现象液压和气动系统应能经受1.5倍最高工作压力的压力试验,该压力在出厂试验时应保持5min,在型式试验时应保持10nmin,试验时管路各处应无泄漏现象,金属管道应无变形机械传动装置总装完成后,应进行操作试验出厂试验应在空载情况下连续操作5次;型式试验应在空载和重载情况下分别各连续操作5次在上述连续试验中,传动装置均应保持正常运转状态,结构应无松动或变形 5.2.8变频装置感应电热装置配置的半导体变频装置应符合JB/T8669一1997的要求该变频装置应与感应电热装置负载回路具有良好的匹配,应能保证达到感应电热装置性能指标,其输出功率应能调节,以满足烘炉、熔化/加热和保温的不同要求,其工作频率变化应在要求的频率范围内
GB/T10067.3一2015 变频装置的额定功率,在保证振荡回路补偿电容器组的电压不超过额定值时.其允许偏差为十5% 感应电热装置应配备补偿电容器柜负载回路的功率因数应能自动调节且不低于其产品标准的规定补偿电容器应符合GB/T3984.1一2004的规定除冷炉料熔炼或加热初期外,变频装置应在大部分工作周期内运行在额定功率下;根据需要也可整个工作周期运行在额定功率下对大功率感应电热装置及其自动生产线,建议配置计算机过程监控系统,以确保在高熔化率或生产率下可靠运行变频装置整流器的型式应有利于减少电网谐波,必要时应在整流变压器一次侧(原边)配置谐波吸收装置,可在9.2中提出 5.3性能要求 5.3.1绝缘电阻感应电热装置的不同带电体之间以及各带电体与导磁体和接地的金属结构件之间的绝缘电阻,当额定电压在1000V及1000V以下时应不小于1MQ,额定电压在1000V以上时不小于每伏额定电压1000Q 感应电热装置导磁体压板(焊接压板除外)与叠片之间,导磁体压紧螺栓与压板、硅钢片之间,用绝缘垫隔开的炉壳各部分之间,以及所有经绝缘处理的拉紧螺栓与炉壳之间等,其绝缘电阻都不应小于 0.5MQ. 5.3.2绝缘耐压强度感应电热装置的绝缘耐压性能应符合GB/T10066.1一2004中7.1.3的规定 5.3.3主电路工频电源输入端功率因数工频感应电热装置主电路工频电源输人端的功率因数应不低于0.9 中频,高频感应电热装置在满负荷情况下其主电路工频电源输人端功率因数应不低于0.86. 注:在正弦情况下,功率因数用cos表示;在有谐波分量时则用基波功率因数(位移因数)cos表示 5.3.4受热构件表面温升炉壳表面温升,除有心(沟槽式)炉在其产品标准中另行规定外,对一般无心感应炉不应超过75K. 对真空炉不应超过20K;感应体壳的表面温升不应超过180K(在用循环水冷却时,温升以进水温度为基准计算) 对局部超过上述温升且操作人员易接近的部位应加以防护风冷感应器的温升,对B级,F级或H级绝缘材料温度等级,分别不应超过80K、100K或125K 当有心(沟槽式)炉熔沟部分的炉衬采用风冷时,进出口空气间的温升不应超过40K 其他受热构件的表面温升值应在各产品标准中补充规定 5.3.5其他性能指标感应电热装置的额定温度、真空性能极限真空度、空炉抽气时间、工作真空度和压升率,适用于真空感应电热装置、坯料温度均匀度(适用于感应透热装置),熔化率(适用于熔炼炉),生产率(适用于加热装置、升温率(适用于保温炉)、单位电耗等其他性能指标应在各产品标准中具体规定 5.4成套要求在感应电热装置各产品标准中应按GB/T10067.1一2005中5.4的规定列出产品的成套供应范围除非另有规定(见9.2),一般包括:
GB/T10067.3一2015 a)感应电热设备或炉体(根据需要,某些产品可配置多个不同规格的感应线圈); b) 机械传动装置 e专用供电设备(如电炉变压器,变频装置及必要的整流变压器、补偿电容器,5,.2.2规定的三相平衡系统等); d)控制柜,台 e)冷却系统; f 备件(其数量应满足保用期内的正常需要量); g)产品说明书,包括必要的图样(见GB/T10067.1一2005的5.1.9). 试验方法 6.1感应电热装置试验方法的通用要求应按GB/T10066.1一2004执行 6.2有心感应炉和无心感应炉的试验方法应按GB/T10066.32014执行 6.3其他感应电热装置的试验方法应按随后制定的GB/T10066的其他部分或相关产品标准检验规则和技术分级 7.1感应电热装置应按GB/T10067.1一2005第7章的规定进行检验在各产品标准中可根据产品的特点对下列的出厂检验项目和型式检验项目作必要的增删 7.2感应电热装置的出厂检验项目通常包括: a)触电防护措施的试验(见GB/T10066.1一2004的7.1.1和本部分5.,2.l); b)感应电热设备或炉体装配尺寸检测感应线圈制造质量的检查(见5.2.3); c d 绝缘电阻测量(见GB/T10066.1一2004的7.1.2和本部分5.3.1l); 绝缘耐压试验(见GB/T10066.3一2014的5.1和本部分5.3.2); fD 控制电路试验(见GB/T10066.1一2004的7.1.4); 冷却系统试验(见GB/T10066.1一2004的7.1.5); g h)气路系统和液压系统试验(见GB/T10066.12004的7.1.6和7.1.7以及本部分5.2.7); 机械传动装置的冷态试验(见GB/T10066.1一2004的7.1.8和本部分5.2.7) iD 安全联锁和报警系统的试验(见GB/T10066.12004的7.1.9和本部分5.2.l); k真空试验(包括极限真空度、空炉抽气时间和压升率的测量,适用于真空感应电热装置)(见 GB/T10066.1一2004的7.1.10). 配套件的检验(包括型号、规格、合格证的检查等); m供货范围(包括出厂技术文件完整性)的检查; 包装检验 n 7.3感应电热装置的型式检验项目通常包括 a)所有出厂检验项目(在型式检验条件下); b)感应电热设备主电路工频电源输人端功率因数的测定(见GB/T10066.32014的5.5、相关产品标准和本部分5.3.3): 坯料温度均匀度的测定(适用于感应透热装置,试验方法正在考虑中); c) d)单位电耗、熔化率、生产率和升温率的测定(见GB/T10066.3一2014的5.7和相关产品标准); e)受热构件表面温度的测量(见GB/T10066.1一2004的7.2.1和本部分5.3.4); 冷却液耗量的测量(见GB/T10066.12004的7.2.2.1) f
GB/T10067.3一2015 g)冷却液温升的测量(见GB/T10066.1一2004的7.2.2.2); h 机械传动装置的热态试验(见GB/T10066.1一2004的7.2.3和本部分5.,2.7); 工作真空度的测量(适用于真空感应电热装置,见GB/T10066.1一2004的7.2.4). iD 热态试验后的外观检查(见GB/T10066.1一2004的7.2.8). 7.4技术分级按GB/T10067.1一2005中7.7的规定标志,包装、运输和贮存 8.1感应电热装置的标志,包装、运输和贮存应符合GB/T10067.1l一2005第8章的规定 8.2感应电热装置的铭牌上一般应标出下列各项 a)原产地标记(制造厂的名称和标记); b 产品的型号和名称制造日期或日期代号; e 出厂编号; d 电源参数总安装容量、相数、频率、电压); 额定容量或额定有效容量,kg或(分别适用于无心感应炉和有心感应炉); 炉料或其加热部位尺寸,mm(适用于感应加热装置) 额定电参数(功率,频率、电压); 额定温度,C; 工作真空度(适用于真空感应电热装置); k 感应电热设备或炉体质量,t 订购与供货 9.1感应电热装置的订购和供货应按GB/T10067.12005第9章的规定 9.2本部分中列出的可供用户选择的特殊要求项目如下对单位制,电源电压、电源频率等的不同要求(见GB/T10067.1一2005的5.1.1.l); a b)对使用环境的不同要求(见GB/T10067.12005的5.1.2) 要求在水冷却系统中提供循环冷却系统或其中部分设备,如机械制冷设备、水冷却塔设备或水净化设备等,应提出具体技术要求(见GB/T10067.12005的5.1.3.1); 对涂漆的不同要求(见GB/T10067.12005的5.2.7); D 对输人功率调节的不同要求(见5.2.2); 要求配置排烟除尘装置(见5.2.6) f g)要求配置谐波吸收装置(见5.2.8); h)对成套供应范围的不同要求(见5.4) 对包装的特殊要求(见GB/T10067.1一2005的8.2.4). 在感应电热装置各产品标准中允许对上述项目作必要的增删

电热装置基本技术条件第3部分:感应电热装置GB/T10067.3-2015

感应电热装置是一种加热设备，利用感应电流将工件加热到所需温度。GB/T10067.3-2015标准规定了感应电热装置的基本技术条件，包括以下方面：

1. 设备结构

根据标准要求，感应电热装置主要由感应线圈、功率源、冷却设备、控制系统等组成。

2. 技术参数

标准规定了感应电热装置的额定功率、频率、工作电压等技术参数。其中，额定功率通常为10kW以上。

3. 工作原理

感应电热装置利用高频交流电流在感应线圈内产生感应电流，使工件发生涡流，从而将工件加热到所需温度。

4. 操作要求

为了保证感应电热装置的正常运行，标准规定了操作人员的资质、安全操作程序、设备维护保养等要求。

总体来看，GB/T10067.3-2015为感应电热装置的设计、制造、安装、使用和维护提供了具有参考性的技术标准，对于确保设备的安全可靠运行具有重要意义。