中频感应加热电源坩埚渗漏探测系统的制作方法

    专利查询2025-03-01  8


    本发明涉及探测系统,尤其为中频感应加热电源坩埚渗漏探测系统。


    背景技术:

    1、在电力电子和工业加热设备领域,感应加热技术被广泛应用于冶金、铸造、金属加工等行业中。感应加热设备通过高频电磁感应对导电材料进行加热,具有加热效率高、无明火、加热速度快等优点。然而,由于感应加热设备通常处理高压电流,且工作环境极端复杂,存在高温、高电流等因素,因此设备的安全性,特别是如何防止设备坩埚渗漏导致的安全事故,成为该领域中的重要研究课题。电感应熔炉的核心部件之一是耐火衬里,它作为熔炉内部容纳高温金属熔体的保护屏障,起到隔热、防止熔融金属与炉体接触并保护感应线圈的作用。然而,长期使用过程中,耐火衬里会因频繁的高温环境和熔融金属的腐蚀、机械冲击等逐渐消耗,最终变薄或损坏,影响熔炉的运行安全。如果衬里出现裂缝或者渗漏情况,金属熔体可能直接接触感应线圈,导致线圈损坏、设备停机,甚至造成安全事故。在现有的感应加热设备中,虽然具备一些基本的安全措施(如温度监控、过载保护等),但设备渗漏保护一直是设备安全防护中的关键环节之一。设备渗漏不仅会对设备本身造成损害,还可能危及操作人员的安全,甚至导致金属熔炉爆炸等重大安全事故。因此,如何提高感应加热设备的坩埚渗漏探测能力和响应速度,成为行业技术进步的关键方向。

    2、目前,许多电感应熔炉的操作依赖于人工定期维护和更换耐火衬里,以避免因衬里出现渗漏情况引发的潜在风险。然而,衬里磨损的速度与熔炉的操作条件、冶炼的材料种类、使用频率等密切相关,难以准确预测。因此,操作人员往往依赖经验或在衬里已经严重磨损的情况下才进行更换,这种方式容易导致非计划停机或设备损坏,增加了维修和运营成本。


    技术实现思路

    1、本发明的主要目的在于提供中频感应加热电源坩埚渗漏探测系统,以解决相关技术中提出的非计划停机或设备损坏,增加了维修和运营成本的问题。

    2、为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了中频感应加热电源坩埚渗漏探测系统,包括:熔炉部,所述熔炉部用于对加入其中的金属加热,使其呈熔融状态,所述熔炉部包括导电探网和炉体内衬,所述导电探网固定设于炉体内衬内部外侧,当所述炉体内衬发生破损,金属溶液从炉体内衬中流出时,所述导电探网中产生泄漏电流;

    3、探测部,所述探测部固定设于熔炉部底部,将炉体内衬与大地电性连接,若所述炉体内衬发生破损,泄漏的金属溶液将导电探网与大地连接成闭合回路,回路中产生泄漏电流;

    4、漏电探测系统,所述漏电探测系统包括探测面板与电源控制和故障检测系统,所述探测面板固定设于熔炉部侧面,用于调节漏电探测系统的灵敏度,所述电源控制和故障检测系统固定设于熔炉部底部,用于监测漏电探测系统电路中的电压和电流情况,检测到异常时会触发自检模块。

    5、进一步地,所述熔炉部还包括熔炉组和若干加热丝,所述熔炉组包括炉盖、炉壳和坩埚,所述炉壳固定设于炉体内衬外圈,所述坩埚固定设于炉体内衬内圈,用于盛放需要熔融的金属物体。

    6、进一步地,所述加热丝均环向固定设于炉体内衬外圈,所述加热丝通电时开始发热,所述炉盖通过螺栓设于炉壳顶部,将炉壳密封起来。

    7、进一步地,所述探测部包括若干探针、接地探头和固定组,所述固定组包括底托板和顶锚块,所述底托板固定设于炉壳底部内表面。

    8、进一步地,所述顶锚块底面与底托板固定连接,顶面与炉体内衬底部外表面固定连接。

    9、进一步地,所述接地探头顶端与顶锚块固定连接,且所述接地探头顶端凸出顶锚块上表面,所述接地探头底端与大地连接。

    10、进一步地,所述探针底端均与接地探头固定连接,顶端均与坩埚底端固定连接。

    11、进一步地,所述探测面板包括泄漏电流读数板、灵敏度指示盘和显示组,所述泄漏电流读数板、灵敏度指示盘和显示组均固定设于炉壳外侧壁。

    12、进一步地,所述显示组包括警示灯、复位按钮和测试按钮,所述警示灯呈红色时,显示漏电探测系统中有泄漏电流,所述警示灯呈绿色时,表示漏电探测系统正常工作。

    13、进一步地,所述电源控制和故障检测系统包括光电桥、电抗器、采样电阻和电容,所述光电桥将各系统间的光电信号隔离开,泄漏电流经光电桥、电抗器、采样电阻和电容进入漏电探测系统中。

    14、与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:当炉体内衬发生破损,坩埚内的金属溶液发生泄漏时,金属溶液将探针与接地探头连成闭合回路,回路中产生泄漏电流,漏电探测系统通过监测熔炉部与大地之间的泄漏电流来判断是否有漏炉的现象,漏电探测系统能够检测到异常的泄漏电流,泄漏电流通过电抗器和采样电阻、电容和光电桥等部分进入漏电探测系统,光电桥检测到泄漏电流后会发出信号给漏电探测系统,同时漏电探测系统将这个信号传递给停炉电源,停炉电源接收到信号后,自动断开感应炉的电源,避免进一步的危险情况发生;当漏电探测系统检测到漏炉或其他故障并进入报警状态后,按下复位按钮可以清除报警并使系统重新启动,进入正常运行状态,测试按钮用于测试设备是否正常工作,按下此按钮后,漏电探测系统会进行自检,确保各项功能如探测灵敏度和报警系统都能正常工作。



    技术特征:

    1.中频感应加热电源坩埚渗漏探测系统,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的中频感应加热电源坩埚渗漏探测系统,其特征在于,所述熔炉部(6)还包括熔炉组和若干加热丝(63),所述熔炉组包括炉盖(61)、炉壳(62)和坩埚(66),所述炉壳(62)固定设于炉体内衬(65)外圈,所述坩埚(66)固定设于炉体内衬(65)内圈,用于盛放需要熔融的金属物体。

    3.根据权利要求2所述的中频感应加热电源坩埚渗漏探测系统,其特征在于,所述加热丝(63)均环向固定设于炉体内衬(65)外圈,所述加热丝(63)通电时开始发热,所述炉盖(61)通过螺栓设于炉壳(62)顶部,将炉壳(62)密封起来。

    4.根据权利要求1所述的中频感应加热电源坩埚渗漏探测系统,其特征在于,所述探测部(7)包括若干探针(73)、接地探头(74)和固定组,所述固定组包括底托板(71)和顶锚块(72),所述底托板(71)固定设于炉壳(62)底部内表面。

    5.根据权利要求4所述的中频感应加热电源坩埚渗漏探测系统,其特征在于,所述顶锚块(72)底面与底托板(71)固定连接,顶面与炉体内衬(65)底部外表面固定连接。

    6.根据权利要求5所述的中频感应加热电源坩埚渗漏探测系统,其特征在于,所述接地探头(74)顶端与顶锚块(72)固定连接,且所述接地探头(74)顶端凸出顶锚块(72)上表面,所述接地探头(74)底端与大地连接。

    7.根据权利要求6所述的中频感应加热电源坩埚渗漏探测系统,其特征在于,所述探针(73)底端均与接地探头(74)固定连接,顶端均与坩埚(66)底端固定连接。

    8.根据权利要求1所述的中频感应加热电源坩埚渗漏探测系统,其特征在于,所述探测面板包括泄漏电流读数板(9)、灵敏度指示盘(12)和显示组,所述泄漏电流读数板(9)、灵敏度指示盘(12)和显示组均固定设于炉壳(62)外侧壁。

    9.根据权利要求8所述的中频感应加热电源坩埚渗漏探测系统,其特征在于,所述显示组包括警示灯(8)、复位按钮(10)和测试按钮(11),所述警示灯(8)呈红色时,显示漏电探测系统(1)中有泄漏电流,所述警示灯(8)呈绿色时,表示漏电探测系统(1)正常工作。

    10.根据权利要求1所述的中频感应加热电源坩埚渗漏探测系统,其特征在于,所述电源控制和故障检测系统包括光电桥(2)、电抗器(3)、采样电阻(4)和电容(5),所述光电桥(2)将各系统间的光电信号隔离开,泄漏电流经光电桥(2)、电抗器(3)、采样电阻(4)和电容(5)进入漏电探测系统(1)中。


    技术总结
    本发明涉及探测系统技术领域,具体涉及中频感应加热电源坩埚渗漏探测系统,所述探测部固定设于熔炉部底部,将炉体内衬与大地电性连接,若所述炉体内衬发生破损,泄漏的金属溶液将导电探网与大地连接成闭合回路,回路中产生泄漏电流;当炉体内衬发生破损,坩埚内的金属溶液发生泄漏时,金属溶液将探针与接地探头连成闭合回路,回路中产生泄漏电流,漏电探测系统通过监测熔炉部与大地之间的泄漏电流来判断是否有漏炉的现象,漏电探测系统能够检测到异常的泄漏电流,光电桥检测到泄漏电流后会发出信号给漏电探测系统,同时漏电探测系统将这个信号传递给停炉电源,停炉电源接收到信号后,自动断开感应炉的电源,避免进一步的危险情况发生。

    技术研发人员:桂大兴,信伟良,楚天舒,桂晓霞,陈琛,姚国瑞,王靖东,桂一凡,施卿,金东海
    受保护的技术使用者:安徽鑫蓝海技术有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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