CN107576205A - 一种用于冶金炉低温段烘炉的自动加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于冶金炉低温段烘炉的自动加热装置，属于加热装置技术领域。所述自动加热装置包括断路器、交流接触器、三相电力调整器模组、可编程PID温度调节组件及三相加热元件；所述断路器、交流接触器、三相电力调整器模组和可编程PID温度调节组件依次顺序电连接，所述三相加热元件与所述三相电力调整器模组电连接；所述断路器、交流接触器、三相电力调整器模组和可编程PID温度调节组件组成控制部分，所述控制部分设于所述冶金炉外，所述三相加热元件设于所述冶金炉的炉缸内。本发明可实现冶金炉烘炉过程中低温段升温曲线控制的严格要求，保证冶金炉座耐火砖材料捣制的炉膛烘炉质量，延长炉膛使用寿命。

Description

一种用于冶金炉低温段烘炉的自动加热装置

技术领域

本发明涉及加热装置技术领域，具体涉及一种用于冶金炉低温段烘炉的自动加热装置。

背景技术

冶金炉座炉缸都砌有耐火砖及耐火烧料，新建或修补的炉缸在施工过程中均含有大量水分，烘炉的目的就是要通过对这些耐火材料缓慢的加热和升温，逐步脱除其中的水分，并使耐火胶泥得到充分烧结，以免在开工时由于炉温上升太快，水分大量汽化膨胀造成炉体胀裂，鼓泡或变形、甚至炉墙倒塌，从而影响使用安全及寿命。

为确保冶金炉炉座耐火砖材料捣制的炉膛烘炉质量，保证正常生产。首次烘新炉或重新修补的炉子，对其炉座捣制烘炉温度控制要求甚严，对烘炉过程中的低温段升温曲线控制更有严格要求：烘炉温度为常温升至350度，升温间隔为2度，烘炉周期45天。

采用传统的木材加木炭烘炉方式，产生大量烟尘，无法控制和达到烘炉的升温曲线要求，影响炉膛整体质量和使用寿命，现场环境恶劣，需要花费大量人工，劳动强度大。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种用于冶金炉低温段烘炉的自动加热装置，可实现烘炉过程中低温段升温曲线控制的严格要求，保证冶金炉炉座耐火砖材料捣制的炉膛烘炉质量，延长炉膛使用寿命。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于冶金炉低温段烘炉的自动加热装置，用于冶金炉首次或修复炉膛后的低温段烘炉，所述自动加热装置包括断路器、交流接触器、三相电力调整器模组、可编程PID温度调节组件及三相加热元件；所述断路器、交流接触器、三相电力调整器模组和可编程PID温度调节组件依次顺序电连接，所述三相加热元件与所述三相电力调整器模组电连接；所述断路器、交流接触器、三相电力调整器模组和可编程PID温度调节组件组成控制部分，所述控制部分设于所述冶金炉外，所述三相加热元件设于所述冶金炉的炉座炉缸内底部。

进一步地，所述三相电力调整器模组包括快速熔断器、固态继电器、阻容吸收装置和冷却装置，所述快速熔断器与所述交流接触器连接，所述固态继电器的一端与所述快速熔断器连接，所述固态继电器的另一端与所述三相加热元件连接，所述固态继电器还与所述可编程PID温度调节组件中的周波控制器连接，用于接收所述周波控制器发出电流信号；所述阻容吸收装置的两端分别与所述固态继电器的两端连接，用于对所述固态继电器的保护；所述冷却装置设于所述三相电力调整器模组的外壳上，用于对所述固态继电器进行散热。

进一步地，所述可编程PID温度调节组件包括温度检测元件、数字温度控制仪、周波控制器及报警器；所述温度检测元件设于所述冶金炉的炉座炉缸底部且与所述数字温度控制仪连接，用于采集所述冶金炉的温度并将温度传送至所述数字温度控制仪；所述数字温度控制仪、周波控制器及报警器均设于所述冶金炉外，所述数字温度控制仪与所述周波控制器连接，用于将所述数字温度控制仪输出的电流信号传输至所述周波控制器；所述报警器与所述数字温度控制仪连接，用于通过所述数字温度控制仪控制所述报警器输出报警。

进一步地，所述温度检测元件为热电偶。

进一步地，所述三相加热元件为不锈钢电热管。

进一步地，所述自动加热装置还包括交流电压表及相连接的电流互感器和电流表，所述交流电压表设于所述三相电力调整器模组与所述交流接触器之间，用于对电压进行检测和显示；所述电流互感器和电流表设于所述三相电力调整器模组和所述三相加热元件之间，用于对电流进行检测和显示。

进一步地，所述交流电压表与所述交流接触器之间还装设有熔断器。

进一步地，所述三相加热元件中每相加热元件由8个不锈钢电热管并联连接组成。

进一步地，每个所述不锈钢电热管的发热功率为5KW、长度为4000mm。

所述自动加热装置中，所述三相电力调整器模组通过所述断路器、交流接触器与380V电源连接。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果为：

(1)本发明通过将三相电力调整器模组与可编程PID温度调节组件等结合，使本发明的供电输出功率和温度得到精确控制与调节，达到了低温烘炉的升温曲线要求，可实现烘炉过程中低温段升温曲线控制的严格要求，保证冶金炉炉座耐火砖材料捣制的炉膛烘炉质量，延长炉膛使用寿命。本发明还配以熔断器、报警器、电流互感器等，使本发明的电路安全得到了保障；且与三相电力调整器模组、可编程PID温度调节组件等连接的三相加热元件中每相加热元件R均由多个不锈钢电热管组成，大大提高了炉膛的烘干效率。

(2)本发明结构整齐合理，各元件按功能块依次排列，便于日常维护和维修。

附图说明

图1为本发明实施例一种用于冶金炉低温段烘炉的自动加热装置的电路结构示意图；

图2为本发明实施例一种用于冶金炉低温段烘炉的自动加热装置中三相电力调整器模组的结构框图；

图3为本发明实施例一种用于冶金炉低温段烘炉的自动加热装置中可编程PID温度调节组件的结构框图。

图中，1-三相电力调整器模组，11-快速熔断器，12-冷却装置，13-阻容吸收装置，14-固态继电器；2-可编程PID温度调节组件，21-温度检测元件，22-周波控制器，23-数字温度控制仪，24-报警器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例

如图1-图3，一种用于冶金炉低温段烘炉的自动加热装置，用于冶金炉(图中未示出)首次或修复炉膛后的低温段烘炉，所述自动加热装置包括断路器QF、交流接触器KM、三相电力调整器模组1、可编程PID温度调节组件2、电流互感器TA及三相加热元件，三相加热元件分别为图1中的1R、2R和3R，三相电路上的电流互感器TA分别为1TA、2TA和3TA。所述断路器QF、交流接触器KM、三相电力调整器模组1和可编程PID温度调节组件2依次顺序电连接，所述三相加热元件通过所述电流互感器TA与所述三相电力调整器模组1电连接。所述电流互感器TA上还连接有电流表A，用于对电流进行检测和显示。所述断路器QF、交流接触器KM、三相电力调整器模组1、可编程PID温度调节组件2和电流互感器TA组成控制部分，所述控制部分设于所述冶金炉外，所述三相加热元件设于所述冶金炉的炉座炉缸内底部，通过通电加热烘烤。

进一步地，所述三相电力调整器模组1包括快速熔断器11、冷却装置12、阻容吸收装置13和固态继电器14，所述快速熔断器11与所述交流接触器KM连接。所述固态继电器14的一端与所述快速熔断器11连接，所述固态继电器14的另一端与所述三相加热元件连接，所述固态继电器14还与所述可编程PID温度调节组件2中的周波控制器22连接，用于接收所述周波控制器22发出的4～20mA电流信号；所述阻容吸收装置13的两端分别与所述固态继电器14的两端连接，用于对所述固态继电器14的保护；所述冷却装置12设于所述三相电力调整器模组1的外壳上，用于对所述固态继电器14进行散热。

进一步地，所述可编程PID温度调节组件2包括温度检测元件21、周波控制器22、数字温度控制仪23及报警器24，所述温度检测元件21设于所述冶金炉的炉座炉缸底部且与所述数字温度控制仪23连接，用于采集所述冶金炉的温度并将温度传送至所述数字温度控制仪23；数字温度控制仪23与设置的烘炉曲线温度进行比较后，产生控制信号，送至周波控制器22，对固态继电器14进行三相周波过零控制，以保证加热元件的加热温度控制在所设定的烘炉温度曲线上。所述数字温度控制仪23、周波控制器22及报警器24均设于所述冶金炉外，所述数字温度控制仪23与所述周波控制器22连接，用于将所述数字温度控制仪23输出的电流信号传输至所述周波控制器22；所述报警器24与所述数字温度控制仪23连接，用于通过所述数字温度控制仪23控制所述报警器24输出报警。其中报警器24为闪光蜂鸣器。本实施例中，温度检测元件21优选为热电偶。所述可编程PID温度调节组件2具有32段可编程曲线设定、热电偶分度自由选择功能。当炉内超温时，数字温度控制仪23控制报警器24输出报警，所有的报警在数字温度控制仪23的操作面板上均有声光报警显示。

所述可编程PID温度调节组件2采用三相周波过零控制技术，在任何状态下都能保持三相平衡。满足可编程PID温度调节要求，并具有缺相、过流检测报警功能。其供电输出功率与温度输入信号有良好成正比线性度，具有自动同步功能与较低谐波量。所述可编程PID温度调节组件2具有PID、模糊控制、自我记忆能力、先进自整定与手动控制/自动控制无扰切换功能，具备精准，快速温度调节的优点。

进一步地，本实施例中所述三相加热元件中每相加热元件均由8个不锈钢电热管(图中未示出)并联连接组成，每个所述不锈钢电热管的发热功率为5KW、长度为4000mm，以使加热装置充分发热，便于对砌有耐火砖及耐火烧料的炉缸的快速烘干。当然其他实施例中每相加热元件还可由其他数量的不锈钢电热管及其他发热功率的不锈钢电热管组成。即三相加热元件的布置，具体可根据烘炉炉缸面积、烘炉所需要发热功率调节加热元件的接线方式及加热元件的加热功率和元件数量。每相加热元件中的不锈钢电热管的接线方式可根据要求选择星形或三角形接线方式。

进一步地，所述三相电力调整器模组1与所述交流接触器KM之间设有交流电压表V，用于监视各相电压，对电压进行检测和显示。所述交流电压表V与交流接触器KM之间还装设有熔断器，三相电路上的熔断器分别为FU1、FU2和FU3，用于过流保护和监测，以防止短路。所述熔断器FU和交流电压表V之间还装设有转换开关SA。

本发明自动加热装置中，所述三相电力调整器模组1通过所述断路器QF、交流接触器KM与380V电源连接，以实现电加热。

本发明的自动加热装置的工作过程，步骤如下：

首先，根据烘炉的耐火材料制定烘炉的温度曲线，制定和设置温度、升恒温时间以及烘炉周期等参数。

第二步，设置三相加热元件。根据炉缸面积、烘炉所需的发热功率确定加热件的数量，并均匀地分布在炉缸内。可根据供热要求选择星形或三角形接线方式。

第三步，设置温度检测元件21。将温度检测元件21布置于炉缸内，对炉内温度进行实时检测和监控。

第四步，布置控制部分。控制部分设于所述冶金炉外，所述控制部分由断路器QF、交流接触器KM、三相电力调整器模组1、可编程PID温度调节组件2(不包括温度检测元件21)和电流互感器TA组成。

第五步，通电加热烘炉。根据温度曲线控制要求，通过温度检测元件21检测和数字温度控制仪23的温度显示进行实时监控，可选择手动控制或自动控制，对烘炉过程的加热升温、恒温过程要求进行实时控制。

第六步，对烘炉工况随机调整，达到烘炉过程中的低温段升温曲线控制的严格要求：烘炉温度为常温升至350度，升温间隔为2度，烘炉周期45天。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (9)

1.一种用于冶金炉低温段烘炉的自动加热装置，用于冶金炉首次或修复炉膛后的低温段烘炉，其特征在于，所述自动加热装置包括断路器、交流接触器、三相电力调整器模组、可编程PID温度调节组件及三相加热元件；所述断路器、交流接触器、三相电力调整器模组和可编程PID温度调节组件依次顺序电连接，所述三相加热元件与所述三相电力调整器模组电连接；所述断路器、交流接触器、三相电力调整器模组和可编程PID温度调节组件组成控制部分，所述控制部分设于所述冶金炉外，所述三相加热元件设于所述冶金炉的炉座炉缸内底部。

2.根据权利要求1所述的用于冶金炉低温段烘炉的自动加热装置，其特征在于，所述三相电力调整器模组包括快速熔断器、固态继电器、阻容吸收装置和冷却装置，所述快速熔断器与所述交流接触器连接，所述固态继电器的一端与所述快速熔断器连接，所述固态继电器的另一端与所述三相加热元件连接，所述固态继电器还与所述可编程PID温度调节组件中的周波控制器连接，用于接收所述周波控制器发出电流信号；所述阻容吸收装置的两端分别与所述固态继电器的两端连接，用于对所述固态继电器的保护；所述冷却装置设于所述三相电力调整器模组的外壳上，用于对所述固态继电器进行散热。

3.根据权利要求1所述的用于冶金炉低温段烘炉的自动加热装置，其特征在于，所述可编程PID温度调节组件包括温度检测元件、数字温度控制仪、周波控制器及报警器；所述温度检测元件设于所述冶金炉的炉缸底部且与所述数字温度控制仪连接，用于采集所述冶金炉的温度并将温度传送至所述数字温度控制仪；所述数字温度控制仪、周波控制器及报警器均设于所述冶金炉外，所述数字温度控制仪与所述周波控制器连接，用于将所述数字温度控制仪输出的电流信号传输至所述周波控制器；所述报警器与所述数字温度控制仪连接，用于通过所述数字温度控制仪控制所述报警器输出报警。

4.根据权利要求3所述的用于冶金炉低温段烘炉的自动加热装置，其特征在于，所述温度检测元件为热电偶。

5.根据权利要求1所述的用于冶金炉低温段烘炉的自动加热装置，其特征在于，所述三相加热元件为不锈钢电热管。

6.根据权利要求1所述的用于冶金炉低温段烘炉的自动加热装置，其特征在于，所述自动加热装置还包括交流电压表及相连接的电流互感器和电流表，所述交流电压表设于所述三相电力调整器模组与所述交流接触器之间，用于对电压进行检测和显示；所述电流互感器和电流表设于所述三相电力调整器模组和所述三相加热元件之间，用于对电流进行检测和显示。

7.根据权利要求6所述的用于冶金炉低温段烘炉的自动加热装置，其特征在于，所述交流电压表与所述交流接触器之间还装设有熔断器。

8.根据权利要求1所述的用于冶金炉低温段烘炉的自动加热装置，其特征在于，所述三相加热元件中每相加热元件由8个不锈钢电热管并联连接组成。

9.根据权利要求8所述的用于冶金炉低温段烘炉的自动加热装置，其特征在于，每个所述不锈钢电热管的发热功率为5KW、长度为4000mm。