CN208960648U - 一种铝合金铸锭电磁感应加热防过烧装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铝合金铸锭电磁感应加热防过烧装置，属于铝合金技术领域。本实用新型包括铸锭长度测量装置、能量监控器、若干个侧边控温热电偶、若干个侧边测温监控热电偶、一个端部测温监控热电偶，以及电磁感应加热炉所必需的炉子钢结构、感应加热线圈、铸锭进出炉装置、水冷系统、控制系统、声光报警器等。本实用新型集成了铸锭长度测量与控制、能量输入控制、测温监控热电偶对比控制等多种控制手段，达到多重防过烧的效果，解决了电磁感应加热过程中铸锭过烧的问题。

Description

一种铝合金铸锭电磁感应加热防过烧装置

技术领域

本实用新型属于铝合金技术领域，具体涉及一种铝合金铸锭电磁感应加热防过烧装置。

背景技术

感应加热因具有加热速度快、节能环保、可以实现梯度加热等优点，已被广泛应用于现代化的铝合金挤压前的铸锭加热上。由于铸锭需要不断地进、出炉，现有的铸锭感应加热炉都是采用接触式热电偶进行测温与控温，受铸锭表面质量状况的影响，经常出现热电偶与被测铸锭表面接触不良等意外情况，导致温度测量不准。而现有的铸锭感应加热炉是通过热电偶检测的温度来控制加热线圈的启停，控温手段单一、可靠性差，当由于接触不良等意外造成热电偶检测到的温度低于铸锭实际温度时，加热线圈会一直给铸锭加热，最终导致铸锭过烧的严重质量事故。

另外，除了受铸锭表面质量状况的影响造成热电偶接触不良外，铸锭长度也会影响热电偶接触情况，当某个铸锭长度值刚好使得其中一个或多个侧边热电偶处于铸锭的端部临界位置时，热电偶与铸锭的端部接触也可能出现接触不良导致铸锭过烧，目前现有的设备无法避免此情况的发生。

同时，铸锭是否过烧需要从铸锭显微组织层面去判定，只有当过烧极其严重、铸锭局部发生熔化时，才能从肉眼看出来，因此，感应加热炉如果对温度异常检测不出来，过烧的铸锭有可能按正常流程流入下道工序，造成极其严重的质量事故。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种铝合金铸锭电磁感应加热防过烧装置，通过铸锭长度测量与控制、能量输入控制、测温监控热电偶对比控制等多种控制同时使用，达到多重防过烧的效果，解决电磁感应加热过程中铸锭过烧的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种铝合金铸锭电磁感应加热防过烧装置，包括：

电磁感应加热炉，所述电磁感应加热炉装配有感应加热线圈；

控温组件，包括若干个侧边控温热电偶、若干个侧边测温热电偶、一个端部测温监控热电偶和声光报警器；所述侧边控温热电偶与侧边测温热电偶成对呈对称设置在电磁感应加热炉的两个不同侧面；所述端部测温监控热电偶设置在电磁感应加热炉炉膛开口端的中心位置；所述声光报警器分别与侧边控温热电偶、侧边测温热电偶、端部测温监控热电偶连接；

进出料装置，设置于电磁感应加热炉的开口处，所述进出料装置的一侧设置有用于铸锭长度测量的测量装置；所述测量装置与所有的侧边控温热电偶、所有的侧边测温监控热电偶相连接，所述侧边控温热电偶及侧边测温热电偶通过测量装置实现启动或停止。

进一步的，所述侧边控温热电偶和侧边测温热电偶均为可伸缩的热电偶。

进一步的，所述端部测温监控热电偶为可活动的热电偶。

进一步的，所述电磁感应加热炉还包括支撑电磁感应加热炉的钢结构、控制系统和水冷系统。

进一步的，所述铝合金铸锭电磁感应加热防过烧装置还包括能量监控器，所述能量监控器与感应加热线圈串接；所述能量监控器还分别与控制系统、声光报警器相连接。

有益效果：

与现有电磁感应加热炉防过烧装置相比，本实用新型的铝合金电磁感应加热炉防过烧装置具有多重防过烧功能，避免现有技术中单一防过烧手段出现意外情况失效时导致的铸锭过烧现象。本实用新型的铸锭长度测量与加热控制、能量输入控制、测温监控热电偶对比控制等是相互独立运行的，同时使用不相互影响，最终达到多重保障、防止铸锭过烧的作用。

附图说明

图1为本实用新型的一较佳实施例的结构示意图；

图中的标记：1、3、5、7、9-侧边控温热电偶；2、4、6、8、10-侧边测温热电偶；11-端部测温监控热电偶；12-电磁感应加热炉；13-感应加热线圈；14-能量监控器；15-进出料装置；16-测量装置。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例

一种铝合金铸锭电磁感应加热防过烧装置，如图1所示，包括：

电磁感应加热炉12，所述电磁感应加热炉12安装有支撑电磁感应加热炉的钢结构，配备有水冷系统和控制系统，所述电磁感应加热炉12装配有感应加热线圈13；

控温组件，包括侧边控温热电偶1、侧边控温热电偶3、侧边控温热电偶5、侧边控温热电偶7、侧边控温热电偶9；侧边测温热电偶2、侧边测温热电偶4、侧边测温热电偶6、侧边测温热电偶8、侧边测温热电偶10；一个端部测温监控热电偶11和声光报警器；

所述侧边控温热电偶与侧边测温热电偶成对呈对称设置在电磁感应加热炉12的两个不同侧面，如：侧边控温热电偶1与侧边测温热电偶2呈对称设置、侧边控温热电偶3与侧边测温热电偶4呈对称设置等等；所述的侧边控温热电偶和侧边测温热电偶都设计成可以伸缩的形式，铸锭进出炉膛时，热电偶缩回，避免与铸锭的移动相干涉，当正常加热时，热电偶伸出并与铸锭表面接触，控温热电偶控制铸锭的加热，测温监控热电偶对铸锭温度进行实时监控；

所述端部测温监控热电偶11设置在电磁感应加热炉12炉膛开口端的中心位置，加热过程对铸锭端部中心进行实时监控，端部测温监控热电偶11设计成可以活动的形式，铸锭进出炉膛时，该热电偶移出测量位置，避免与铸锭的移动相干涉。

所述声光报警器分别与侧边控温热电偶1、3、5、7、9、侧边测温热电偶2、4、6、8、10、端部测温监控热电偶11连接；

进出料装置15，设置于电磁感应加热炉12的开口处，所述进出料装置15的一侧设置有用于测量铸锭长度的测量装置16；铸锭在进出料装置15准备进电磁感应加热炉12加热前，测量装置16测量并记录铸锭长度；所述测量16与所有的侧边控温热电偶1、3、5、7、9、所有的侧边测温监控热电偶2、4、6、8、10相连接，所述侧边控温热电偶1、3、5、7、9及侧边测温热电偶2、4、6、8、10通过测量装置16实现启动或停止。

所述铝合金铸锭电磁感应加热防过烧装置还包括能量监控器14，所述能量监控器14与感应加热线圈13串接，用于监控输入感应加热线圈的电能；所述能量监控器14还分别与声光报警器、控制系统相连接。当任何一个热电偶检测到的温度发生异常时，或能量监控器14检测到输入的总热量异常时，立即触动声光报警器发出报警并在控制系统中记录异常情况。

铸锭加热的工艺流程如下：

铸锭在进出料装置15处待命→测量装置16对铸锭长度进行测量与记录→端部测温监控热电偶11移出→铸锭进炉→侧边测温热电偶1、3、5、7、9及侧边控温热电偶2、4、6、8、10伸出，端部测温监控热电偶11移入，与铸锭表面接触进行实时测温与控温→感应加热线圈13给铸锭加热→能量监控器14对加热过程的电能进行实时监控→铸锭加热完成→感应加热线圈13停止加热→测温热电偶1、3、5、7、9及控温热电偶2、4、6、8、10缩回，端部测温监控热电偶11移出→铸锭通过进出料装置15移出炉膛→接着下一个循环。

根据上述方案铸锭加热过程防过烧工作原理如下：

一重防过烧：

铸锭长度测量与控制：铸锭在进出料装置15处准备进炉加热前，测量装置16测量并记录铸锭的长度；当测量到所加热铸锭的长度值刚好使得其中一个或多个侧边热电偶(如图1中的9和10)处于铸锭的端部临界位置时，则控制该处的热电偶(图1的中9和10)处于非工作状态，避免该处的热电偶由于接触不良造成铸锭过烧。

二重防过烧：

能量输入控制：在能量监控器14设定铸锭加热的能量范围后，对铸锭的加热过程进行检测，当能量监控器14检测到输入铸锭的总热量超出加热设定值时，能量监控器14触动声光报警器发出报警并在控制系统中记录异常情况。

三重防过烧：

测温监控热电偶对比控制：侧边测温热电偶与侧边控温热电偶成对地设计在铸锭不同的两侧，这样设计的好处是，当铸锭某处的表面质量不好、或粘有异物时，此时处于该处的热电偶可能会与铸锭表面接触不良，但侧温热电偶与控温热电偶处于不同的两侧，此时两个热电偶测量位置不同，即不会发生两个热电偶都接触不良的情况，系统将两个热电偶的测量值进行对比，发现有偏差时说明其中一个出现异常，立即触动声光报警器发出报警并在控制系统中记录异常情况。再退一步，即使极端情况下，一对热电偶(如图1中的5与6)同时出现异常，本实用新型也可以通过附近的热电偶监控出来：当5与6热电偶同时出现异常时，该处铸锭的温度出现异常，而铝是热的良导体，5与6所测量位置与附近7与8、3与4所测量位置的铸锭进行热传导，导致7与8、3与4所处位置铸锭实际温度发生偏移，即可从7、8、3、4这四个热电偶中监控出加热异常，从而触动声光报警器发出报警并在控制系统中记录异常情况。另外，端部中心位置的端部测温监控热电偶11实时监控铸锭芯部温度，当极端情况下，比如1与2热电偶同时出现异常时，端部测温监控热电偶11也可以检测出来，从而触动声光报警器置发出报警并在控制系统中记录异常情况。

综上，本实用新型可以将铸锭过烧的机率降低为无穷小，从根本上避免了加热异常导致过烧的铸锭流入下道工序，保证了铸锭加热质量。

虽然本实用新型已以实施例揭示如上，然其并非用以限制本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可做些许的修改和完善，因此本实用新型的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (5)

1.一种铝合金铸锭电磁感应加热防过烧装置，其特征在于，包括：

电磁感应加热炉，所述电磁感应加热炉装配有感应加热线圈；

控温组件，包括若干个侧边控温热电偶、若干个侧边测温热电偶、一个端部测温监控热电偶和声光报警器；所述侧边控温热电偶与侧边测温热电偶成对呈对称设置在电磁感应加热炉的两个不同侧面；所述端部测温监控热电偶设置在电磁感应加热炉炉膛开口端的中心位置；所述声光报警器分别与侧边控温热电偶、侧边测温热电偶、端部测温监控热电偶连接；

进出料装置，设置于电磁感应加热炉的开口处，所述进出料装置的一侧设置有用于铸锭长度测量的测量装置；所述测量装置与所有的侧边控温热电偶、所有的侧边测温监控热电偶相连接，所述侧边控温热电偶及侧边测温热电偶通过测量装置实现启动或停止。

2.如权利要求1所述的铝合金铸锭电磁感应加热防过烧装置，其特征在于：所述侧边控温热电偶和侧边测温热电偶均为可伸缩的热电偶。

3.如权利要求1所述的铝合金铸锭电磁感应加热防过烧装置，其特征在于：所述端部测温监控热电偶为可活动的热电偶。

4.如权利要求1所述的铝合金铸锭电磁感应加热防过烧装置，其特征在于：所述电磁感应加热炉还包括支撑电磁感应加热炉的钢结构、控制系统和水冷系统。

5.如权利要求4所述的铝合金铸锭电磁感应加热防过烧装置，其特征在于：所述铝合金铸锭电磁感应加热防过烧装置还包括能量监控器，所述能量监控器与感应加热线圈串接；所述能量监控器还分别与控制系统、声光报警器相连接。