CN209481754U - 一种节能磁保护合金定向熔化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型专利属于熔化技术领域，公开了一种节能磁保护合金定向熔化系统，设置有多个熔化设备，所述熔化设备设置有熔化炉，所述熔化炉的内部安装有磁场发生器，所述熔化炉的外部包裹有屏蔽罩；所述熔化炉的出料口设置有钢包车；所述磁场发生器的控制端通过数据线连接可控装置，所述可控装置通过智能装置分别连接整流炉变和主变电。本实用新型专利解决了目前熔化多种类合金融化速度慢，能耗高等缺点。本实用新型专利实现控制自动化、提高了熔化速度，使损耗降低、延长炉体耐火材料寿命，达到了多方向节能减耗的目地。

Description

一种节能磁保护合金定向熔化系统

技术领域

本实用新型属于熔化技术领域，涉及一种节能磁保护合金定向熔化系统。

背景技术

目前，业内常用的技术是：以电炉废料为主进行合金冶化，这种生产模式能耗高、效率低，而且以往电炉控制性能不稳定，故障率高，电能损耗大，合金材质要求比较高，工人劳动强度大，电炉合金回收率低，电极吨钢损耗过高。

综上所述，现有技术存在以下问题：

现有以电炉废料为主进行合金冶化的加热系统存在耗能高，能源利用效率低等问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种节能磁保护合金定向熔化系统。

本实用新型是这样实现的，该节能磁保护合金定向熔化系统设置有多个熔化设备，所述熔化设备设置有熔化炉，所述熔化炉的周围安装有磁场发生器，所述熔化炉的上部包裹有屏蔽罩；所述熔化炉的出料口设置有钢包车；

所述磁场发生器的控制端通过电缆线连接调节装置，所述调节装置通过智能装置分别连接整流炉变和整流主变。

进一步，所述整流炉变和整流主变的输出端连接整流装置，所述整流装置连接PLC控制系统，所述PLC控制系统安装在控制室内。

进一步，所述智能装置上并联有多个节能装置。

本实用新型的优点和积极技术效果为：本实用新型主要利用高效智能微波加热熔化，其原理是：将进线电源经过整流变整流输出650V-1600V的电源与智能装置连接，智能装置在PLC系统原设定好的参数控制模型自动控制输出可调波形可控频率可调的高频交流电，然后通过可调装置控制输出的电源加到磁控管上通过磁控仓利用电磁馈波系统控制微波的波形、波长、功率密度来实现加热熔化目的。整个控制过程主要通过现场安装的传感器将智能装置和可调装置及熔化炉的温度等数据反馈PLC系统，PLC系统再通过数据运算模型和专家库系统精准自动控制电源输出来最终改变微波的波形、波长、功率密度的大小调节熔化炉升温熔化的速度。整个控制系统操作方便简单、减少劳动强度、降低能耗，提高生产效率。

节能磁保护合金定向熔化系统的使用，减少了人工手动操作，控制过程自动化控制而且全程数据监控，为生产实现精准控制，在原来基础上电耗用量减少50-100度/吨钢；利用微波加热熔化控制时间可以缩短30～60分钟每炉缩短了熔化时间；合金回收率提升7％，解决了原电极加热高消耗的问题；其他辅材消耗节约率87％大大延长了耐材使用寿命，综合消耗节约率达60％，大大节约了生产成本，提高了生产效率。具体如下图：

名称

控制方式

吨钢电耗

冶炼时间

回收率

电极损耗(元/吨)

其他辅材(元/吨)

综合消耗(元/吨)

电炉

人工

420.34

120

89

280.36

231.56

709.4798

熔化炉

自动化

367.5

90

96

0

30.38

203.105

节约率

12.60％

25％

7％

280％

87％

60％

该节能磁保护合金定向熔化炉的装置可熔化合金材料等，磁场发生管采用特殊材料制作，磁场发生管保持低温运行，磁场发生管可改变波形、波长、波距，以针对不同金属进行熔化，尤其是多种类合金。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的节能磁保护合金定向熔化系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的节能磁保护合金定向熔化系统原理图；

图中：1、熔化炉；2、PLC控制系统；3、整流炉变；4、整流主变；5、智能装置；6、节能装置；7、调节装置；8、熔化设备。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的实用新型内容、特点及功效，兹列举以下实施例，详细说明如下。

该节能磁保护合金定向熔化系统设置有多个熔化设备8，所述熔化设备8设置有熔化炉1，所述熔化炉1的内部安装有磁场发生器，所述熔化炉1的外部包裹有屏蔽罩；所述熔化炉1的出料口设置有钢包车；

所述磁场发生器的控制端通过数据线连接调节装置7，所述调节装置7通过智能装置5分别连接整流炉变3和整流主变4。

作为本实用新型的优选实施例，所述整流炉变3和主变电4的控制端连接PLC控制系统2，所述PLC控制系统2安装现场与实时监控传感器连接并通过以太网通讯与中控室计算机系统连接。

作为本实用新型的优选实施例，所述智能装置5上并联有多个节能装置6。

中控室由计算机系统组成，操作工远程实时在线监控系统运行情况。PLC控制系统2由工业西门子PLC模块和现场实时监控传感器组成，作为编程设计数据模型和专家库控制系统来自动控制整流装置和可调装置输出控制熔化设备8。整流炉变3是将35KV高压变成0.65KV低压，实现大电流输出保温熔化炉1；整流主变4将35KV高压变成1.65KV来实现高压大电流输出给整流装置。智能装置5内有PLC、主控制板、晶闸管控制元器件组成，主要配合PLC控制系统2来实现电压、电流、频率精准控制输出。节能装置6采用国内先进材料大功率设备作为智能装置5电源滤波补偿，调节装置7由真空断路器和多组电容器等控制元器件组成，主要调节电源控制输出，磁场发生器由优质国标T2方铜平行绕制组成，作为加热保护作用，熔化设备8由磁控管和磁控仓组成，作用给熔化炉1加热；屏蔽罩由多角柱支架并用铜线绕制组成，作为微波屏蔽保护。熔化炉1由磨具和进口耐火材料浇筑而成，作为熔化合金原料的容器。钢包车由钢包和运输车组成，主要作为钢水装入和运输作用。

本实用新型的工作原理是：将进线电源经过整流变整流输出650V-1600V的电源与智能装置5连接，智能装置5在PLC系统原设定好的参数控制模型自动控制输出可调波形可控频率可调的高频交流电，然后通过可调装置控制输出的电源加到磁控管上通过磁控仓利用电磁馈波系统控制微波的波形、波长、功率密度来实现加热熔化目的。整个控制过程主要通过现场安装的传感器将智能装置5和可调装置及熔化炉1的温度等数据反馈PLC系统，PLC系统再通过数据运算模型和专家库系统精准自动控制电源输出来最终改变微波的波形、波长、功率密度的大小调节熔化炉1升温熔化的速度，微波磁控加热技术是使电子的动能转变为热能从而使材料升温的工艺过程，其工作原理是介电材料吸收并产生电场，致使材料中的自由电子和束缚电子运动，反抗这种电子运动的力能导致材料发生介电损耗产生热。由于热量是从物料内部产生，不需要由表及里进行加热，可以大大缩短加热时间，提高加热速率，因而可熔化多系列合金材料。由于微波加热具有快速加热、选择性加热等特点，近年来被广泛应用于材料与冶金学科研究过程。

根据原料特性设计研发新型炉体结构，利用微波加热原理代替传统加热控制，并在炉体、整流逆变装置上加装了实时监测传感器，并通过导线与PLC控制系统2连接，然后通过以太网通信与上位机服务器连接，通过自主编程PLC运算、系统专家库控制模型来实现自动化控制输出，操作工只要在中控室工控机组态画面上就能实时在线监控微波加热熔化系统的各数据；并能实现加热熔化时间、温度等数据自动采集捉取并与原设定控制模型比较自动控制，达到数据智能优化控制及历史数据保存可查的功能。

高效智能微波加热熔化原理是把工频交流电源整流变压器输出650V-1600V的可调电压加到由可控硅组成的整流电路中，在通过逆变装置输出波形可控频率可调的高频交流电加到磁控管通过磁控仓利用电磁馈波系统，从而控制微波的波形、波长、功率密度来实现加热熔化目的。整个控制系统操作方便简单、减少劳动强度、降低能耗，提高生产效率。

以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种节能磁保护合金定向熔化系统，其特征在于，所述节能磁保护合金定向熔化系统设置有多个熔化设备，所述熔化设备设置有熔化炉，所述熔化炉的周围安装有磁场发生器，所述熔化炉的外部包裹有屏蔽罩；所述熔化炉的出料口设置有钢包车；

所述磁场发生器的控制端通过数据线连接调节装置，所述调节装置通过智能装置分别连接整流炉变和整流主变。

2.如权利要求1所述的节能磁保护合金定向熔化系统，其特征在于，所述整流炉变和整流主变的输出端连接整流装置，所述整流装置连接PLC控制系统，所述PLC控制系统安装在控制室内。

3.如权利要求1所述的节能磁保护合金定向熔化系统，其特征在于，所述智能装置上并联有多个节能装置。