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1、新型高可靠性中频感应炉漏炉检测报警装置辛技木交流工业加热第38卷2009年第3期新型高可靠性中频感应炉漏炉检测报警装置傅清(西安电力电子技术研究所,陕西西安710061)摘要:介绍了一种新型高可靠性漏炉报警电路原理,其应用方法是将漏炉报警装置的一个探测极继续通过电炉底部与钢液相连接,将另一个探测极直接接在感应圈上,来测试漏电流,同时在电路中增加了阻滞电感及漏电流变送器,提高了电路的抗干扰能力,使得目前漏炉报警器的不足得到了改进.关键词:中频感应炉;漏炉;漏电流变送器;检测器;钢液;感应圈中图分类号:TF748.422文献标志码:B文章编号:1002—1639(20
2、09)03-0075?02ANewTypeofHighReliableAlarmingDeviceforDetectingLeakageforMediumFreguencyInductionFurnaceFUQingl问题的提出中频炉在运行过程中,往往因多种原因在炉衬中形成裂纹而导致钢液渗漏事故,这种情况可能引起感应圈及绝缘柱和磁轭的绝缘损坏,甚至引起感应器铜管熔断使得高温钢液与感应线圈中的冷却水接触,从而引起更严重的后果,因此有必要设计一种安全可靠的漏炉检测报警装置,在钢液未到达感应圈前就发出报警信号,提供足够的时间采取措施防止漏炉事故的发生,保障生产安全.目前
3、在许多大型感应炉上使用了直流接触式坩埚漏炉报警装置,这种装置在打结炉衬以前,在感应圈内侧涂上一定厚度的耐火胶泥材料(10mm左右),再将不锈钢钢丝网紧贴在耐火胶泥上作为探测极,然后在涂上一层耐火胶泥,厚度10mm左右,相当于将不锈钢钢丝网预埋在耐火胶泥中作为探测极,等耐火胶泥自然干燥后再用石英沙配料打结炉衬,依靠钢液与探测极的直接接触而产生电流回路,从而给出报警信号.使用这种方法筑炉时费时费力,并且不锈钢钢丝网在使用一段时间就会断掉,需要定期更换,这就使得筑炉费用升高,因此需研制一种新型电路解决此问题.2漏炉产生的主要原因中频炉在使用过程中产生漏炉的原因很多,主要
4、原因如下:①炉衬材料质量不合格;②炉衬材料在混合时配方不合理;③打结炉衬工艺过程不成熟;④没有按照烘烧炉衬工艺曲线烘烤炉衬;⑤炉衬在使用过程中热胀冷缩太快;⑥炉衬使用后期太薄.3常用的漏炉检测报警装置工作原理常用的漏炉保护装置的基本原理是,从炉衬中预埋的不锈钢钢丝引出一个探测极,再从钢液底部引出一个探测极,在这两个探测极之间加上一直流电源,通过一只毫安表连续测量和显示漏电流的大小,如果漏电流超过设定保护值,则比较器翻转,保护继电器动作,可发出声光报警,使电炉电源停止运行现场工作人员仔细检查并采取措施处理问题,以达到漏炉保护的目的,该电路工作原理如图1所示.图1常用
5、漏炉检测报警装置原理图该电路在工作时将一个恒定直流电压加到由毫安表M,电阻尼电位器wt,电阻凡(凡视为预埋的不锈钢钢丝网与钢液之间阻抗,以下简称系统电阻),电阻Rx(取样电阻)组成串联回路中,其中毫安表直接测量炉衬漏电流值,l为固定电阻用以限制最大电流值,DVI电位器是灵敏度电位器,通过调节它来补偿风的变化,取为测量漏电流大小的取样阻值,漏电流值设定范围一般在40~-80mA,该漏炉报警装置的灵敏度曲线如图2所示.该曲线与所用炉衬材料有关,不同材料略有不同.a疑漏电流,,mA图2报警装置灵敏度曲线假设灵敏度电位器wI调好后其阻值保持不变,系统电阻值越大则这个检测回
6、路的漏电流,L就越小,测量电75技术交流工业加热第38卷2009年第3期阻上的电压就越低.系统电阻值越小,则检测回路中的漏电流,Lj扰越大,测量电阻凡上的电压就越高,如果比较器的(+)控制端取样电压低于比较器的(一)控制端的标准电压,比较器输出低电平,三极管T截止,继电器J不动作,发光二极管LD不亮,电炉正常工作.如果比较器的(+)控制端取样电压高于比较器的(一)控制端的标准电压,比较器输出高电平,三极管T导通,继电器J动作,可发出声光报警.同时可自动关断电炉中频柜,这时板上发光二极管D闪亮,表示有漏炉情况发生,电位器W用来设定漏电流保护值.4新型漏炉报警装置工作
7、原理如果将漏炉报警装置的一个探测极继续通过电炉底部与钢液相连接,另一个探测极直接接在感应圈上来测试漏电流,从而改进了目前漏炉报警器的不足,同时解决了费时,费力,费材料的问题.该电路工作原理图包括两部分,图3为该电路漏电流取样电路原理图,图4为该电路检测报警装置原理图.图3漏电流取样电路原理图图4新型高可靠性漏炉检测报警装置原理图新型高可靠性漏电流检测报警装置的工作原理是:将一个恒定的直流电压加到由毫安表M,直流漏电流变送器HD,限流电阻,灵敏度电位器w1,阻滞电感及系统电阻吼(感应圈与钢液之间的阻抗)组成的串联回路,其中起到通直流阻交流作用,阻碍来自感应圈的交流高
8、频信号(感
