一種電熔爐的加熱方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種電熔爐的加熱方法，先將坩堝組件上的加熱線圈與感應(yīng)線圈作為電感相互耦合，同時(shí)令上述兩者異名端相連，然后在坩堝組件放入需要熔化的金屬，接著令電感組與電容C連接，形成LC電路，連接測(cè)試電源后，在LC電路中形成一定頻率的震蕩電流，該震蕩電流經(jīng)集成功放后形成幅值和頻率穩(wěn)定的信號(hào)，判斷模塊根據(jù)信號(hào)的頻率，在預(yù)設(shè)的加熱頻率方案中選擇對(duì)應(yīng)的方案，并按選擇的方案控制加熱控制模塊驅(qū)動(dòng)加熱線圈對(duì)坩堝內(nèi)的金屬加熱，以達(dá)到節(jié)能、快速熔化的目的。本發(fā)明專利技術(shù)用于金屬的熔煉。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種電熔爐的加熱方法
本專利技術(shù)涉及一種電熔爐的加熱方法。
技術(shù)介紹
現(xiàn)有的渦流加熱式的電熔爐，判斷在坩堝中金屬的多少，往往是靠人們的經(jīng)驗(yàn)。但以經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行估算，往往會(huì)出錯(cuò)。以電熔爐用于生產(chǎn)鋁制品為例，在實(shí)際生產(chǎn)中，需要將不良鋁制品重新投入坩堝中進(jìn)行再利用，而由于鋁制品已經(jīng)成型，雜亂的鋁制品放入坩堝后，人們的經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)很難判斷已經(jīng)放入的不良品鋁制品的體積了。渦流加熱式的電熔爐有一個(gè)特性，就是放入不同體積的鋁均對(duì)應(yīng)一個(gè)最優(yōu)的加熱電壓、加熱頻率。若使用錯(cuò)誤的加熱電壓、加熱頻率，要么導(dǎo)致熔化效率低下，要么浪費(fèi)能源，甚至可能會(huì)使金屬鋁過(guò)熱，導(dǎo)致生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品強(qiáng)度下降，造成品質(zhì)問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種電熔爐的加熱方法，它能判斷在坩堝中金屬的體積，并根據(jù)坩堝中金屬的體積來(lái)選定最佳的加熱工藝。本專利技術(shù)解決其技術(shù)問(wèn)題的解決方案是：一種電熔爐的加熱方法，包括以下步驟：a）、準(zhǔn)備電熔爐，所述電熔爐包括加熱線圈、感應(yīng)線圈、被加熱線圈和感應(yīng)線圈所纏繞的坩堝組件，電熔爐還設(shè)有本身裝載有加熱頻率方案的判斷模塊、集成運(yùn)放、電容C、加熱控制模塊和測(cè)試電源；所述集成運(yùn)放的輸出端連接判斷模塊的輸入端；所述感應(yīng)線圈設(shè)置在加熱線圈的上方，感應(yīng)線圈與加熱線圈均作為電感互相耦合，同時(shí)使上述兩者的同名端相連；b）、在坩堝組件中加入需要熔化的金屬；c）、令a）中所述電感組與電容C連接，形成LC電路；d）、將c）中形成的LC電路接入測(cè)試電源，LC電路就會(huì)產(chǎn)生周期震蕩的電流，此電流經(jīng)集成運(yùn)放處理后，形成一個(gè)幅值跟頻率均穩(wěn)定的信號(hào)；e）、判斷模塊獲取d）中的所述的信號(hào)后，判斷模塊根據(jù)該信號(hào)的頻率在預(yù)設(shè)加熱頻率方案中,選定驅(qū)動(dòng)加熱線圈的加熱頻率方案；所述加熱頻率方案為施加在加熱線圈上的，驅(qū)動(dòng)加熱線圈工作的頻率；加熱線圈上施加的頻率的數(shù)值具有隨著輸入的信號(hào)的頻率提高而整體提高的趨勢(shì)；f）、將加熱線圈從LC電路中分離，并將其接入加熱控制模塊；g）、加熱控制模塊根據(jù)e）中選定的加熱頻率方案對(duì)加熱線圈施加具有選定頻率的電壓。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，感應(yīng)線圈與加熱線圈均作為電感相互全耦合。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述加熱控制模塊預(yù)設(shè)有四種加熱頻率方案，所述加熱頻率方案分別為當(dāng)放入的金屬達(dá)到坩堝組件的容量0~19%、20~39%、40~59%、60~79%和80~100%時(shí)施加在加熱線圈上驅(qū)動(dòng)加熱線圈工作的頻率。本專利技術(shù)的有益效果是：提供一種電熔爐的加熱方法，先坩堝組件上的加熱線圈與感應(yīng)線圈作為電感相互耦合，同時(shí)令上述兩者同名端相連，然后在坩堝組件放入需要熔化的金屬，接著令電感組與電容C連接，形成LC電路，連接測(cè)試電源后，在LC電路中形成一定頻率的震蕩電流，該震蕩電流經(jīng)集成功放后形成幅值和頻率均穩(wěn)定的信號(hào)，判斷模塊根據(jù)信號(hào)的頻率，在預(yù)設(shè)的加熱頻率方案中選擇對(duì)應(yīng)的方案，并按選擇的方案控制加熱控制模塊驅(qū)動(dòng)加熱線圈對(duì)坩堝內(nèi)的金屬加熱，以達(dá)到節(jié)能、快速熔化的目的。本專利技術(shù)用于金屬的熔煉。具體實(shí)施方式以下將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果進(jìn)行清楚、完整的描述，以充分地理解本專利技術(shù)的目的、特征和效果。顯然，所描述的實(shí)施例只是本專利技術(shù)的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例，基于本專利技術(shù)的實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的其他實(shí)施例，均屬于本專利技術(shù)保護(hù)的范圍。另外，文中所提到的所有聯(lián)接/連接關(guān)系，并非單指構(gòu)件直接相接，而是指可根據(jù)具體實(shí)施情況，通過(guò)添加或減少聯(lián)接輔件，來(lái)組成更優(yōu)的聯(lián)接結(jié)構(gòu)。本專利技術(shù)創(chuàng)造中的各個(gè)技術(shù)特征，在不互相矛盾沖突的前提下可以交互組合。一種電熔爐的加熱方法，包括以下步驟：a）、準(zhǔn)備電熔爐，所述電熔爐包括加熱線圈、感應(yīng)線圈、被加熱線圈和感應(yīng)線圈所纏繞的坩堝組件，電熔爐還設(shè)有本身裝載有加熱頻率方案的判斷模塊、集成運(yùn)放、電容C、加熱控制模塊和測(cè)試電源；所述集成運(yùn)放的輸出端連接判斷模塊的輸入端；所述感應(yīng)線圈設(shè)置在加熱線圈的上方，感應(yīng)線圈與加熱線圈均作為電感互相耦合，同時(shí)使上述兩者的同名端相連；b）、在坩堝組件中加入需要熔化的金屬；c）、令a）中所述電感組與電容C連接，形成LC電路；d）、將c）中形成的LC電路接入測(cè)試電源，LC電路就會(huì)產(chǎn)生周期震蕩的電流，此電流經(jīng)集成運(yùn)放處理后，形成一個(gè)幅值跟頻率均穩(wěn)定的信號(hào)；e）、判斷模塊獲取d）中的所述的信號(hào)后，判斷模塊根據(jù)該信號(hào)的頻率在預(yù)設(shè)加熱頻率方案中,選定驅(qū)動(dòng)加熱線圈的加熱頻率方案；所述加熱頻率方案為施加在加熱線圈上的，驅(qū)動(dòng)加熱線圈工作的頻率；加熱線圈上施加的頻率的數(shù)值具有隨著輸入的信號(hào)的頻率提高而整體提高的趨勢(shì)；f）、將加熱線圈從LC電路中分離，并將其接入加熱控制模塊；g）、加熱控制模塊根據(jù)e）中選定的加熱頻率方案對(duì)加熱線圈施加具有選定頻率的電壓。作為上述實(shí)施方式的優(yōu)選方案，感應(yīng)線圈與加熱線圈均作為電感相互全耦合。由于工業(yè)上常用鋁材作為生產(chǎn)的原材料，故下文以鋁為例對(duì)本專利技術(shù)的原理進(jìn)行闡述，但本專利技術(shù)不限于鋁材，它也適用于其他金屬的熔煉。鋁的磁導(dǎo)率相對(duì)于空氣的磁導(dǎo)率為1.000022，其差異非常小，由于電感值正比于磁導(dǎo)率，如果用單一線圈組來(lái)測(cè)定線圈組內(nèi)是否有鋁，其電感的差異非常小，很難用廉價(jià)的設(shè)備對(duì)其進(jìn)行分辨。故在加熱線圈的上方設(shè)置感應(yīng)線圈，并將感應(yīng)線圈與加熱線圈作為電感相互耦合，同時(shí)使其兩者同名端相連，組成電感組。其目的在于，在坩堝組件內(nèi)沒(méi)有鋁的時(shí)候，利用感應(yīng)線圈的反向磁場(chǎng)來(lái)抵消加熱線圈的正向磁場(chǎng)，使加熱線圈所圍成的空間內(nèi)放入鋁后，鋁和空氣之間所相差的0.000022磁導(dǎo)率所造成的電感變化能得以凸顯，在坩堝組件無(wú)鋁的情況下，電感組的電感越小，所述的0.000022磁導(dǎo)率所造成的電感變化越能得以凸顯，越容易用廉價(jià)的設(shè)備所分辨出來(lái)。經(jīng)調(diào)試后，在坩堝組件內(nèi)無(wú)金屬時(shí)，感應(yīng)線圈與加熱線圈組成的電感組的電感很小，在理想狀態(tài)下，感應(yīng)線圈與加熱線圈作為電感兩者相互全耦合，兩者組成的電感組的電感值為零。為方便闡述本專利技術(shù)的原理，以電感組的電感值為零的情況進(jìn)行說(shuō)明。在坩堝組件內(nèi)加入金屬后，由于感應(yīng)線圈在加熱線圈的上方，感應(yīng)線圈所圍成的空間內(nèi)沒(méi)有金屬，故感應(yīng)線圈的電感不變，然而加熱線圈所圍成的空間內(nèi)有金屬，這導(dǎo)致加熱線圈的電感產(chǎn)生變化，那么電感組的電感會(huì)產(chǎn)生較大的變化，該變化取決于鋁和空氣之間所相差的0.000022磁導(dǎo)率，電感組與電容C串聯(lián)后形成LC電路，LC電路接入測(cè)試電源后，LC電路中形成一定頻率的震蕩電流，該震蕩電流經(jīng)集成功放后形成幅值和頻率穩(wěn)定的信號(hào)。該信號(hào)被判斷模塊獲取后，判斷模塊根據(jù)信號(hào)的頻率，在預(yù)設(shè)的加熱頻率方案中選擇信號(hào)頻率所對(duì)應(yīng)的方案，然后按選擇的方案控制加熱控制模塊驅(qū)動(dòng)加熱線圈對(duì)坩堝內(nèi)的金屬加熱。值得指出的是，由于在坩堝組件的金屬往往形狀各異，導(dǎo)致它們之間存在間隙，故很難用恒定的公式算出在坩堝內(nèi)金屬的體積，故判斷模塊不必具體算出坩堝內(nèi)金屬的體積。只需要在生產(chǎn)電熔爐時(shí)，放入不同體積的金屬，然后記錄不同體積的金屬在集成運(yùn)放的輸出端的頻率，并制成“體積-頻率”曲線，然后再該曲線上，選取若干個(gè)常用點(diǎn)，并針對(duì)所有常用點(diǎn)設(shè)置各自的加熱加熱頻率方案，即形成若干個(gè)“頻率-加熱頻率方案”數(shù)據(jù)，將此數(shù)據(jù)預(yù)設(shè)在判斷模塊中，當(dāng)判斷模塊獲得分頻單元的信號(hào)后，根據(jù)信號(hào)的頻率，根據(jù)信號(hào)的頻率在“頻率-本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種電熔爐的加熱方法，其特征在于：包括以下步驟：a）、準(zhǔn)備電熔爐，所述電熔爐包括加熱線圈、感應(yīng)線圈、被加熱線圈和感應(yīng)線圈所纏繞的坩堝組件，電熔爐還設(shè)有本身裝載有加熱頻率方案的判斷模塊、集成運(yùn)放、電容C、加熱控制模塊和測(cè)試電源；所述集成運(yùn)放的輸出端連接判斷模塊的輸入端；所述感應(yīng)線圈設(shè)置在加熱線圈的上方，感應(yīng)線圈與加熱線圈均作為電感互相耦合，同時(shí)使上述兩者的異名端相連；b）、在坩堝組件中加入需要熔化的金屬；c）、令a）中所述電感組與電容C連接，形成LC電路；d）、將c）中形成的LC電路接入測(cè)試電源，LC電路就會(huì)產(chǎn)生周期震蕩的電流，此電流經(jīng)集成運(yùn)放處理后，形成一個(gè)幅值跟頻率均穩(wěn)定的信號(hào)；e）、判斷模塊獲取d）中的所述的信號(hào)后，判斷模塊根據(jù)該信號(hào)的頻率在預(yù)設(shè)加熱頻率方案中,選定驅(qū)動(dòng)加熱線圈的加熱頻率方案；所述加熱頻率方案為施加在加熱線圈上的，驅(qū)動(dòng)加熱線圈工作的頻率；加熱線圈上施加的頻率的數(shù)值具有隨著輸入的信號(hào)的頻率提高而整體提高的趨勢(shì)；f）、將加熱線圈從LC電路中分離，并將其接入加熱控制模塊；g）、加熱控制模塊根據(jù)e）中選定的加熱頻率方案對(duì)加熱線圈施加具有選定頻率的電壓。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種電熔爐的加熱方法，其特征在于：包括以下步驟：a）、準(zhǔn)備電熔爐，所述電熔爐包括加熱線圈、感應(yīng)線圈、被加熱線圈和感應(yīng)線圈所纏繞的坩堝組件，電熔爐還設(shè)有本身裝載有加熱頻率方案的判斷模塊、集成運(yùn)放、電容C、加熱控制模塊和測(cè)試電源；所述集成運(yùn)放的輸出端連接判斷模塊的輸入端；所述感應(yīng)線圈設(shè)置在加熱線圈的上方，將感應(yīng)線圈與加熱線圈作為電感相互耦合，同時(shí)使感應(yīng)線圈與加熱線圈的同名端相連，組成電感組；b）、在坩堝組件中加入需要熔化的金屬；c）、令a）中所述電感組與電容C連接，形成LC電路；d）、將c）中形成的LC電路接入測(cè)試電源，LC電路就會(huì)產(chǎn)生周期震蕩的電流，此電流經(jīng)集成運(yùn)放處理后，形成一個(gè)幅值跟頻率均穩(wěn)定的信號(hào)；e）、判斷模塊獲取...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉志強(qiáng)，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：佛山市技新電氣有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：廣東;44