一种用于感应电炉的多功能选择漏钢报警控制器的制作方法

1.本技术涉及感应电炉漏钢报警的技术领域，尤其是涉及一种用于感应电炉的多功能选择漏钢报警控制器。

背景技术：

2.感应电炉炉体穿炉漏钢是指炉体内盛载的钢液穿过耐火炉衬渗透到炉体电感线圈上。穿炉漏钢后钢水渗透到电感线圈将引发严重事故，轻则烧毁电感线圈，重则电感线圈内的冷却水冲到炉内钢液中引发炉体爆炸。
3.引发穿炉漏钢的可能原因有：炉衬被钢水长期侵蚀变薄，无法承受钢液的压力导致钢液穿透炉衬；炉衬骤冷骤热出现裂纹，钢液顺着裂纹穿透到电感线圈上；炉内加料时大块炉料撞击炉衬壁造成炉衬损坏，钢液通过炉衬破损处穿透到电感线圈上。
4.针对穿炉漏钢问题，目前设备厂家都配套漏钢报警装置。传统的漏钢报警装置采用直流注入，检测底电极与侧电极之间炉衬漏电流大小来实现的。具体的说：从炉底布置炉底探针接触钢水作为底电极，同时底电极接地；在炉衬外圆与线圈永久浇筑层之间布置不锈钢侧网，从侧网引线至炉底布置另一炉底探针作为侧电极。最后将底电极、侧电极引线至漏钢报警控制器，作为输入的两极，通过漏钢报警控制器检测两极之间的漏电流来检测炉体是否穿炉漏钢，同时炉衬由于正常消耗变薄后也可以从漏电流中体现出来。传统漏钢报警器的工作原理如图1所示。传统漏钢报警器的确定主要是由于现场情况的复杂多变经常导致误报、漏报的情况发生。例如：侧网或侧电极5引线破损或其他原因导致接地，由于底电极4也是接地的，这样就造成误报；又或：底电极4开路或与钢液没有完全接触，即使钢液渗透到电感线圈上也不会报警，这样就造成漏报。

技术实现要素：

5.本技术的目的是提供一种用于感应电炉的多功能选择漏钢报警控制器。
6.本技术提供的一种用于感应电炉的多功能选择漏钢报警控制器采用如下的技术方案：
7.一种用于感应电炉的多功能选择漏钢报警控制器包括供电模块、报警模块、探测模块和开关选择模块；
8.所述供电模块包括变压器和整流器，用于将交流电转换成直流电，为所述报警模块、探测模块和开关选择模块供电；
9.所述报警模块，用于监测控制器中的电流或电压，并与预设值进行比较，当超过预设值时，则进行报警；
10.所述探测模块包括侧电极和底电极，用于检测炉衬漏电流大小，所述侧电极的一端电连接至所述供电模块的电压输出端的正极，另一端与炉衬外圆与线圈永久浇筑层之间布置的不锈钢侧网电连接；所述底电极的一端电连接至所述供电模块的电压输出端的负极，另一端布置于炉底接触钢水；
11.所述开关选择模块设置为多功能选择开关，所述多功能选择开关的不动端电连接至所述底电极接所述供电模块的电压输出端的负极的一端，所述多功能选择开关的动端包括接地端、无地测试端和探棒测试端；所述接地端接地，所述无地测试端空载，所述探棒测试端电连接有开路探测棒的一端。
12.通过采用上述技术方案，在使用的过程中，工作原理仍然是通过直流注入检测钢液与侧网引出的侧电极之间的漏电流来反应炉衬的使用情况；与传统控制器不同的是本实用新型增设了多功能选择开关。多功能选择开关的增设可甄别出报警控制器的误报警与漏报警问题。多功能选择开关设置有接地端、无地测试端和探棒测试端，分别对应为接地运行档、无地测试功能档和探棒测试功能档。其甄别过程即原理具体是：1.报警器正常投入使用选择接地运行档，当漏电流突然变大时（超过设定值），可将开关选择至无地测试功能档，如果漏电流仍然较大，则证明是发生了穿炉漏钢问题，如果漏电流突然变小（回归到正常值），则说明可能是侧网或侧电极引线由于某种原因接地了。因为原正常投入使用选择接地运行档是将底电极也接地的，故一旦侧电极也接地则报警器系统形成回路，触发报警，此时其实钢液并没有渗透到侧网处，属于误报警。当将开关选择无地测试功能档时，便将底电极接地点断开了，此时如果漏电流回归到正常值，则可证实确实是由于侧网或侧电极接地引起的误报警。2.报警器投入使用选择接地运行档，如果随着炉衬正常使用漏电流仍然不见升高，可将开关选择探棒测试功能档，然后将临时检测探棒从炉口出插入钢液中，代替底电极，如此时漏电流仍然较小，说明炉衬保养较好，确实漏电流比较小，如果漏电流突然增大，则说明底电极回路开路，可能是底电极某处断开，也可能是底电极探针并为与钢液接触。这里需要说明的是报警器正常运行时必须选择在接地运行档。因为电感线圈中的钢液感应有悬浮电压，所以必须通过底电极接地来保护操作炉工的操作安全性。无地测试功能档与探棒测试功能档仅仅用来甄别系统的误报警与漏报警，不能一直投入使用运行。增设了多功能选择开关，能最大限度的甄别出感应电炉工作过程中不同工况条件下系统发生的误报警与漏报警问题。
13.优选的，所述多功能选择开关为单刀三掷开关。
14.通过采用上述技术方案，单刀三掷开关结构简单，成本低，易实现。
15.优选的，所述报警模块包括电压比较器和滑动变阻器，所述电压比较器的其中一个输入端电连接至所述滑动变阻器的可动端，所述滑动变阻器的两个不动端串联在所述供电模块的电压输出端的正极和所述侧电极之间；所述电压比较器的另一个输入端电连接至一参考电压的输出端。
16.通过采用上述技术方案，通过比较器，采集主回路中的电压，并与预设电压进行比较，从而实现对控制器主回路的电流进行判断。
17.优选的，所述报警模块还包括报警元件，所述报警元件电连接至所述电压比较器的输出端。
18.通过采用上述技术方案，可以通过观察报警元件来及时提醒工作人员进行查看。
19.优选的，所述报警模块包括电流表，所述电流表串联在所述供电模块的电压输出端的正极和所述侧电极之间。
20.通过采用上述技术方案，通过查看电流表的示数也可以查看到报警控制器的状态，从而判断感应电炉的状态。
21.优选的，所述报警模块包括电压表和电阻器，所述电阻器串联在所述供电模块的电压输出端的正极和所述侧电极之间，所述电压表电连接至所述电阻器的两端。
22.通过采用上述技术方案，通过查看电压表的示数也可以查看到报警控制器的状态，从而判断感应电炉的状态。
23.优选的，多功能选择漏钢报警控制器还包括限流电阻器r，所述限流电阻器r串联在所述滑动变阻器和所述侧电极之间。
24.通过采用上述技术方案，如果炉衬电阻为0，比如发生穿钢情况，电路存在大短路的风险，限流电阻器r能够起到钳位电压的作用，维持电路不被烧掉。
25.优选的，多功能选择漏钢报警控制器还包括滤波电感l和旁路电容器c，所述滤波电感l串联在所述限流电阻器r和所述侧电极之间，所述旁路电容器c的一端电连接至所述滤波电感l远离所述侧电极的一端，所述旁路电容器c的另一端电连接至所述供电模块的电压输出端的负极。
26.通过采用上述技术方案，由于炉衬中的线圈上是交流电，当发生漏钢或故障时，侧电极上可能会感应一个较高电压的交流电，因此通过滤波电感l和旁路电容器c不仅可以形成lc滤波电路，能够减少可能从侧电极从炉衬电阻中引入的交流电，使其不容易影响报警模块的使用；还可以通过改变滤波电感l的电感值和旁路电容器c的电容值，降低旁路电容器c和滤波电感l之间连接点处的电位，从而可以起到降压的目的。
27.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
28.在原传统漏钢报警器的基础上增设了多功能选择开关，最大限度的甄别出感应电炉工作过程中不同工况条件下系统发生的误报警与漏报警问题。
附图说明
29.图1是本技术实施例中传统漏钢报警器工作原理；
30.图2是本技术实施例中多功能选择漏钢报警器工作原理图；
31.附图标记：1、供电模块；2、报警模块；3、开关选择模块；4、底电极；5、侧电极；6、开路探测棒；7、炉衬等效电阻。
具体实施方式
32.以下结合附图1-2，对本技术作进一步详细说明。
33.参照图1，是传统漏钢报警器的工作原理电路图。传统漏钢报警器包括供电模块1、报警模块2和探测模块。供电模块1包括变压器和整流器，变压器改变交流电压的值，使得电压值符合报警器的供电需求；整流器将交流转变成直流。控制器的电路中分别有底电极4和侧电极5，底电极4和侧电极5用于监测电炉的阻值的变化，从而确定是否有漏钢的发生。电路原理图中底电极4和侧电极5之间的元器件为炉衬等效电阻7。报警模块2主要是通过比较器采集电路中的电压，从而监测电炉炉体上的电流变化，当有异常发生时，则进行报警。且为了更加方便观察具体的电流变化，电路中还串联有电流表。
34.传统漏钢报警器的确定主要是由于现场情况的复杂多变经常导致误报、漏报的情况发生。
35.例如：侧网或侧电极5引线破损或其他原因导致接地，由于底电极4也是接地的，这
样就造成误报；又或：底电极4开路或与钢液没有完全接触，即使钢液渗透到电感线圈上也不会报警，这样就造成漏报。
36.本实施例：参照图2，一种用于感应电炉的多功能选择漏钢报警控制器包括供电模块1、报警模块2、探测模块和开关选择模块3。供电模块1、报警模块2、探测模块与传统的报警器的差别不大，主要是增设有开关选择模块3。
37.供电模块1包括变压器和整流器，用于将交流电转换成稳定输出且符合要求的直流电，为报警模块2、探测模块和开关选择模块3供电。
38.报警模块2，用于监测控制器中的电流或电压，并与预设值进行比较，当超过预设值时，则进行报警。报警模块2采用电压比较器和滑动变阻器，电压比较器通过滑动变阻器采集主回路中的电压并与参考电压进行比较，并输出比较结果。当电路中有异常时，电压比较器的输出端输出报警信号，从而能够间接对控制器主回路的电流进行判断。为了更加及时提醒工作人员查看报警信息，电压比较器的输出端可电连接报警元件，报警元件可以为led灯或者蜂鸣器等其他起到报警作用的元件。
39.除了可以通过电流表查看主回路的电流，还可以通过设置电压表和电阻器，间接观察电路中电阻上电压的变化，从而判断电路中电流的变化，继而判断感应电炉的状态。
40.探测模块包括侧电极5和底电极4，用于探测炉衬漏电流大小，对应的原理图中为炉衬等效电阻7的检测。侧电极5的一端电连接至供电模块1的电压输出端的正极，电流表串联在侧电极5和供电模块1的电压输出端的正极之间。侧电极5的另一端与炉衬等效电阻7的一端电连接。底电极4的一端电连接至供电模块1的电压输出端的负极，另一端炉衬等效电阻7的另一端电连接。
41.开关选择模块3设置为多功能选择开关，本技术中多功能选择开关可设置为单刀三掷开关或其他可以实现同样功能的开关。多功能选择开关包括一个不动端和三个动端。多功能选择开关的不动端电连接至底电极4接供电模块1的电压输出端的负极的一端；多功能选择开关的动端包括接地端、无地测试端和探棒测试端；接地端接地，无地测试端空载，探棒测试端电连接有开路探测棒6的一端。其中，开路探测棒6放置在炉台上，可临时从炉口插入钢液中代替底电极4。
42.其中，控制器还包括串联在滑动变阻器和侧电极5之间的限流电阻器r，如果炉衬电阻为0，比如发生穿钢情况，电路存在大短路的风险，限流电阻器r能够起到钳位电压的作用，维持电路不被烧掉。
43.由于炉衬中的线圈上是交流电，当发生漏钢或故障时，侧电极5上可能会感应一个较高电压的交流电。因此，多功能选择漏钢报警控制器还包括滤波电感l和旁路电容器c，滤波电感l串联在限流电阻器r和侧电极5之间，旁路电容器c的一端电连接至滤波电感l远离侧电极5的一端，旁路电容器c的另一端电连接至供电模块1的电压输出端的负极。通过滤波电感l和旁路电容器c不仅可以形成lc滤波电路，能够减少可能从侧电极5从炉衬等效电阻7中引入的交流电，使其不容易影响报警模块2的使用；还可以通过改变滤波电感l的电感值和旁路电容器c的电容值，降低旁路电容器c和滤波电感l之间连接点处的电位，从而可以起到降压的目的。
44.本技术实施例的实施原理为：本技术的主要工作原理仍然是通过直流注入检测钢液与侧网引出的侧电极5之间的漏电流来反应炉衬的使用情况。与传统控制器不同的是本
实用新型增设了多功能选择开关。多功能选择开关的增设可甄别出报警控制器的误报警与漏报警问题。
45.其甄别过程即原理具体是：
46.1.报警器正常投入使用选择接地运行档，当漏电流突然变大时（超过设定值），可将开关选择至无地测试功能档，如果漏电流仍然较大，则证明是发生了穿炉漏钢问题，如果漏电流突然变小（回归到正常值），则说明可能是侧网或侧电极5引线由于某种原因接地了。
47.因为原正常投入使用选择接地运行档是将底电极4也接地的，故一旦侧电极5也接地则报警器系统形成回路，触发报警，此时其实钢液并没有渗透到侧网处，属于误报警。当将开关选择无地测试功能档时，便将底电极4接地点断开了，此时如果漏电流回归到正常值，则可证实确实是由于侧网或侧电极5接地引起的误报警。
48.2.报警器投入使用选择接地运行档，如果随着炉衬正常使用漏电流仍然不见升高，可将开关选择探棒测试功能档，然后将临时检测探棒从炉口出插入钢液中，代替底电极4，如此时漏电流仍然较小，说明炉衬保养较好，确实漏电流比较小，如果漏电流突然增大，则说明底电极4回路开路，可能是底电极4某处断开，也可能是底电极4探针并为与钢液接触。
49.这里需要说明的是报警器正常运行时必须选择在接地运行档。因为电感线圈中的钢液感应有悬浮电压，所以必须通过底电极4接地来保护操作炉工的操作安全性。无地测试功能档与探棒测试功能档仅仅用来甄别系统的误报警与漏报警，不能一直投入使用运行。
50.本具体实施方式的实施例均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，其中相同的零部件用相同的附图标记表示。故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。

技术特征：

1.一种用于感应电炉的多功能选择漏钢报警控制器，其特征在于，包括供电模块（1）、报警模块（2）、探测模块和开关选择模块（3）；所述供电模块（1）包括变压器和整流器，用于将交流电转换成直流电，为所述报警模块（2）、探测模块和开关选择模块（3）供电；所述报警模块（2），用于监测控制器中的电流或电压，并与预设值进行比较，当超过预设值时，则进行报警；所述探测模块包括侧电极（5）和底电极（4），用于检测炉衬漏电流大小，所述侧电极（5）的一端电连接至所述供电模块（1）的电压输出端的正极，另一端与炉衬外圆与线圈永久浇筑层之间布置的不锈钢侧网电连接；所述底电极（4）的一端电连接至所述供电模块（1）的电压输出端的负极，另一端布置于炉底接触钢水；所述开关选择模块（3）设置为多功能选择开关，所述多功能选择开关的不动端电连接至所述底电极（4）接所述供电模块（1）的电压输出端的负极的一端，所述多功能选择开关的动端包括接地端、无地测试端和探棒测试端；所述接地端接地，所述无地测试端空载，所述探棒测试端电连接有开路探测棒（6）的一端。2.根据权利要求1所述的一种用于感应电炉的多功能选择漏钢报警控制器，其特征在于，所述多功能选择开关为单刀三掷开关。3.根据权利要求1所述的一种用于感应电炉的多功能选择漏钢报警控制器，其特征在于，所述报警模块（2）包括电压比较器和滑动变阻器，所述电压比较器的其中一个输入端电连接至所述滑动变阻器的可动端，所述滑动变阻器的两个不动端串联在所述供电模块（1）的电压输出端的正极和所述侧电极（5）之间；所述电压比较器的另一个输入端电连接至一参考电压的输出端。4.根据权利要求3所述的一种用于感应电炉的多功能选择漏钢报警控制器，其特征在于，所述报警模块（2）还包括报警元件，所述报警元件电连接至所述电压比较器的输出端。5.根据权利要求3所述的一种用于感应电炉的多功能选择漏钢报警控制器，其特征在于，所述报警模块（2）包括电流表，所述电流表串联在所述供电模块（1）的电压输出端的正极和所述侧电极（5）之间。6.根据权利要求3所述的一种用于感应电炉的多功能选择漏钢报警控制器，其特征在于，所述报警模块（2）包括电压表和电阻器，所述电阻器串联在所述供电模块（1）的电压输出端的正极和所述侧电极（5）之间，所述电压表电连接至所述电阻器的两端。7.根据权利要求5所述的一种用于感应电炉的多功能选择漏钢报警控制器，其特征在于，多功能选择漏钢报警控制器还包括限流电阻器r，所述限流电阻器r串联在所述滑动变阻器和所述侧电极（5）之间。8.根据权利要求7所述的一种用于感应电炉的多功能选择漏钢报警控制器，其特征在于，多功能选择漏钢报警控制器还包括滤波电感l和旁路电容器c，所述滤波电感l串联在所述限流电阻器r和所述侧电极（5）之间，所述旁路电容器c的一端电连接至所述滤波电感l远离所述侧电极（5）的一端，所述旁路电容器c的另一端电连接至所述供电模块（1）的电压输出端的负极。

技术总结

本申请涉及一种用于感应电炉的多功能选择漏钢报警控制器，涉及感应电炉漏钢报警的领域，包括供电模块、报警模块、探测模块和开关选择模块；供电模块包括变压器和整流器，为报警模块、探测模块和开关选择模块供电；报警模块，用于监测控制器中的电流或电压；探测模块包括侧电极和底电极，用于检测炉衬漏电流大小；开关选择模块设置为多功能选择开关，多功能选择开关的不动端电连接至底电极接供电模块的电压输出端的负极的一端，多功能选择开关的动端包括接地端、无地测试端和探棒测试端；接地端接地，无地测试端空载，探棒测试端电连接有开路探测棒的一端；本申请具有甄别出感应电炉不同工况条件下系统发生的误报警与漏报警问题的效果。的效果。的效果。