[发明专利]双区加热电磁保温熔炉

说明书

技术领域

本发明涉及电磁熔炉技术领域，具体涉及一种双区加热电磁熔化保温熔炉。

背景技术

现有的电磁感应熔炉一般都是中频感应熔炉，由电磁电源、感应线圈、冷却系统组成。电磁电源是将工频50Hz的交流电通过IGBT变成5-15KHz的中频交流电，这个中频电加到输出变压器，即产生了一个对应频率的磁场，坩埚在磁场的作用下产生涡流，使坩埚自身发热。目前现有的电磁熔炉都是采取输出变压器进行阻抗匹配，效率极低。其感应线圈只有一组，加热时是整体加热。在当铝液只有半埚时，坩埚上部分还要保持加热状态，造成不必要的能源浪费。同时坩埚空加热时氧化严重，缩短了坩埚的使用寿命。

发明内容

本发明针对现有电磁感应熔炉存在的上述不足，旨在提供一种双区加热电磁保温熔炉。

本发明的技术方案如下。

一种双区加热电磁保温熔炉，包括有炉体、感温器和控制器，特殊之处在于：炉体包括有坩埚、坩埚外的保温套以及保温套外的上区感应线圈和下区感应线圈；坩埚的上方还固定有液位传感器；感温器包括有位于坩埚外的上区感温器和下区感温器；控制器分别与液位传感器和上、下区感温器控线连接以接收坩埚内金属液的液位信息和坩埚壁上、下区的温度信息，控制器根据设定的液位值来控制上、下区感应线圈的工作，当液位传感器探测到的坩埚内金属液液位高于所设定液位值时，控制器同时驱动上、下区感应线圈工作，当液位传感器探测到的坩埚内金属液液位不高于所设定液位值时，控制器仅驱动下区感应线圈工作。

控制器采用全桥串联谐振电路，去掉了中频炉的输出变压器或直流电抗器，用IGBT代替GTO，使性能稳定效率更高。

作为优选，控制器还可连接人机交互单元以便向控制器输入液位值或观察温度、液位等数据。

作为优选，液位传感器可选择红外液位传感器。

本发明的有益效果在于：与现有中频感应熔炉相比，本发明技术方案通过采用双区控制，能根据坩埚内物料的多少，输出适当的功率，减少了能源浪费；并且当坩埚内金属液液位低于设定值时，可控制坩埚上区停止加热，避免因坩埚上区空加热而造成氧化严重的情况，有效地提高了坩埚的使用寿命。控制器采用全桥串联谐振工作方式，利用IGBT直接驱动感应线圈，去除输出变压器或直流电抗器，使系统更稳定，效率更高。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的控制系统图。

图中：1红外液位传感器，2坩埚，3保温套，4上区感应线圈，5下区感应线圈，6上区感温器，7下区感温器，8双区控制器。

具体实施方式

以下将结合具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

如附图1、2所示，该实施例包括有炉体、感温器和控制器，炉体包括有坩埚2、坩埚外的保温套3以及保温套外的上区感应线4和下区感应线5；坩埚的上方还固定有红外液位传感器1；感温器包括有位于坩埚外的上区感温器6和下区感温器7；控制器分别与红外液位传感器和上、下区感温器控线连接以接收坩埚内金属液的液位信息和坩埚壁上、下区的温度信息，控制器还连接有人机交互单元以显示温度、液位等数据或向控制器输入液位设定值（例如满液位的50%），控制器根据设定的液位值来控制上、下区感应线的工作，当液位传感器探测到的金属液液位高于所设定液位值时，控制器同时驱动上、下区感应线工作，当液位传感器探测到的金属液液位不高于所设定液位值时，控制器仅驱动下区感应线工作；控制器采用全桥串联谐振电路，去掉了中频炉的输出变压器或直流电抗器，用IGBT代替GTO，使性能稳定效率更高。

该实施例的加热原理是控制器控制两路相同的驱动和IGBT，输出则直接接到感应线圈端。工作时，控制器采集外部的液位和温度信号，确定输出是单路还是双路。中控产生的高频信号经过驱动放大驱动IGBT，在感应线圈中形成对应的高频磁场，坩埚和埚内的物料在磁场的作用下产生涡流，使坩埚和物料快速发热，到达一定温度后物料开始溶化。

当埚内的铝液在高位时，两路感应线圈是同时工作，为坩埚整体加热。随着铝液的使用，液位逐渐降低，这时如果继续加热上区，必然造成不必要的能源浪费和对坩埚使用寿命的影响，因此我们设定一个液位高度值，当金属液液位降低到这个设定高度时，上区停止加热，下区继续工作。两个温度传感器实时检测铝液温度（坩埚壁温度），实现恒温控制。