一种烧结炉发热体检测和报警装置的制作方法

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本实用新型涉及一种烧结炉发热体检测和报警装置。


背景技术：

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烧结炉是一种在高温下，使陶瓷生坯固体颗粒的相互键联，晶粒长大，空隙(气孔)和晶界渐趋减少，通过物质的传递，其总体积收缩，密度增加，最后成为具有某种显微结构的致密多晶烧结体的炉具。如果在烧结过程中烧结炉性能不稳定故障率高则会造成合金产品报废，一炉合金产品价值多则几十万，少也有十几万，如果报废则会损失惨重。所以生产企业对烧结炉在烧结过程中的稳定性要求非常高，而不管是进口还是国产烧结炉主要的故障率在于发热体(加热碳管、石墨汇流排、加热电极)接地短路故障，该故障占到了烧结炉故障的 60％以上。
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现有烧结炉发热体接地短路存在的主要问题在于：
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1、石墨电极在石墨电极外绝缘套绝缘性能劣化情况下将会逐步对炉壳放电，石墨电极对炉壳多次放电或者放电电流大的情况下将会把炉壳击穿，导致炉壳内高压气体往炉壳夹套泄漏，造成设备及人身伤害。
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2、发热体(加热电极、加热碳管、石墨汇流排)对保温桶、石墨盒由于间隙过小或者保温材料劣化产生放电，造成保温桶、石墨盒损坏，同时设备停机，产品报废，造成较大经济损失。
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由于该故障不能杜绝，而且经常是烧结到1000多度时才出现，一旦出现该类故障，烧结炉只有停炉，冷却到常温，打开炉门处理或者更换打弧部件才能恢复，这样产品不仅容易报废，而且如果是加热电极对炉壳短路放电打弧，容易将炉壳击穿，如果炉内有压力的情况下高压气体通过击穿的炉壳泄出，还会造成人身伤害，引起安全事故。
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如果能够对加热体接地短路故障进行提前预判，并提前做出报警提示，则能避免烧结过程中的故障，减少产品损失，并能杜绝炉壳击穿造成的人身安全事故。


技术实现要素：

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本实用新型的目的在于提供烧结炉发热体检测和报警装置，在出现短路故障风险前，提前进行预警，便于操作人员根据警示提前对发热体进行维护，处理故障。同时在发热体状况恶化时，烧结炉运行中断，避免了现有加热体接地短路故障等问题。
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为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案为：一种烧结炉发热体检测和报警装置，包括单相变压器，单相变压器的副边线圈是由第一绕组和第二绕组串联构成，所述第一绕组输入端连接发热体，第一绕组和第二绕组的串接公共点通过引出线路接地，所述引出线路上串联控制开关；在该引出线路上还依次连接电流监控模块、处理模块以及报警器；所述电流监控模块用于检测引出线路上的电流信号；所述处理模块用于接收所述电流信号，所述处理模块的控制端口与报警器相连，工控机通过通讯接口与处理模块相连。
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本实用新型工作原理是：将单相变压器两个副边线圈设计成串联方式，并在连接
的中心位置(出线端)用导线引出接地，可以测量对地电流大小。在正常情况下加热体负载没有对地短路时变压器副边两个串联的线圈电流完全平衡，则中心点接地线为0，没有漏电电流，但加热体负载有对地短路时，两个串联的线圈电流会有电流差，则该接地线就会产生漏电电流，加热体对地电流越大，则两个串联的线圈电流越不平衡，接地线的电流越大。基于此原理，在该接地线上串联一个控制开关如空开后接地，当接地电流超过设定电流时空开跳闸。同时在该接地线路上接一个电流监控模块、处理模块以及报警器电流互感器，检测该接地线的漏电电流，并输出至处理模块，显示在工控机上。检测的漏电电流数值输入到处理模块后，超过设定值则进行报警提示，并通过工控机显示，提示用户下一炉开炉前需要对发热体进行维护，处理故障。通过提前预警，避免下一炉发热体状况恶化，电极、碳管、石墨汇流排与炉壳、保温桶、石墨料盒打弧造成设备损坏，从而实现了安全生产。
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更进一步的改进是，还包括烧结炉电源，处理模块输出端口连接电源开关。如果接地电流继续上升，超过接地电流串联的空开的额定电流值，则控制器断开加热，保护设备及人身安全。
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更进一步的改进是，所述电流监控模块包括电流互感器，电流互感器连接数字电流表，数字电流表通过通讯接口与处理模块如plc输入端连接。电流互感器用于检测该接地线的漏电电流，并显示在数字电流表上，数字电流表与plc 的通讯模块进行通讯，将电流信号读取到plc中，显示在工控机上。
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更进一步的改进是，所述控制开关是空气开关。
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本实用新型的有益效果在于，针对烧结炉发热体接地线路设计了一套自动检测和报警装置，能够检测到电极、碳管、石墨汇流排与炉壳、保温桶、石墨盒放电电流值，并设定双联锁保护控制，避免了放电打弧造成的设备损失及人身伤害。本设计方式改变了烧结炉对发热体接地放电打弧没有监控、报警等保护的方式，减少了由于接地短路造成的设备停炉故障60％左右，基本杜绝了设备损失和人身伤害。产品由于接地故障停炉造成的损失减少80％，产生较好的经济效益。
附图说明
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图1是本实用新型实施例线路图。
具体实施方式
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为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
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下面结合具附图和体实施方式对本实用新型进行详细说明。
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实施例1
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如图1所示，一种烧结炉发热体检测和报警装置，包括单相变压器，电源 (图中未示出)。单相变压器的副边线圈是由第一绕组和第二绕组串联构成，所述第一绕组输入端连接发热体，第一绕组和第二绕组的串接公共点通过引出线路接地，所述引出线路上串联空气开关；在该引出线路上还电连接电流互感器，电流互感器连接数字电流表，数字电流表通过通讯接口与plc输入端连接,plc 的控制端口与报警器(图中未示出)、电源开关相连，工
控机通过通讯接口与plc 相连。
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本实用新型通过电流互感器、电流表，获取漏电电流信号，并把数字读到 plc程序后与设定的“接地电流超限报警”值进行比较，超过设定值则进行报警提示，不断开加热电源，提示用户下一炉开炉前需要对发热体进行维护，处理故障，起到了预警作用。如果接地电流继续上升，超过接地电流保护空开的额定电流值，空开跳闸，加热电源断电，保护设备及人身安全。
[0021]
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

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