一种感应熔炼装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种感应熔炼装置，其包括炉体部分和电气部分，炉体部分包括感应线圈、磁通路、上屏蔽圈、下屏蔽、线圈涂料、炉衬料、炉壳、炉盖和炉架等其它钢结构部分，电气部分包括整流系统、逆变系统和谐振系统；整流系统，采用三相桥式全控整流方式，用于将整流变压器二次侧电压整流为脉动的直流电压同时输出至逆变系统；逆变系统，采用单逆变桥或多逆变桥并联方式，用于将输出侧电压逆变后，输出逆变电压至谐振系统；谐振系统，采用LC或LCC震荡方式，以逆变电压作为激励源，通过谐振电容器组与感应线圈形成振荡电路，在感应线圈与谐振电容器组的回路上形成槽路谐振电流，交变电流通过电磁感应方式加热炉内金属炉料。

【技术实现步骤摘要】
一种感应熔炼装置
本技术涉及金属冶炼
，尤其是涉及一种感应熔炼装置。
技术介绍
感应熔炼装置利用电磁感应原理对炉内金属进行熔化或加热处理。历史阶段，感应熔炼装置一般规格（炉容量、装机容量）较小，多用于实验室或小型铸造厂。伴随着钢铁行业的发展，大吨位铸件被一次成型浇筑的要求，大批量合金熔化对高收得率的要求，高产量特殊钢冶炼对温度及成分的高精度要求等等，使得大规格感应熔炼装置的开发变得尤为迫切。而近年来电力电子等元器件的技术性能不断提升与成熟，也为大规格感应熔炼装置的发展提供了硬件保障。现阶段，行业内感应熔炼装置有了一定的发展，出现了40t-60t可满足连续浇筑生产工艺的中等规格感应熔炼装置。但这些装置普遍上的仅将原有小规格熔炼装置的部分器件参数优化放大选用，并未脱离原设计方案，本技术所涉及大规格感应熔炼装置从设计原理到器件选用均不同于现有设计方案。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本技术的目的之一是提供一种适用于大规格熔炼装置的感应熔炼装置。本技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种感应熔炼装置，包括炉体部分和电气部分，所述炉体部分包括感应线圈、磁通路、上屏蔽圈、下屏蔽圈、线圈涂料、炉衬料、炉壳、炉盖和炉架；所述电气部分包括整流系统、逆变系统和谐振系统；所述整流系统，采用三相桥式全控整流方式，用于将整流变压器二次侧电压整流为脉动的直流电压同时输出至所述逆变系统；所述逆变系统，采用单逆变桥或多逆变桥并联方式，用于将输出侧电压逆变后，输出逆变电压至所述谐振系统；所述谐振系统，采用LC或LCC震荡方式，以逆变电压作为激励源，使用谐振电容器组与感应线圈形成振荡电路，在感应线圈与谐振电容器组的回路上形成槽路谐振电流。通过采用上述技术方案，整流系统采用三相桥式全控整流方式将整流变压器二次侧电压整流为脉动的直流电压同时输出至逆变系统，逆变系统采用单逆变桥或多逆变桥并联方式，将整流后的直流电再次变成交流电，得到更加稳定的且适用于感应熔炼装置的交流电，逆变后的交流电输入谐振系统，以逆变电压作为激励源，通过谐振电容器组与感应线圈形成振荡电路，在感应线圈与谐振电容器组主回路上形成槽路谐振电流，此交变电流通过电磁感应方式加热炉内金属炉料。本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述整流系统包括三个单机12脉波整流电路，每一个所述单机12脉波整流电路电连接在一个变压器的两个低压侧绕组一侧，每个所述变压器的高压侧绕组间隔10°移相，组成36脉波。通过采用上述技术方案，单机12脉波整流电路有三个，对应有三个变压器，三个变压器的高压侧绕组间隔10°移相，形成36脉波，以提高整流后电压的稳定性。本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：每一个所述单机12脉波整流电路包括串联的两组三相桥式6脉波全控整流桥；每一组所述三相桥式6脉波全控整流桥分别包括十二个整流晶闸管，且所述三相桥式6脉波全控整流桥的每一相桥的上桥臂及下桥臂包括两个串联的整流晶闸管；每一组所述三相桥式6脉波全控整流桥分别还包括十二个整流阻容吸收装置，每一个所述整流晶闸管分别并联一个所述整流阻容吸收装置；三个所述单机12脉波整流电路分别串联有平波电抗器，三个所述单机12脉波整流电路的输出端依次电连接至所述逆变系统的输入端。通过采用上述技术方案，三相桥式6脉波全控整流桥将用户侧交流电整流成直流电；整流阻容吸收装置用于整流后的滤波，使得整流后的电压趋于平滑直流电压；串联于整流系统与逆变系统的平波电抗器主要作用是平波，用于将整流出来的电压波形再次处理平滑的作用；另外为了保证整流与逆变系统不断流，起到续流作用；此外，为了限制故障状态，比如短路瞬间的电流上升率；三个单机12脉波整流电路的输出端依次输出整流电压UD1、UD2和UD3作为逆变系统的电源。本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述整流阻容吸收装置包括串联的吸收电阻R和吸收电容C。通过采用上述技术方案，由于整流晶闸管在开通关断瞬间会产生高压尖峰毛刺电压，吸收电容C和吸收电阻R主要用于消除该高压尖峰毛刺电压，通过吸收电阻R对吸收电容C充电，由于吸收电阻R作用，阻抗变大，吸收电容C也等效地增加了开关的并联电容容量，因此，抑制开关断开的电压浪涌；开关接通时，吸收电容C通过开关放电，其放电电流被吸收电阻R所限制，因此，吸收电容C和吸收电阻R，主要作用是防止产生内部过电压而击穿整流元件。本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述平波电抗器设置为油浸水冷式平波电抗。通过采用上述技术方案，采用油浸平波电抗器的原因是因为，平波电抗器温度低，损耗小，噪音小，密封性好，防护等级高；且采用大截面导电箔绕制，电密低，损耗小；以及采用取向硅钢片，磁密低，铁芯损耗小。本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述逆变系统包括三个逆变电路，每一个所述平波电抗器电连接一个所述逆变电路，每一个所述逆变电路包括两组并联的逆变桥；每一组所述逆变桥分别包括两个逆变桥臂，每一个所述逆变桥臂分别包括两个串联的逆变晶闸管和两个逆变阻容吸收装置，每一个所述逆变晶闸管分别并联一个所述逆变阻容吸收装置。通过采用上述技术方案，逆变电路将整流滤波后的电压再次逆变成交流电，且逆变阻容吸收装置有利于提高逆变电压的稳定性，使得三个逆变电路的输出端一侧输出逆变电压Uo1、Uo2和Uo3。本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述逆变阻容吸收装置包括串联的吸收电容C和吸收电阻R。通过采用上述技术方案，由于逆变晶闸管在开通关断瞬间会产生高压尖峰毛刺电压，吸收电容C和吸收电阻R主要用于消除该高压尖峰毛刺电压，通过吸收电阻R对吸收电容C充电，由于吸收电阻R作用，阻抗变大，吸收电容C也等效地增加了开关的并联电容容量，因此，抑制开关断开的电压浪涌；开关接通时，吸收电容C通过开关放电，其放电电流被吸收电阻R所限制，因此，吸收电容C和吸收电阻R，主要作用是防止产生内部过电压而击穿整流元件。本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述电气部分的信号传输采用光隔离方式，所述振荡电路的电气连接采用大截面铜排或水冷电缆。通过采用上述技术方案，电气部分采用光隔离方式以减少外界环境对信号传输的影响，提高稳定性，此外电气连接采用大截面铜排或水冷电缆，避免因功率过大导致电气连接中发热量过大，有利于保护电气连接的线缆。综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.整流系统将整流变压器二次侧电压整流为脉动的直流电压同时输出至逆变系统，逆变系统将整流后的直流电再次变成交流电，得到更加稳定的且适用于感应熔炼装置的交流电，逆变后的交流电输入谐振系统，以逆变电压作为激励源，通过谐振电容器组与感应线圈形成振荡电路，在感应线圈与谐振电容器组主回路上形成槽路谐振电流，此交变电流通过电磁感应方式加热炉内金属炉料；2.三相桥式6脉波全控整流桥将用户侧交流电整流成直流电；整流阻容吸收装置保护三相桥式6脉波全本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种感应熔炼装置，包括炉体部分（1）和为电气部分（2），其特征在于：所述炉体部分（1）包括感应线圈（11）、磁通路（12）、上屏蔽圈（13）、下屏蔽圈（14）、线圈涂料（15）、炉衬料（16）、炉壳（17）、炉盖（18）和炉架（19）；所述电气部分（2）包括整流系统（21）、逆变系统（22）和谐振系统（23）；/n所述整流系统（21），采用三相桥式全控整流方式，用于将整流变压器二次侧电压整流为脉动的直流电压同时输出至所述逆变系统（22）；/n所述逆变系统（22），采用单逆变桥（71）或多逆变桥（71）并联方式，用于将输出侧电压逆变后，输出逆变电压至所述谐振系统（23）；/n所述谐振系统（23），采用LC或LCC震荡方式，以逆变电压作为激励源，使用谐振电容器组（231）与感应线圈（11）形成振荡电路（8），在感应线圈（11）与谐振电容器组（231）的回路上形成槽路谐振电流。/n

【技术特征摘要】
1.一种感应熔炼装置，包括炉体部分（1）和为电气部分（2），其特征在于：所述炉体部分（1）包括感应线圈（11）、磁通路（12）、上屏蔽圈（13）、下屏蔽圈（14）、线圈涂料（15）、炉衬料（16）、炉壳（17）、炉盖（18）和炉架（19）；所述电气部分（2）包括整流系统（21）、逆变系统（22）和谐振系统（23）；
所述整流系统（21），采用三相桥式全控整流方式，用于将整流变压器二次侧电压整流为脉动的直流电压同时输出至所述逆变系统（22）；
所述逆变系统（22），采用单逆变桥（71）或多逆变桥（71）并联方式，用于将输出侧电压逆变后，输出逆变电压至所述谐振系统（23）；
所述谐振系统（23），采用LC或LCC震荡方式，以逆变电压作为激励源，使用谐振电容器组（231）与感应线圈（11）形成振荡电路（8），在感应线圈（11）与谐振电容器组（231）的回路上形成槽路谐振电流。


2.根据权利要求1所述的一种感应熔炼装置，其特征在于：所述整流系统（21）包括三个单机12脉波整流电路（3），每一个所述单机12脉波整流电路（3）电连接在一个变压器（9）的两个低压侧绕组（91）一侧，每个所述变压器（9）的高压侧绕组（92）间隔10°移相，组成36脉波。


3.根据权利要求2所述的一种感应熔炼装置，其特征在于：每一个所述单机12脉波整流电路（3）包括串联的两组三相桥式6脉波全控整流桥（31）；每一组所述三相桥式6脉波全控整流桥（31）分别包括十二个整流晶闸管（311），且所述三相桥式6脉波全控整流桥（31）的每一相桥的上桥臂及下桥臂...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈小弟，
申请(专利权)人：上海兆力电器制造有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31