直流电加热炉炉衬膨胀变形保护电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种直流电加热炉炉衬膨胀变形保护电路，其包括具有连接功率电阻端子的电加热炉控制器和电加热器，还包括信号检测和放大模块、比较模块、执行模块，信号检测和放大模块检测炉衬膨胀变形信号并将该信号放大，其输出端连接比较模块的输入端，比较模块将信号检测和放大模块输入的信号与设定值比较，其输出端连接执行模块的输入端，执行模块包括若干功率电阻并根据比较模块输入的信号调节所述电加热炉的温度，若干功率电阻串联后接入控制器连接功率电阻的端子。本电路依据炉衬的变形度来调节电加热炉的温度，避免炉衬的进一步变形而碰触到电加热器，从而避免电加热炉的损坏和引起安全事故。实现对金属炉衬膨胀变形的有效抑制。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

Lining deformation protection circuit for DC electric heating furnace lining

The utility model discloses a DC electric furnace lining deformation protection circuit, which is connected with a power resistor terminal of the electric heating furnace controller and electric heater, including signal detection and amplification module, a comparison module, execution module, signal detection and amplification detection module lining expansion deformation signal and the signal amplification. The output end is connected with the input end of the comparison module, a comparison module will signal detection and amplification module of the input signal is compared with the set value, the output end is connected with the input end of the implementation of the module and execution module comprises a plurality of power resistors according to the temperature signal comparison module input adjustment of the electric heating furnace, terminal access controller is connected with a power resistor the number of power series resistance. The circuit adjusts the temperature of the electric heating furnace according to the deformation of the lining, avoids further deformation of the lining and touches the electric heater, thereby avoiding the damage of the electric heating furnace and causing a safety accident. It can effectively restrain the expansion deformation of metal lining.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种直流电加热炉炉衬膨胀变形的保护电路。技术背景现有温度控制技术主要是采用测温元件测得的温度参数，进行负反馈，然 后对控制器进行调节以进行对象的温度控制；电流控制技术根据所用环境不 同，采用电流或电压参数负反馈方式，也有气压反馈的方式。但上述的多种方 式都无法对直流电加热炉炉衬受热膨胀度进行有效的监测和控制。大型电加热炉广泛应用于冶金行业，炉内的壁衬经过长时间的高温受热及 频繁的温度变换，大都会产生变形情况，由于电加热器所负载电流都很大，一 般达到200A400A， 一旦金属炉衬膨胀变形就会碰触到电加热器，造成严重的 质量事故和安全隐患。电加热炉的工作原理类似于家用电器"热得快"的电阻 丝加热，电加热炉炉衬是一种金属材料，炉衬后的炉壁是由一些不同的绝缘材 料构成，电加热炉的电加热器位于炉衬后的炉壁内；在使用较长时间后，炉衬 长时间受热不均会产生膨胀变形隆起，严重的变形将损坏电加热炉，另外炉壁 的绝缘性能分布不均，导致膨胀变形造成的危害分布不是很均匀，所以炉衬变 形度与温度值并没有绝对的一一对应关系，考虑到炉内气体分布密度、气体流 速、绝缘性能受热变化等一系列因素，膨胀度还带有一定的偶然性。因此仅知 道温度升高导致炉衬膨胀变形这样一种趋势，所以通过测量温度无法得知炉衬 变形度。通常的做法只是依据经验在炉衬变形时调节电加热炉的温度，以避免 炉衬的进一步变形而损坏电加热炉。上述的温度调节是通过电加热炉的控制电路实现的，该控制电路设有一功 率调节旋钮，其相当于一个可变功率电阻，当可变功率电阻为0欧姆时，电加 热器功率为0，电加热炉停止加温，而当可变功率电阻为满量程时电加热器工 作功率最大。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种直流电加热炉炉衬膨胀变形 的保护电路，其依据电加热炉炉衬的变形度来调节电加热炉的温度，避免炉衬 的进一步变形而碰触到电加热器，从而避免电加热炉的损坏和引起安全事故。 实现对金属炉衬膨胀变形的有效抑制。为解决上述技术问题，本技术直流电加热炉炉衬膨胀变形保护电路包 括电加热炉控制器和电加热器，所述控制器设有连接功率电阻的端子，所述功 率电阻用以调节所述电加热炉的温度，还包括信号检测和放大模块、比较模块、 执行模块，所述信号检测和放大模块检测电加热炉炉衬膨胀变形信号并将该信 号放大，其输出端连接所述比较模块的输入端，所述比较模块将所述信号检测 和放大模块输入的信号与设定值比较，其输出端连接所述执行模块的输入端， 所述执行模块包括若干功率电阻并根据所述比较模块输入的信号调节所述电 加热炉的温度，所述若干功率电阻串联后接入所述控制器连接功率电阻的端 子。上述信号检测和放大模块包括罗氏线圈、差分放大器和电阻R1，所述罗氏 线圈输入端与所述电加热器并联，其输出端连接所述差分放大器的正、负输入 端，所述电阻R1并联于所述差分放大器的正、负输入端；上述比较模块包括比较器Al、 A2、 A3和设定电阻R2、 R3、 R4、 R5，所述 信号检测和放大模块差分放大器的输出端分别连接所述比较器Al、 A2和A3的 正输入端，所述电阻R2、 R3、 R4和R5串联连接，所述电阻R2的另一端连接 电源正端，所述电阻R5的另一端接地，所述电阻R2和R3的连接点连接比较 器A1的负输入端，所述电阻R3和R4的连接点连接比较器A2的负输入端，所 述电阻R4和R5的连接点连接比较器A3的负输入端；上述执行模块包括三极管Q1、 Q2、 Q3，三极管偏置电阻R6、 R7、 R8、 R9、 RIO、 Rll，继电器Jl、 J2、 J3，功率电阻Rrl、 Rr2、 Rr3，所述比较模块比较器 Al、 A2和A3的输出端分别通过偏置电阻R9、 R10、 Rll连接三极管Ql、 Q2、 Q3的基极，所述偏置电阻R6、 R7、 R8—端分别连接所述比较模块比较器A1、 A2和A3的输出端，所述偏置电阻R6、 R7、 R8的另一端接地，所述三极管Ql、 Q2、 Q3的发射极接地，所述继电器Jl、 J2、 J3的线圈一端连接电源正端，其 另一端分别连接三极管Q1、 Q2、 Q3的集电极，所述继电器J1、 J2、 J3的触点分别与功率电阻R^、 Rr2、 R^并联，所述功率电阻Rn、 Rr2、 IU串联后连接所述 控制器连接功率电阻端。由于本技术直流电加热炉炉衬膨胀变形保护电路采用了上述技术方 案，即利用罗氏线圈检测电加热器的输入和输出电流，以检测炉衬在膨胀变形 时电加热器的漏电流，罗氏线圈检测该漏电流信号，将该信号输入放大器，该 信号经放大器放大整形后与比较器的设定值进行比较，该漏电流信号小于设定 值时，说明炉衬膨胀变形较小，电加热炉依原设定工作，当该漏电流信号大于 设定值时，则比较器输出信号至执行模块，执行模块继电器动作，继电器的触 点将调节电加热炉温度的功率电阻短路，降低电加热炉的温度，上述设定值可 依据炉衬膨胀变形的严重程度设置多级设定值，本电路可根据多级设定值分节 调节电加热炉的温度，避免炉衬的进一步变形而碰触到电加热器，从而避免电 加热炉的损坏和引起安全事故。实现对金属炉衬膨胀变形的有效抑制。附图说明以下结合附图和实施方式对本技术作进一步的详细说明 图1为本技术直流电加热炉炉衬膨胀变形保护电路的框图， 图2为本技术直流电加热炉炉衬膨胀变形保护电路的原理图。具体实施方式如图l所示，本技术直流电加热炉炉衬膨胀变形保护电路包括电加热炉控制器6和电加热器5，所述控制器6设有连接功率电阻7的端子，所述功 率电阻7用以调节所述电加热炉的温度，还包括信号检测和放大模块1、比较 模块2、执行模块3，所述信号检测和放大模块1检测电加热炉炉衬膨胀变形 信号并将该信号放大，其输出端连接所述比较模块2的输入端，所述比较模块 2将所述信号检测和放大模块1输入的信号与设定值4比较，其输出端连接所 述执行模块3的输入端，所述执行模块3包括若干功率电阻7并根据所述比较 模块2输入的信号调节所述电加热炉的温度，所述若干功率电阻7串联后接入 所述控制器6连接功率电阻的端子。如图2所示，上述信号检测和放大模块1包括罗氏线圈CT、差分放大器 A4和电阻R1，所述罗氏线圈CT输入端与所述电加热器并联，其输出端连接所述差分放大器A4的正、负输入端，所述电阻R1并联于所述差分放大器A4的 正、负输入端；上述比较模块2包括比较器Al、 A2、 A3和设定电阻R2、 R3、 R4、 R5，所 述信号检测和放大模块1差分放大器A4的输出端分别连接所述比较器Al、 A2 和A3的正输入端，所述电阻R2、 R3、 R4和R5串联连接，所述电阻R2的另一 端连接电源正端，所述电阻R5的另一端接地，所述电阻R2和R3的连接点连 接比较器Al的负输入端，所述电阻R3和R4的连接点连接比较器A2的负输入 端，所述电阻R4和R5的连接点连接比较器A3的负输入端；上述执行模块3包括三极管Ql、 Q2、 Q3，继电器驱动电阻R6、 R7、 R8， 三极管限流电阻R9、 RIO、 Rll，继电器J1、 J2、 J3，功率电阻Rn、 Rr2、 RrJ， 所述比较模块2比较器A1、A2和A3的输出端分别通过三极管限流电阻R9、R10、 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流电加热炉炉衬膨胀变形保护电路，包括电加热炉控制器和电加热器，所述控制器设有连接功率电阻的端子，所述功率电阻用以调节所述电加热炉的温度，其特征在于：还包括信号检测和放大模块、比较模块、执行模块，所述信号检测和放大模块检测电加热炉炉衬膨胀变形信号并将该信号放大，其输出端连接所述比较模块的输入端，所述比较模块将所述信号检测和放大模块输入的信号与设定值比较，其输出端连接所述执行模块的输入端，所述执行模块包括若干功率电阻并根据所述比较模块输入的信号调节所述电加热炉的温度，所述若干功率电阻串联后接入所述控制器连接功率电阻的端子。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈嘉麟，
申请(专利权)人：上海宝钢工业检测公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]