[發明專利]具有襯里磨損探測系統的電感應熔爐

有效

• 申請號: 201780057894.X
• 申請日: 2017-07-23
• 公開（公告）號: CN109791021B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 薩嚴·N·帕布;托馬斯·W·紹特爾;特德·海恩斯;愛德華·J·貝爾
• 申請（專利權）人: 應達公司
• 主分類號: F27D21/00
• 分類號: F27D21/00;H05B6/06;F27D11/06
• 代理公司: 北京金信知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 王智;李海菊

一種用于加熱并且熔化導電材料的電感應熔爐具備襯里磨損探測系統，其當熔爐正確地受操作并且維護時可以探測可替換熔爐襯里磨損。在本發明的一些實施例中，襯里磨損探測系統利用嵌入在布置在可替換襯與和熔爐的感應線圈之間的引線組件耐火物中的導電引線組件。

技術領域

本發明涉及電感應熔爐，具體地說，涉及探測電感應熔爐中的熔爐襯里的磨損。

背景技術

圖1示出與熔爐中使用的可替換耐火物襯里有關的典型電感應熔爐的組件。可替換襯里12(在圖中以點狀示出)由用以襯墊熔爐的內壁并且形成內部熔爐容積14的具有高熔點的材料組成。金屬或其他導電材料放置在容積14內，并且通過電感應受加熱而且熔化。感應線圈16圍繞熔爐的外部高度的至少一部分，并且流過線圈的交變電流創建磁通量，其與放置在容積14中的材料耦合以通過感應的方式加熱并且熔化材料。熔爐基底18由合適的材料(例如耐火物磚或鑄造塊)形成。線圈16可以嵌入在充當用于線圈的絕熱和保護材料的可涂抹耐火物(灌漿)材料20或其他耐火物中。典型熔爐接地泄漏探針系統包括探針引線22a，其通過襯里12的底部凸進到熔化容積14中，如凸進到熔化容積中的引線端22a′所示。引線22a連接到電接地導線22b，電接地導線22b連接到熔爐電接地(GND)。引線22a或熔爐接地泄漏探針系統中使用的其他布置在本文中通常可以稱為接地探針。

由于熔爐用于容積14內的重復熔化，因此襯里12逐漸地消耗。在熔爐的服務壽命點之后，在熔爐重新襯砌工藝中補充襯里12。雖然這與安全熔爐操作相反并且無視耐火物制造商和安裝者的推薦，但熔爐的操作者可以獨立地決定延遲重新襯砌，直到熔爐容積14內的熔化的金屬與線圈16之間的耐火物襯里12已經惡化到這樣的狀態：熔爐線圈16受損壞并需要維修，和/或基底18已經損壞并需要維修。在此事件中，熔爐重新襯砌工藝變為廣泛的。

美國專利No.7,090,801公開一種用于熔化熔爐的監控設備，其包括由具有至少部分導電表面的若干導體部段構成的閉合電路和測量/顯示設備。梳形第一導體部段通過歐姆電阻器R串聯連接到第二導體部段。梳形第一導體部段安裝在耐火物襯里上并且直接布置得相鄰，然而，與第二導體部段電隔離。

美國專利No.6,148,018公開一種感應熔化熔爐，其包括探測系統，以用于取決于探測到從熔爐膛到熔爐的熱量感測進入熔爐的壁中的金屬滲透。電極系統插入在感應線圈與充當對耐火物襯里的背襯的滑動平面材料之間。電極系統包括感測墊外殼導體，其接收來自電源的測試信號，其中，感測墊包括溫度敏感粘合劑，其響應于通過襯里的熱量而改變導體之間的導電性。

美國專利No.5,319,671公開一種具有布置在熔爐襯里上的電極的設備。電極劃分為兩組不同的極性并且彼此間隔開。電極組可以連接到確定熔爐襯里的電氣溫度依賴性電阻的設備。電極中的至少一個在陶瓷箔上的第一側上布置為電極網絡。陶瓷箔的第一側或相對側被布置在熔爐襯里上。箔在前一種情況下具有比熔爐襯里的陶瓷材料更低的導熱率和更低的導電率，而在后一種情況下具有近似相同或更高的導熱率和近似相同或更高的導電率。

美國專利No.1,922,029公開一種屏蔽，其插入熔爐襯里中以形成控制電路的一個觸頭。屏蔽由金屬板制成并且彎曲以形成圓柱。當金屬從熔爐的內部泄漏出時，它與屏蔽層接觸，并且信號電路閉合。

美國專利No.1,823,873公開一種接地屏蔽，其位于熔爐襯里內并與感應線圈間隔開。提供實質上開口環形的上金屬導管，并且還有也是開口環形的類似的下金屬導管。多個相對較小的金屬管或導管在兩個較大的導管之間延伸并且以流體密封的方式固定至其。提供連接到保屏蔽的接地。

本發明的一個目的是提供一種具有襯里磨損探測系統的電感應熔爐，其可以協助當熔爐適當地受操作并且維護時避免歸因于襯里磨損而導致的熔爐線圈損壞和/或底部基底損壞。

本發明的另一目的是提供一種制造具有利用嵌入單獨引線組件耐火物中的導電引線組件的襯里磨損探測系統的電感應熔爐的方法。

發明內容