一种基于工业电炉用辅助控制系统

技术领域

本发明涉及工业电炉技术领域，尤其涉及一种基于工业电炉用辅助控制系统。

背景技术

工业炉按供热方式分为两类：一类是火焰炉(或称燃料炉)，用固体、液体或气体燃料在炉内的燃烧热量对工件进行加热，第二类是电炉，电炉可分为电阻炉、感应炉、电弧炉、等离子炉、电子束炉等，同燃料炉比较，电炉的优点有：炉内气氛容易控制；物料加热快；加热温度高；温度容易控制；生产过程较易实现机械化和自动化；劳动卫生条件好；热效率高；产品质量好，且更加环保。

电炉是把炉内的电能转化为热量对工件加热的加热炉，电炉操作人员需要了解电炉及其辅助设备的结构和性能；配电系统、控制系统的布置及安全装置的位置等；操作工艺和安全操作规程，在使用之前需要观察设备的电源是否正常，是否有断相、短路或裸线等情况；检查接地装置接线处的接触是否良好，定期检查加热元件的使用情况，加热元件经短期使用后便不得拗折、碰撞，电炉电动机需定期检查，添加润滑油等，注意使用安全。

电炉在使用的时候内部的温度会剧烈升高，对工件进行加热融化，如果电炉老化温控设备失效，则无法控制电炉的温度，导致电炉因高温而引发火灾，现有的技术无法对发生火灾时对的大火进行准确检测与扑灭，导致发生重大的火灾安全事故。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的电炉在使用的时候内部的温度会剧烈升高，对工件进行加热融化，如果电炉老化温控设备失效，则无法控制电炉的温度，导致电炉因高温而引发火灾，现有的技术无法对发生火灾时对的大火进行准确检测与扑灭，导致发生重大的火灾安全事故的缺点，而提出的一种基于工业电炉用辅助控制系统。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

设计一种基于工业电炉用辅助控制系统，包括炉房，其特征在于：所述炉房的内部设置有电炉，所述炉房的一侧设置有消防栓，所述炉房顶部的中间位置设置有支撑柱，所述支撑柱的底部固定连接有第一法兰盘，所述炉房的顶部位于支撑柱的底部设置有防火顶，所述防火顶顶部的中间位置固定连接有第二法兰盘，所述防火顶位于第二法兰盘的底部设置有螺栓孔，所述螺栓孔的内部螺纹连接有贯穿螺栓孔、第一法兰盘与第二法兰盘的紧固螺栓，所述防火顶的顶部设置有贯穿防火顶的出水口，所述防火顶位于出水口的底部设置有强力喷头，所述防火顶与炉房的空腔部分组成储水仓，所述储水仓的内部安装有抽水泵，所述消防栓的一侧连接有贯穿炉房墙壁的消防水管，所述消防水管的末端与抽水泵连通。

优选的，所述电炉用辅助控制系统的操作步骤如下:

步骤一：电炉的辅助控制系统包括电极控制模块、计算模块、变压器模块，所述变压器模块分为变压器的电流密度、电阻、电压以及功率，电极控制模块，用于控制电炉电极的升降，计算模块与变压器模块同步运行相辅相成，通过计算模块来计算变压器的电流密度、电阻、电压与功率是否处于安全数值；

步骤二：炉房的内壁上安装有温度显示器，温度显示器与电炉通过电性连接，温度显示器能够试试显示炉内的温度，炉房的内壁位于温度显示器的顶部安装有调温器，调温器能够对炉内的温度进行调节；

步骤三：炉房的内部安装有温度传感器、信号传输器、计算机、控制器、报警器，温度传感器感受到电炉产生的温度，将接收到的温度信息通过信号传输器传送给计算机，计算机系统将接收到的温度信息与安全值的温度信息进行对比，当接收的信息高于温度安全值信息的时候，控制器控制报警器响起，发出警报声，反之接收的信息低于温度安全值信息的时候，报警器无法响起；

步骤四：在电炉工作的时候，需要控制电极的升降，并且对变压器进行控制，变压器能够起到电压变换、电流变换、阻抗变换、稳压等作用，电炉所需的电能会通过变压器，需要通过计算模块对经过变压器的电流密度、电阻、电压、功率进行科学计算，使电炉的用电始终处于安全范围；

步骤五：炉房在投入使用之前需要在炉房的顶部安装防火顶，将防火顶的四周固定在炉房的内壁，进行初次固定，将防火顶顶部的第二法兰盘对准第一法兰盘，接下来需要对防火顶的中间位置进行固定，此时将紧固螺栓依次穿过螺栓孔、第二法兰盘与第一法兰盘，有利于对防火顶进行二次固定，使其牢牢固定在炉房的顶部，炉房的内部安装有火灾感应器，当电炉由于多种因素叠加而发生火灾时，火灾传感器感受到火灾发生的信号，信号传输器将信号传输给控制器，控制器控制消防栓打开，并且同时控制抽水泵开启，抽水泵将消防栓内的水通过消防水管抽入储水仓的内部，之后储水仓内的水通过出水口进入强力喷头的内部，强力喷头将水从炉房的顶部排出，有利于对炉房内产生的火灾进行扑灭。

优选的，所述第一法兰盘与第二法兰盘的两侧设置有螺孔，所述螺孔与螺栓孔位于同一条直线上，且所述紧固螺栓为防锈螺栓。

优选的，所述强力喷头均匀分布与防火顶的底部，且所述强力喷头的数目为多组。

本发明提出的一种基于工业电炉用辅助控制系统，有益效果在于：

1、通过设置的消防栓、支撑柱、第一法兰盘、第二法兰盘、螺栓孔、紧固螺栓、出水口、强力喷头、储水仓、抽水泵、消防水管，炉房在投入使用之前需要在炉房的顶部安装防火顶，将防火顶的四周固定在炉房的内壁，进行初次固定，有利于防止防火顶在炉房的顶部掉落，在安装的时候将防火顶顶部的第二法兰盘对准第一法兰盘，再将紧固螺栓依次穿过螺栓孔、第二法兰盘与第一法兰盘，有利于对防火顶进行二次固定，使其牢牢固定在炉房的顶部，炉房的内部安装有火灾感应器，当电炉由于多种因素叠加而发生火灾时，火灾传感器感受到火灾发生的信号，信号传输器将信号传输给控制器，控制器控制消防栓打开，并且同时控制抽水泵开启，抽水泵将消防栓内的水通过消防水管抽入储水仓的内部，之后储水仓内的水通过出水口进入强力喷头的内部，强力喷头将水从炉房的顶部排出，有利于对炉房内产生的火灾进行扑灭，防止出现因火灾而引发的重大安全事故。

2、通过设置的温度传感器、信号传输器、计算机、控制器、报警器，温度传感器感受到电炉产生的温度，将接收到的温度信息通过信号传输器传送给计算机，计算机系统将接收到的温度信息与安全值的温度信息进行对比，当接收的信息高于温度安全值信息的时候，控制器控制报警器响起，发出警报声，有利于提醒工作人员需要降低电炉内的温度。

3、通过设置的计算模块，对电炉用电的电流密度、电阻、电压与功率分别进行计算，然后将计算的数值与安全数值进行对比，当电炉接入的电大于安全值的时候，将电炉的开关关闭，有利于避免电炉因错误用电对电炉造成损坏或者因错误用电而引发火灾

附图说明

图1为本发明提出的辅助控制系统涵盖图；

图2为本发明提出的高温报警流程图；

图3为本发明提出的炉房内部示意图；

图4为本发明提出的A处结构示意图。

图中：1、炉房；2、电炉；3、消防栓；4、支撑柱；5、第一法兰盘；6、防火顶；7、第二法兰盘；8、螺栓孔；9、紧固螺栓；10、出水口；11、强力喷头；12、储水仓；13、抽水泵；14、消防水管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-4，一种基于工业电炉用辅助控制系统，包括炉房1，其特征在于：炉房1的内部设置有电炉2，炉房1的一侧设置有消防栓3，炉房1顶部的中间位置设置有支撑柱4，支撑柱4的底部固定连接有第一法兰盘5，炉房1的顶部位于支撑柱4的底部设置有防火顶6，防火顶6顶部的中间位置固定连接有第二法兰盘7，防火顶6位于第二法兰盘7的底部设置有螺栓孔8，螺栓孔8的内部螺纹连接有贯穿螺栓孔8、第一法兰盘5与第二法兰盘7的紧固螺栓9，防火顶6的顶部设置有贯穿防火顶6的出水口10，防火顶6位于出水口10的底部设置有强力喷头11，防火顶6与炉房1的空腔部分组成储水仓12，储水仓12的内部安装有抽水泵13，消防栓3的一侧连接有贯穿炉房1墙壁的消防水管14，消防水管14的末端与抽水泵13连通；

通过设置的消防栓3、支撑柱4、第一法兰盘5、第二法兰盘7、螺栓孔8、紧固螺栓9、出水口10、强力喷头11、储水仓12、抽水泵13、消防水管14，炉房1在投入使用之前需要在炉房1的顶部安装防火顶6，将防火顶6的四周固定在炉房1的内壁，进行初次固定，有利于防止防火顶6在炉房1的顶部掉落，在安装的时候将防火顶6顶部的第二法兰盘7对准第一法兰盘5，再将紧固螺栓9依次穿过螺栓孔8、第二法兰盘7与第一法兰盘5，有利于对防火顶6进行二次固定，使其牢牢固定在炉房1的顶部，炉房1的内部安装有火灾感应器，当电炉2由于多种因素叠加而发生火灾时，火灾传感器感受到火灾发生的信号，信号传输器将信号传输给控制器，控制器控制消防栓3打开，并且同时控制抽水泵13开启，抽水泵13将消防栓3内的水通过消防水管14抽入储水仓12的内部，之后储水仓12内的水通过出水口10进入强力喷头11的内部，强力喷头11将水从炉房1的顶部排出，有利于对炉房1内产生的火灾进行扑灭，防止出现因火灾而引发的重大安全事故。

其中，电炉用辅助控制系统的操作步骤如下:

步骤一：电炉的辅助控制系统包括电极控制模块、计算模块、变压器模块，变压器模块分为变压器的电流密度、电阻、电压以及功率，电极控制模块，用于控制电炉电极的升降，计算模块与变压器模块同步运行相辅相成，通过计算模块来计算变压器的电流密度、电阻、电压与功率是否处于安全数值；

步骤二：炉房1的内壁上安装有温度显示器，温度显示器与电炉2通过电性连接，温度显示器能够试试显示炉内的温度，炉房1的内壁位于温度显示器的顶部安装有调温器，调温器能够对炉内的温度进行调节；

步骤三：炉房1的内部安装有温度传感器、信号传输器、计算机、控制器、报警器，温度传感器感受到电炉2产生的温度，将接收到的温度信息通过信号传输器传送给计算机，计算机系统将接收到的温度信息与安全值的温度信息进行对比，当接收的信息高于温度安全值信息的时候，控制器控制报警器响起，发出警报声，反之接收的信息低于温度安全值信息的时候，报警器无法响起；

步骤四：在电炉2工作的时候，需要控制电极的升降，并且对变压器进行控制，变压器能够起到电压变换、电流变换、阻抗变换、稳压等作用，电炉2所需的电能会通过变压器，需要通过计算模块对经过变压器的电流密度、电阻、电压、功率进行科学计算，使电炉的用电始终处于安全范围；

步骤五：炉房1在投入使用之前需要在炉房1的顶部安装防火顶6，将防火顶6的四周固定在炉房1的内壁，进行初次固定，将防火顶6顶部的第二法兰盘7对准第一法兰盘5，接下来需要对防火顶6的中间位置进行固定，此时将紧固螺栓9依次穿过螺栓孔8、第二法兰盘7与第一法兰盘5，有利于对防火顶6进行二次固定，使其牢牢固定在炉房1的顶部，炉房1的内部安装有火灾感应器，当电炉2由于多种因素叠加而发生火灾时，火灾传感器感受到火灾发生的信号，信号传输器将信号传输给控制器，控制器控制消防栓3打开，并且同时控制抽水泵13开启，抽水泵13将消防栓3内的水通过消防水管14抽入储水仓12的内部，之后储水仓12内的水通过出水口10进入强力喷头11的内部，强力喷头11将水从炉房1的顶部排出，有利于对炉房1内产生的火灾进行扑灭

本发明实施例中选择变压器一次侧的电流密度、电流强度、电阻、电压、功率通过计算模块进行计算判断。

电流密度的公式为J＝I/A,I表示电流，J表示电流密度，A表示截面矢量；

电流强度公式为I＝q/t，I表示电流强度，q表示在时间t内通过导体横载面的电量，t表示单位时间；

电阻公式为R＝p*(l/s),ρ表示电阻材料的电阻率,L表示绕制电阻的导线长度,S表示电阻导线横截面积；

电压公式为U＝i*r,U表示电压，I表示电流，r表示电阻；

功率公式为输出电压X输出电流；

单相变压器功率由用电总功率*120％；

三相变压器功率计算如下(以相电压200V，线电压350V为例)：

三相额定功率＝1.732*额定电流*额定线电压(350V)＝3*额定电流*额定相电压(200V)。

通过以上计算，确定经过变压器的电炉用电是否处于安全状态。

其中，第一法兰盘5与第二法兰盘6的两侧设置有螺孔，螺孔与螺栓孔8位于同一条直线上，且紧固螺栓9为防锈螺栓；将第一法兰盘5与第二法兰盘6的两侧设置有螺孔，螺孔与螺栓孔8位于同一条直线上，便于紧固螺栓9穿过螺孔与螺栓孔8，起到对防火顶6中间位置固定的作用，将紧固螺栓9设置为防锈螺栓，能够提高紧固螺栓9的使用寿命。

其中，强力喷头11均匀分布与防火顶6的底部，且强力喷头11的数目为多组；通过设置的多组强力喷头11便于提高喷水效果，提高灭火的效率。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。