一种电熔炉的加热方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电熔炉的加热方法。
【背景技术】
[0002] 现有的涡流加热式的电熔炉，判断在坩埚中金属的多少，往往是靠人们的经验。但 以经验进行估算，往往会出错。以电熔炉用于生产铝制品为例，在实际生产中，需要将不良 铝制品重新投入坩埚中进行再利用，而由于铝制品已经成型，杂乱的铝制品放入坩埚后，人 们的经验已经很难判断已经放入的不良品铝制品的体积了。涡流加热式的电熔炉有一个特 性，就是放入不同体积的铝均对应一个最优的加热电压、加热频率。若使用错误的加热电 压、加热频率，要么导致熔化效率低下，要么浪费能源，甚至可能会使金属铝过热，导致生产 出来的产品强度下降，造成品质问题。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的技术问题是：提供一种电熔炉的加热方法，它能判断在坩埚中金 属的体积，并根据坩埚中金属的体积来选定最佳的加热工艺。
[0004] 本发明解决其技术问题的解决方案是： 一种电熔炉的加热方法，包括以下步骤： a) 、准备电熔炉，所述电熔炉包括加热线圈、感应线圈、被加热线圈和感应线圈所缠绕 的坩埚组件，电熔炉还设有本身装载有加热频率方案的判断模块、集成运放、电容C、加热控 制模块和测试电源；所述集成运放的输出端连接判断模块的输入端；所述感应线圈设置在 加热线圈的上方，感应线圈与加热线圈均作为电感互相耦合，同时使上述两者的异名端相 连； b) 、在坩埚组件中加入需要熔化的金属； c) 、令a)中所述电感组与电容C连接，形成LC电路； d) 、将c)中形成的LC电路接入测试电源，LC电路就会产生周期震荡的电流，此电流经 集成运放处理后，形成一个幅值跟频率均稳定的信号； e) 、判断模块获取d)中的所述的信号后，判断模块根据该信号的频率在预设加热频率 方案中，选定驱动加热线圈的加热频率方案；所述加热频率方案为施加在加热线圈上的， 驱动加热线圈工作的频率；加热线圈上施加的频率的数值具有随着输入的信号的频率提高 而整体提尚的趋势； f) 、将加热线圈从LC电路中分离，并将其接入加热控制模块； g) 、加热控制模块根据e)中选定的加热频率方案对加热线圈施加具有选定频率的电 压。
[0005] 作为上述技术方案的进一步改进，感应线圈与加热线圈均作为电感相互全耦合。
[0006] 作为上述技术方案的进一步改进，所述加热控制模块预设有四种加热频率方 案，所述加热频率方案分别为当放入的金属达到坩埚组件的容量〇~19%、20~39%、40~59%、 60~79%和80~100%时施加在加热线圈上驱动加热线圈工作的频率。
[0007] 本发明的有益效果是：提供一种电熔炉的加热方法，先坩埚组件上的加热线圈与 感应线圈作为电感相互耦合，同时令上述两者异名端相连，然后在坩埚组件放入需要熔化 的金属，接着令电感组与电容C连接，形成LC电路，连接测试电源后，在LC电路中形成一定 频率的震荡电流，该震荡电流经集成功放后形成幅值和频率均稳定的信号，判断模块根据 信号的频率，在预设的加热频率方案中选择对应的方案，并按选择的方案控制加热控制模 块驱动加热线圈对坩埚内的金属加热，以达到节能、快速熔化的目的。本发明用于金属的熔 炼。
【具体实施方式】
[0008] 以下将结合实施例对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整 的描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一 部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性 劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联 接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接 辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下 可以交互组合。
[0009] -种电熔炉的加热方法，包括以下步骤： a) 、准备电熔炉，所述电熔炉包括加热线圈、感应线圈、被加热线圈和感应线圈所缠绕 的坩埚组件，电熔炉还设有本身装载有加热频率方案的判断模块、集成运放、电容C、加热控 制模块和测试电源；所述集成运放的输出端连接判断模块的输入端；所述感应线圈设置在 加热线圈的上方，感应线圈与加热线圈均作为电感互相耦合，同时使上述两者的异名端相 连； b) 、在坩埚组件中加入需要熔化的金属； c) 、令a)中所述电感组与电容C连接，形成LC电路； d) 、将c)中形成的LC电路接入测试电源，LC电路就会产生周期震荡的电流，此电流经 集成运放处理后，形成一个幅值跟频率均稳定的信号； e) 、判断模块获取d)中的所述的信号后，判断模块根据该信号的频率在预设加热频率 方案中，选定驱动加热线圈的加热频率方案；所述加热频率方案为施加在加热线圈上的， 驱动加热线圈工作的频率；加热线圈上施加的频率的数值具有随着输入的信号的频率提高 而整体提尚的趋势； f) 、将加热线圈从LC电路中分离，并将其接入加热控制模块； g) 、加热控制模块根据e)中选定的加热频率方案对加热线圈施加具有选定频率的电 压。
[0010] 作为上述实施方式的优选方案，感应线圈与加热线圈均作为电感相互全耦合。
[0011] 由于工业上常用铝材作为生产的原材料，故下文以铝为例对本发明的原理进行阐 述，但本发明不限于铝材，它也适用于其他金属的熔炼。
[0012] 铝的磁导率相对于空气的磁导率为1. 000022,其差异非常小，由于电感值正比于 磁导率，如果用单一线圈组来测定线圈组内是否有铝，其电感的差异非常小，很难用廉价的 设备对其进行分辨。故在加热线圈的上方设置感应线圈，并将感应线圈与加热线圈作为电 感相互耦合，同时使其两者异名端相连，组成电感组。其目的在于，在坩埚