电弧熔炼炉的制作方法

本实用新型涉及了一种电弧熔炼炉。

背景技术：

电弧熔炼是利用电能在电极与电极或电极与被熔炼物料之间产生电弧来熔炼金属的电热冶金方法，电弧熔炼炉是实施熔炼的装置，一般在真空熔炼室底部设置坩埚，顶部设置引弧杆，引弧杆末端设置钨针，钨针靠近坩埚或坩埚内的物料，引发电弧后，需要将钨针再远离坩埚并保持一定的距离，避免高温使钨针与炉料发生反应等。目前对引弧杆的操作都采用人工控制，人工操作容易反应慢而导致引弧失败。申请号为201910459821.4的专利申请公开了一种小型电弧熔炼炉，其采用金属波纹管代替引弧杆的动力机构，也即代替人工，利用波纹管的弹力和引弧后产生的气压对引弧杆进行远离操作。该方式下引弧产生的气压对柱型的引弧杆产生的轴向压力较小，主要是波纹管的弹力使引弧杆远离坩埚和炉料。但是波纹管的弹力以及引弧产生的气压大小，都无法控制，使得引弧杆远离坩埚的驱动力也无法控制，也即引弧杆的远离速度还是不可控的，过快过慢都会影响引弧结果。另外，该方式使用时，下限位架等需要拆装以配合使用，很不方便。

技术实现要素：

为了解决背景技术中所存在的问题，本实用新型提出了一种电弧熔炼炉。

一种电弧熔炼炉，包括真空熔炼室，真空熔炼室内底部设置有坩埚，还包括电动缸、感应检测装置和控制电路，所述电动缸设置在所述真空熔炼室的顶部，所述电动缸的自由端穿设入所述真空熔炼室，钨针设置在所述电动缸的自由端；所述感应检测装置设置在所述真空熔炼室内侧壁上，所述控制电路的输入端连接所述感应检测装置，所述控制电路的输出端连接所述电动缸。

基于上述，所述感应检测装置为光电传感器，所述真空熔炼室侧壁上开设有感应口，所述感应口处设置有视窗玻璃，所述真空熔炼室外壁上对应所述感应口设置有容纳腔，所述光电传感器设置在所述容纳腔内。

基于上述，所述光电传感器为光敏电阻，所述光敏电阻的一端通过电阻r1连接电源，所述光敏电阻的另一端通过电阻r2接地，所述光敏电阻的一端还连接所述控制电路的输入端。

基于上述，所述控制电路包括控制器和放大电路，放大电路包括电阻r3、电容c1、运算放大器u1、电阻r4和电阻r5，电阻r3和电容c1组成rc滤波电路，运算放大器u1的同相输入端通过rc滤波电路连接感应检测装置的输出端，运算放大器u1的反相输入端通过电阻r5接地，运算放大器u1的输出端依次通过电阻r4和电阻r5接地，运算放大器u1的输出端还作为放大电路的输出端连接控制器，控制器连接所述电动缸。

本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型将电动缸的伸缩杆代替引弧杆，并通过感应检测装置检测引弧结果，引弧成功后通过控制电路控制电动缸收缩引弧杆，且电动缸作为一种成熟的现有技术其收缩速度和行程位置都可精准控制，充分提高了对引弧的进准控制，大大提高了引弧的成功率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型光敏检测的电路结构示意图。

图3是本实用新型放大电路的电路结构示意图。

图中：1.真空熔炼室；2.坩埚；3.钨针；4.电动缸；5.容纳腔；6.视窗玻璃。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，一种电弧熔炼炉，包括真空熔炼室1，真空熔炼室1内底部设置有坩埚2，还包括电动缸4、感应检测装置和控制电路，所述电动缸4设置在所述真空熔炼室1的顶部，所述电动缸4的自由端穿设入所述真空熔炼室1，钨针3设置在所述电动缸4的自由端；所述感应检测装置设置在所述真空熔炼室1内侧壁上，所述控制电路的输入端连接所述感应检测装置，所述控制电路的输出端连接所述电动缸4。

引弧后电弧会产生发光、发热、气压增加等变化，感应检测装置检测到引弧成功后，将检测信息发送至控制电路，控制电路控制电动缸4收缩，以使钨针3远离坩埚2。实际中可多次试验后，根据实际设定电动缸4的行程位置和速度，通过对行程位置和速度进行标准化设定，有效提高了引弧成功率。

本实施例中，所述感应检测装置为光电传感器，所述真空熔炼室1侧壁上开设有感应口，所述感应口处设置有视窗玻璃6，所述真空熔炼室1外壁上对应所述感应口设置有容纳腔5，所述光电传感器设置在所述容纳腔5内。通过对电弧光的检测，将光信号转换为电信号，对电动缸4进行控制。在其他实施例中，还可以采用温度传感器等。

具体的，如图2所示，所述光电传感器为光敏电阻，所述光敏电阻rg的一端通过电阻r1连接电源，所述光敏电阻的另一端通过电阻r2接地，所述光敏电阻的一端还连接所述控制电路的输入端。光线变化使光敏电阻阻值变化，导致光敏电阻的分压变化，也即对控制电路的输入信号发生变化。

如图3所示，所述控制电路包括控制器和放大电路，放大电路包括电阻r3、电容c1、运算放大器u1、电阻r4和电阻r5，电阻r3和电容c1组成rc滤波电路，运算放大器u1的同相输入端通过rc滤波电路连接感应检测装置的输出端，运算放大器u1的反相输入端通过电阻r5接地，运算放大器u1的输出端依次通过电阻r4和电阻r5接地，运算放大器u1的输出端还作为放大电路的输出端连接控制器，控制器连接所述电动缸。感应检测装置的采样信号经rc滤波电路滤波后，由运算放大器u1进行放大并输出至控制器，控制器根据接收到的检测信号控制电动缸工作。本实施例中控制器为单片机，型号为stm32f103zet6。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

技术特征：

1.一种电弧熔炼炉，包括真空熔炼室，真空熔炼室内底部设置有坩埚，其特征在于：还包括电动缸、感应检测装置和控制电路，所述电动缸设置在所述真空熔炼室的顶部，所述电动缸的自由端穿设入所述真空熔炼室，钨针设置在所述电动缸的自由端；所述感应检测装置设置在所述真空熔炼室内侧壁上，所述控制电路的输入端连接所述感应检测装置，所述控制电路的输出端连接所述电动缸。

2.根据权利要求1所述的电弧熔炼炉，其特征在于：所述感应检测装置为光电传感器，所述真空熔炼室侧壁上开设有感应口，所述感应口处设置有视窗玻璃，所述真空熔炼室外壁上对应所述感应口设置有容纳腔，所述光电传感器设置在所述容纳腔内。

3.根据权利要求2所述的电弧熔炼炉，其特征在于：所述光电传感器为光敏电阻，所述光敏电阻的一端通过电阻r1连接电源，所述光敏电阻的另一端通过电阻r2接地，所述光敏电阻的一端还连接所述控制电路的输入端。

4.根据权利要求1所述的电弧熔炼炉，其特征在于：所述控制电路包括控制器和放大电路，放大电路包括电阻r3、电容c1、运算放大器u1、电阻r4和电阻r5，电阻r3和电容c1组成rc滤波电路，运算放大器u1的同相输入端通过rc滤波电路连接感应检测装置的输出端，运算放大器u1的反相输入端通过电阻r5接地，运算放大器u1的输出端依次通过电阻r4和电阻r5接地，运算放大器u1的输出端还作为放大电路的输出端连接控制器，控制器连接所述电动缸。

技术总结
本实用新型提供了一种电弧熔炼炉，包括真空熔炼室，真空熔炼室内底部设置有坩埚，还包括电动缸、感应检测装置和控制电路，所述电动缸设置在所述真空熔炼室的顶部，所述电动缸的自由端穿设入所述真空熔炼室，钨针设置在所述电动缸的自由端；所述感应检测装置设置在所述真空熔炼室内侧壁上，所述控制电路的输入端连接所述感应检测装置，所述控制电路的输出端连接所述电动缸。该电弧熔炼炉具有结构简单、控制准确、效率高的优点。

技术研发人员：罗刚银;薛艳芬;赵高威
受保护的技术使用者：郑州鼎力新能源设备有限公司
技术研发日：2019.12.26
技术公布日：2020.08.04