申请(专利)号：CN202211508223.X

申请日：2022-11-29

授权公告号：CN115751964B

授权公告日：2025-07-04

申请人：大连理工大学

地址：116024 辽宁省大连市甘井子区凌工路2号

发明人：王振 齐铭 李国锋 王宁会

主分类号：F27B14/20

分类号：F27B14/20;G01B7/26

代理机构：辽宁鸿文知识产权代理有限公司

代理人：许明章 王海波

主权项：

1.一种可监测熔池深度的双电极直流电熔镁炉系统,其特征在于,所述的双电极直流电熔镁炉系统包括炉体、一对石墨电极、电极夹持装置、电极接头、水冷装置、电极高度调节装置、直流焊接电源、除尘装置、基于虚拟仪器平台的数据采集系统和遥控拍摄系统;所述的炉体由耐火砖堆砌而成,为顶壁开直槽口的空腔结构,炉体侧壁开观察窗,观察窗内镶嵌耐高温玻璃;所述的一对石墨电极为一正一负,从炉体顶部直槽口竖直插入炉体,通过电极夹持装置固定在电极高度调节装置上,两电极轴间距通过电极夹持装置调控;所述的电极高度调节装置为可闭环控制电极升降的液压装置,位于炉体外部;所述的直流焊接电源通过电缆与石墨电极连接,为炉体内熔炼提供稳定直流电;所述的电极接头为连接电缆与石墨电极的铜结构件;所述的水冷装置为浸泡式水冷,将电极接头完全浸泡在水中;所述的除尘装置为焊烟净化器,吸烟罩罩在炉体顶部开口处;所述的基于虚拟仪器平台的数据采集系统通过霍尔电流传感器与霍尔电压传感器采集直流焊接电源输出电流电压数据,将数据传入数据采集卡进行处理、保存并在上位机上进行实时波形显示;所述的遥控拍摄系统使用远程摄像头配合电焊镜片通过炉体侧壁的观察窗拍摄炉体内部,并实时在上位机上显示图像,用于观测电弧;进行敞弧实验,进入精炼阶段时,将一对石墨电极下降至与熔池接触,此时刻电弧消失,操作电阻只含短网电阻与熔体电阻;然后迅速改变电源电压,基于虚拟仪器平台的数据采集系统记录电压电流变化以获得熔体负载特性即熔池电阻;停炉,待熔坨完全冷却后取出熔坨测量熔池深度;改变熔炼时间,多次重复实验以获得熔池电阻与熔池深度对应关系;后续实验时,根据基于虚拟仪器平台的数据采集系统实时获取的电流电压数据,计算获得电阻,然后根据熔池电阻与熔池深度对应关系即可获得实时的熔池深度。

摘要：

本发明属于电熔镁技术领域,特别涉及一种可监测熔池深度的双电极直流电熔镁炉系统及监测方法。本发明的系统体量小,易于搭建,炉体与电极布局参数方便更改;可测量并记录熔炼不同时刻电参数;得到熔池电阻与熔池形态对应关系有助于优化电熔镁控制方法;熔体电阻测量方法可推广至各种难熔物熔体负载特性的测量。