CN102636034A

CN102636034A - 一种中频感应加热器

Info

Publication number: CN102636034A
Application number: CN2012101362706A
Authority: CN
Inventors: 韩树; 张军
Original assignee: China National Heavy Duty Truck Group Jinan Power Co Ltd
Current assignee: Sinotruk Jinan Power Co Ltd; China National Heavy Duty Truck Group Jinan Power Co Ltd
Priority date: 2012-05-04
Filing date: 2012-05-04
Publication date: 2012-08-15

Abstract

本发明公开了一种中频感应加热器，包括炉衬、两个中频感应加热电源、两个输出变压器和两个感应加热线圈，两个加热电源分别通过一个输出变压器和一个感应加热线圈相连，两个感应加热线圈分别缠绕在炉衬的进口端和出口端，炉衬进口端对应的加热电源的频率小于炉衬出口端对应的加热电源的频率。本发明相比单一中频频率加热的设备而言，相同节拍下其加热时间要长，是生产节拍的两倍，产品有充分的均温时间，温度均匀性好。

Description

一种中频感应加热器

技术领域

本发明属于加热设备制造领域，具体涉及一种重型卡车中、后桥壳中段半壳钢板中频感应加热器。

背景技术

重型卡车中、后桥壳中段是由两块半壳对焊而成，半壳为低碳钢钢板冲压成型、冲压前需要加热到一定温度，采用中频感应加热的方式相比一般电炉中加热要高效和节能。然而中频感应加热也有其不足，就是当低碳钢钢板加热到居里温度以上720-800℃时，因为是钢铁材料，会由铁磁体改变为顺磁体，并且自身电阻率随温度升高而加大，这些改变将会造成整个中频电源输出系统的匹配变差，导致感应加热的总效率低下，并伴生大量无用功返回电网，影响电网供电质量；使得半壳钢板的升温速度会出现骤然下降，加热时间显著延长。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供一种中频感应加热器，它具有可以有效提高钢板中频感应加热的效率和加热速度，降低无用功向电网返回量的优点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

本发明的中频感应加热器，包括炉衬、两个中频感应加热电源、两个输出变压器和两个感应加热线圈，两个加热电源分别与各自的一个输出变压器和一个感应加热线圈相连，两个感应加热线圈分别缠绕在炉衬的进口端和出口端，炉衬进口端对应的加热电源的频率小于炉衬出口端对应的加热电源的频率。

缠绕在炉衬进口端上的感应加热线圈与作为铁芯的、处于居里温度下的钢板相匹配。缠绕在炉衬出口端上的感应加热线圈与作为铁芯的、处于居里温度上的钢板相匹配。

当钢板在炉衬进口端上的感应加热线圈中加热到居里温度以上，即720-800℃的范围内，钢板发生了由铁磁体向顺磁体转变，其电阻率也有相对较大提高；接着，该钢板将被推入位于炉衬出口端上的感应加热线圈内，从而实现加热效率的提高和减少无用功的产生。

感应加热线圈以单股多匝的形式缠绕。

所述炉衬为扁方长筒型，由氮化硅Si₃N₄结合碳化硅SiC烧结而成。

炉衬出口端上的感应加热线圈的缠绕密度比炉衬进口端上的感应加热线圈的缠绕密度大。

两个感应加热线圈的长度相同，且均长于被加工钢板的长度。

所述炉衬进口端上的感应加热线圈，靠近进口端的缠绕密度大于远离进口端的缠绕密度。所述炉衬出口端上的感应加热线圈，靠近出口端的缠绕密度大于远离出口端的缠绕密度。目的是通过增加靠近进口端和靠近出口端的感应加热线圈的匝数密度，来提高进、出口处的加热功率，平衡该位置工件向外界的散热，达到使整个工件温度均匀的目的。

两个感应加热线圈的匝间相互绝缘，感应加热线圈均采用紫铜管制造，内通温度≤35℃、压力为0.2-0.3MP的软化水冷却。

在筒型炉衬内放置着两块半壳钢板，分别正对着外面的两个感应加热线圈，当炉衬出口端的钢板加热到温后，从炉衬进口端推入一块将要加热的钢板，原先处于炉衬进口端的钢板被推至炉衬出口端，原先在炉衬出口端的钢板被推出加热器；这样完成了一块半壳钢板的加热过程。在炉衬的进口端和出口端分别设有能够关闭的小门，在钢板加热的时候可以封堵进出口，减少散热。

本发明的有益效果：相比单一中频频率加热的设备而言，相同节拍下其加热时间要长，是生产节拍的两倍，产品有充分的均温时间，温度均匀性好。

附图说明

图1中频感应加热器结构示意图。

其中，1，炉衬；2、炉衬进口端上的感应加热线圈；3、炉衬出口端上的感应加热线圈；4、钢板；A箭头位于炉衬进口端，指向钢板的进料方向；B箭头位于炉衬出口端，指向钢板的出料方向。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

实施例中的钢板4的厚度为14mm，材料为20Mn₂,将两块待加热钢板4先后沿着A箭头同时推入炉衬1中，先推入的，位于炉衬1出口端工位的钢板，其序号为0，后推入的位于炉衬1进口端工位的钢板，其序号为1，两块钢板分别被炉衬进口端上的感应加热线圈2和炉衬出口端上的感应加热线圈3同时加热，位于炉衬1进口端工位设备的型号为KGPS-500/1.0，位于炉衬1出口端工位设备的型号为KGPS-300/3.0，加热功率和频率分别是480-410kw、0.6KHz与260-190kw、1.9Hz；加热90s后从进口端推入下一块钢板，序号为2，此时，1号料在炉衬1的进口端工位加热到720-800℃，并被2号料推至炉衬1的出口端工位，0号料作为铺炉用料而未加热到温，沿着B箭头被推出后暂不使用；此时，2号料和1号料分别在炉衬1的进口端工位和出口端工位，再次被加热90s，2号料和1号料分别达到温度720-800℃和930-980℃，此时，进口端推入3号料时，1号料被推出，其达到工艺要求的930-980℃温度范围，完成了一块钢板的加热过程，如此循环实现了焊接半壳钢板的连续加热工序。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims

1.一种中频感应加热器，其特征是，包括炉衬、两个中频感应加热电源、两个输出变压器和两个感应加热线圈，两个加热电源分别与各自的一个输出变压器和一个感应加热线圈相连，两个感应加热线圈分别缠绕在炉衬的进口端和出口端，炉衬进口端对应的加热电源的频率小于炉衬出口端对应的加热电源的频率。

2.如权利要求1所述的中频感应加热器，其特征是，所述缠绕在炉衬进口端上的感应加热线圈与作为铁芯的、处于居里温度下的钢板相匹配。

3.如权利要求1所述的中频感应加热器，其特征是，所述缠绕在炉衬出口端上的感应加热线圈与作为铁芯的、处于居里温度上的钢板相匹配。

4.如权利要求1所述的中频感应加热器，其特征是，所述感应加热线圈以单股多匝的形式缠绕。

5.如权利要求1所述的中频感应加热器，其特征是，所述炉衬的进口端和出口端上分别有能够关闭的小门。

6.如权利要求1所述的中频感应加热器，其特征是，所述炉衬出口端上的感应加热线圈的缠绕密度比炉衬进口端上的感应加热线圈的缠绕密度大。

7.如权利要求1所述的中频感应加热器，其特征是，所述两个感应加热线圈的长度相同，且均长于被加工钢板的长度。

8.如权利要求1所述的中频感应加热器，其特征是，所述炉衬进口端上的感应加热线圈，靠近进口端的缠绕密度大于远离进口端的缠绕密度。

9.如权利要求1所述的中频感应加热器，其特征是，所述炉衬出口端上的感应加热线圈，靠近出口端的缠绕密度大于远离出口端的缠绕密度。

10.如权利要求1所述的中频感应加热器，其特征是，两个感应加热线圈的匝间相互绝缘，感应加热线圈均采用紫铜管制造，内通温度≤35℃、压力为0.2-0.3MP的软化水冷却。