CN108774674B - 一种磁场热处理炉 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了属于电磁加热设备领域的一种磁场热处理炉，该磁场热处理炉由炉架、加热炉、水冷系统、磁场系统、电源控制柜、传动装置和控制器组成；一个炉架设有两个加热炉，共用一个磁场系统，提高了设备的利用率。加热炉由炉壳、炉膛、炉门、炉衬、气氛预热室、加热元件、测温装置和通气口组成。在炉体上安装有上下冷却水板，经管道与冷却机相连。磁场系统包括永磁体、固定装置、接近开关、传动装置和控制器，通过控制器控制实现热处理的加磁、撤磁过程。本发明极大限度地减小了炉内温度的波动，提高了炉内温度的一致性。结合磁场系统，明显提高了磁芯性能的稳定性及同炉磁芯性能的一致性。各部件独立安装，方便操作，易于调整维修。

Description

一种磁场热处理炉
技术领域
本发明属于电磁加热设备领域；特别涉及一种磁场热处理炉。
背景技术
非晶合金采用现代快速凝固冶金技术制备，内部原子在三维空间的排列不具有周期重复性及平移对称性，具有无规密堆结构，因而其材料内部没有晶界、位错等晶体缺陷，从而表现出高强度、耐腐蚀、耐磨损及优异的磁学等性能。铁基非晶合金具有高饱和磁感应强度、高磁导率、低矫顽力、低铁芯损耗和大的电阻率等特点，受到了电力、电子工业领域的青睐，被用作变压器、互感器、扼流圈、传感器、滤波器等，是一种节能效果显著的绿色材料。
非晶磁芯必须通过热处理后才能获得满足要求的磁性能，目前常用的热处理方法分为真空热处理法和非真空热处理法。真空热处理设备和非真空热处理设备的工艺和操作都较为简单，装炉量大，但也都存在着磁芯性能不稳定，同炉的磁芯性能差异性大的情况。
发明内容
本发明的目的是提供一种磁场热处理炉，其特征在于：包括炉架、加热炉、水冷系统、磁场系统、电源控制柜、传动装置和控制器；各部件独立安装，单独或联合运行；电源控制柜5放在炉架1下面，为各部分提供电源；在炉架1中下部设置水平支撑板1-1，接近开关10安装在炉架1上端；水平支撑板1-1上放置一个磁场系统4，在磁场系统4两边各放置一个加热炉2,水冷系统包括上冷却水板3、下冷却水板6、连通管道3-1和冷却机7；其上冷却水板3、下冷却水板6分别固定在加热炉2上下部，上冷却水板3和下冷却水板6经连通管道3-1分别与冷却机7相连。
所述磁场系统包括了永磁体8、固定装置9、接近开关10、传动装置和控制器12；其中永磁体8是两个异名磁极，相对安装在固定装置9的顶板和底板上；底板上固定有移动轮9-1；底板两端连接链条11-1，链条11-1套住电机传动轮11）上组成传动装置，并与控制器12连接；控制器12控制传动装置，使固定装置9在水平支撑板1-1上移动。
所述加热炉包括炉壳13、炉膛14、炉门15、炉衬16、气氛预热室17、加热器、测温装置和通气装置；炉衬16设在炉壳13与炉膛14之间，其中加热器包括加热元件密绕段18、加热元件19和端面加热元件20构成；加热器的加热元件密绕段18、加热元件19设置在炉衬16与炉膛14之间；端面加热元件20设在炉壳端部的气氛预热室17里；测温装置由设在炉膛14内部的膛口测温点21、膛中测温点22及膛底端测温点23组成，固定在炉壁上，测量炉口、炉中和炉内三个位置的温度，并分别对应调控加热元件密绕段18、加热元件19和端面加热元件20的加热功率，通气装置分别为设置在膛口出气管24、炉膛与气氛预热室的通气管25及外部保护气体进入的炉膛进气管26。
所述上下冷却水板使用奥氏体耐热不锈钢制作，整体高度不超过20mm，与加热炉2之间留有5-10mm的空隙；循环水流方向为从上冷却水板到下冷却水板。
所述使用高粘贴强度的AB胶，将永磁体8相对安装在固定装置9上。
所述炉壳13、炉膛14、炉门15均使用奥氏体耐热不锈钢制造;炉门15内用高温胶黏贴高铝砖，高铝砖周围粘贴有密封橡胶条。
所述加热器是外面穿有氧化铝瓷珠的Cr20Ni18电阻丝；其中加热元件密绕段18、加热元件19沿炉膛横截面呈螺旋状裹绕在炉膛14外部，并且，加热元件密绕段18的螺距小于加热元件19，加热元件19占据大部分位置。
所述炉衬16是先用高铝硅酸耐火纤维布裹绕在炉膛14外，再用石棉板充填充空隙。
本发明的有益效果是：加热炉的设计，极大限度地减小了炉内温度的波动，提高了炉内温度的一致性，结合磁场系统，有效提高了磁芯性能的稳定性，以及同炉磁芯性能的一致性。整体设计方便操作，易于调整维修。
附图说明
图1为磁场热处理炉的总体示意图。
图2为加热炉结构主视图。
具体实施方式
本发明提供一种磁场热处理炉，下面结合附图对本发明予以说明。
图1所示为磁场热处理炉的总体示意图。图中所示磁场热处理炉包括炉架、加热炉、水冷系统、磁场系统、电源控制柜、传动装置和控制器；各部件独立安装，单独或联合运行；电源控制柜5放在炉架1下面，为各部分提供电源；在炉架1中下部设置水平支撑板1-1，接近开关10安装在炉架1上端；水平支撑板1-1上放置一个磁场系统4，在磁场系统4两边各放置一个加热炉2,水冷系统包括上冷却水板3、下冷却水板6、连通管道3-1和冷却机7；其上冷却水板3、下冷却水板6分别固定在加热炉2上下部，上冷却水板3和下冷却水板6经连通管道3-1分别与冷却机7相连；上下冷却水板使用奥氏体耐热不锈钢制作，整体高度不超过20mm，与加热炉2之间留有5-10mm的空隙；受重力作用，上冷却水板与加热炉之间空隙更小，循环水流方向为从上冷却水板到下冷却水板。因而保护了永磁体免受加热炉外温度的影响。
所述磁场系统包括了永磁体8、固定装置9、接近开关10、传动装置和控制器12；其中永磁体8是两个异名磁极，并使用高粘贴强度的AB胶相对安装在固定装置9的顶板和底板上；底板上固定有移动轮9-1；底板两端连接链条11-1，链条11-1套住电机传动轮11上组成传动装置，并与控制器12连接；控制器12控制传动装置，使固定装置9在水平支撑板1-1上移动。
图2所示为加热炉结构示意图。所述加热炉包括炉壳13、炉膛14、炉门15、炉衬16、气氛预热室17、加热器、测温装置和通气装置；其中炉壳13、炉膛14、炉门15均使用奥氏体耐热不锈钢制造;炉门15内用高温胶黏贴高铝砖，高铝砖周围粘贴有密封橡胶条，避免保护气体的浪费。炉衬16设在炉壳13与炉膛14之间，其中炉衬16是先用高铝硅酸耐火纤维布裹绕在炉膛14外，再用石棉板充填充空隙。其中加热器包括加热元件密绕段18、加热元件19和端面加热元件20构成；加热器的加热元件密绕段18、加热元件19设置在炉衬16与炉膛14之间；所述加热器采用外面穿有氧化铝瓷珠的Cr20Ni18电阻丝；其中加热元件密绕段18、加热元件19沿炉膛横截面呈螺旋状裹绕在炉膛14外部，并且，加热元件密绕段18的螺距小于加热元件19，加热元件19占据大部分位置；端面加热元件20设在炉壳端部的气氛预热室17里；这种裹绕的优点是极大限度地减小了炉内温度的波动；测温装置由设在炉膛14内部的膛口测温点21、膛中测温点22及膛底端测温点23组成，固定在炉壁上，测量炉口、炉中和炉内三个位置的温度，并分别对应调控加热元件密绕段18、加热元件19和端面加热元件20的加热功率，提高了炉内温度的一致性；通气装置分别为设置在膛口出气管24、炉膛与气氛预热室的通气管25及外部保护气体进入的炉膛进气管26。同时结合磁场系统，有效提高了磁芯性能的稳定性，以及同炉磁芯性能的一致性。
实施例1
磁场热处理炉用于磁芯的非真空热处理，具体步骤为：打开保护气氛装置，通过炉膛进气管26向炉内通入保护气氛；将磁芯放置在炉膛内，启动电源控制柜5，向各部分提供电源，由控制柜12及三个测温点测量炉口、炉中和炉内三个位置的温度，温控器控制加热元件的加热功率，调节炉内温度，可分为预热、升温、保温三个过程，温度调节范围在100〜600℃；在升温过程中，对磁芯进行加磁场和撤磁场处理，具体过程是在接近开关10的位置限定下，将固定有永磁体的固定装置通过磁场控制器移动到加热炉位置，撤出动作相反；关闭电源，直接取出磁芯，通过风机对磁芯加速空冷。

Claims (1)

1.一种磁场热处理炉，包括炉架、加热炉、水冷系统、磁场系统、电源控制柜、传动装置和控制器；各部件独立安装，单独或联合运行；其特征在于：水平支撑板（1-1）上放置一个磁场系统（4），磁场系统（4）两边各放置一个加热炉（2）；所述磁场系统（4）包括了永磁体（8）、固定装置（9）、接近开关（10）、传动装置和控制器（12）；其中永磁体（8）是两个异名磁极，相对安装在固定装置（9）的顶板和底板上，并使用高粘贴强度的AB胶将永磁体（8）相对安装在固定装置（9）上；底板上固定有移动轮（9-1）；底板两端连接链条（11-1），链条（11-1）套住电机传动轮（11）上组成传动装置，并与控制器（12）连接；控制器（12）控制传动装置，使固定装置（9）在水平支撑板（1-1）上移动；电源控制柜（5）放在炉架（1）下面，为各部分提供电源；在炉架（1）中下部设置水平支撑板（1-1），接近开关（10）安装在炉架（1）上端；水冷系统包括上冷却水板（3）、下冷却水板（6）、连通管道（3-1）和冷却机（7）；其上冷却水板(3）、下冷却水板（6）分别固定在加热炉（2）上下部，上冷却水板（3）和下冷却水板（6）经连通管道（3-1）分别与冷却机（7）相连；
所述加热炉（2）包括炉壳（13）、炉膛（14）、炉门（15）、炉衬（16）、气氛预热室（17）、加热器、测温装置和通气装置；炉衬（16）设在炉壳（13）与炉膛（14）之间，其中加热器包括加热元件密绕段（18）、加热元件（19）和端面加热元件（20）构成；加热器的加热元件密绕段（18）、加热元件（19）设置在炉衬（16）与炉膛（14）之间，其炉衬（16）先用高铝硅酸耐火纤维布裹绕在炉膛（14）外，再用石棉板填充空隙；端面加热元件（20）设在炉壳端部炉衬（16）与炉膛（14）之间气氛预热室（17）里；测温装置由设在炉膛（14）内部的膛口测温点（21）、膛中测温点（22）及膛底端测温点（23）组成，固定在炉壁上，测量炉口、炉中和炉内三个位置的温度，并分别对应调控加热元件密绕段（18）、加热元件（19）和端面加热元件（20）的加热功率，通气装置分别为设置在膛口出气管（24）、炉膛与气氛预热室通气管（25）及外部保护气体与炉膛进气管（26）；
所述上冷却水板（3）和下冷却水板（6）使用奥氏体耐热不锈钢制作，整体高度不超过20mm，与加热炉（2）之间留有5-10mm的空隙；循环水流方向为从上冷却水板到下冷却水板；
所述炉壳（13）、炉膛（14）、炉门（15）均使用奥氏体耐热不锈钢制造；炉门（15）内用高温胶黏贴高铝砖，高铝砖周围粘贴有密封橡胶条；
所述加热器是外面穿有氧化铝瓷珠的Cr20Ni18电阻丝；其中加热元件密绕段（18）、加热元件（19）沿炉膛横截面呈螺旋状裹绕在炉膛（14）外部，并且，加热元件密绕段（18）螺距小于加热元件（19），加热元件（19）占据大部分位置。
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