CN109152119B - 电磁感应加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电磁感应加热装置，包括保温外胆和内胆，内胆侧壁设有侧磁圈，内胆底壁设有底磁圈，内胆中部设有加热斗，加热斗由可磁化的金属制成，加热斗呈斗状，加热斗的大口朝上设置，加热斗小口与内胆底壁连接，加热斗与内胆底壁之间设有用于熔融的金属液流出至内胆中部的底流孔；内胆的侧壁的底部开设有用于熔融的金属液流出的出料管。通过加热斗配合磁圈，磁圈磁场变化使加热斗升温，对固态的铅块进行热熔，固态铅和液态铅也通过加热斗进行分离，仅有熔化的液态铅才能经过加热斗底部的底流孔流出，即仅有完全加热后的液态铅才能进入到加热斗外部进入到出料管内，保证加热装置可以一边熔化铅块一边流出铅液，实现连续作用。

Description

电磁感应加热装置

技术领域

本发明涉及一种金属加热热熔设备，具体为一种电磁感应加热装置。

背景技术

传统铅酸电池铸板机供铅液系统的铅炉加热元件大多采是用电热管，铅管保温有采用电热管(铅管内套电热管)，也有采用短路加热的，均属电阻加热。这种传统的加热方式，其效率比较低，电阻通电后自身发热，再把热量传递到铅锅或输铅管上，从而起到加热物料的效果，这种加热(外加热)效果的热量利用率最高只有50％左右，另外的50％左右的热量都散发到空气中，所有的电阻加热方式的电能损失高达50％以上。

目前，传统的加热方式是将电热管放置进入到铅液里，直接对铅加热，以获得较高的加热效率。这种电热管加热的铅炉存在如下缺陷：

1、电热管寿命短，铅炉电热管的更换，必须在铅熔融的状态下操作，要求速度快，危险性高；

2、铅液热容量小，电热管更换时，铅液很快结晶，铅液也会凝固将电热管固定在固态的铅块内，需要重新启动，必须用火焰烘烤，非常麻烦；

3、短路加热一方面噪音大，另一方面由于极间腐蚀，影响铅管的寿命。

因此引入了感应加热，电磁感应加热在很多领域都有应用，但在铸板机供铅液系统却是一门新技术。

电磁感应加热，是通过电流产生磁场，使铁质的金属管道或容器自身发热，再加上隔热材料，防止管道或容器的热量散失，热利用率高达75％以上，理论上节电效果可达到30％以上，但考虑到不同质量的电磁感应加热控制器的能量转换效率是不太相同的，以及不同的生产设备和环境，所有电磁加热节能的效果一般至少能够达到20％，最高能够达到40％。

目前，上述这种铅炉存在加热不均的现象，即加热类似于电磁炉，即铅块放入铅炉熔融后，是从底部先熔化，需要等待一段时间才能完全将固态铅全部熔融。

因此在铅液抽出时，需要确认所有铅块均熔化，才能对铅液进行抽取以避免有结晶析出而产生凝块；无法做到一边投入铅块熔融，一边将已经熔融的铅液提取出来；因此依旧是间断性作业，无法连续作业。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种电磁感应加热装置，通过加热斗配合磁圈，磁圈磁场变化使加热斗升温，对固态的铅块进行热熔，固态铅和液态铅也通过加热斗进行分离，仅有熔化的液态铅才能经过加热斗底部的底流孔流出，即仅有完全加热后的液态铅才能进入到加热斗外部进入到出料管内，保证加热装置可以一边熔化铅块一边流出铅液，实现连续作用。

为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：一种电磁感应加热装置，包括保温外胆和内胆，所述内胆由不可磁化的金属制成，所述内胆侧壁设有侧磁圈，内胆底壁设有底磁圈，所述内胆中部设有加热斗，所述加热斗由可磁化的金属制成，所述加热斗呈斗状，加热斗的大口朝上设置，加热斗小口与内胆底壁连接，所述加热斗与内胆底壁之间设有用于熔融的金属液流出至内胆中部的底流孔；所述内胆的侧壁的底部开设有用于熔融的金属液流出的出料管。

优选的，所述加热斗的斗壁倾斜角度由下至上不断趋于水平。

优选的，所述内胆底壁还设有侧扬板，侧扬板环形设置于内胆底壁，过内胆中心轴截面处的侧扬板倾斜角度由下至上不断趋于竖直；侧扬板由由可磁化的金属制成；所述侧扬板与侧壁之间形成湍流腔，所述出料管与湍流腔连通；在湍流腔内，金属液由侧扬板底部经过侧扬板加热流动至侧扬板顶部，再经由侧扬板顶部流动并接触加热斗的斗壁，运动至加热斗顶部并沿着内胆侧壁重新回到湍流腔内。

优选的，所述湍流腔内还设有用于对湍流腔进行加热的环热管，所述环热管呈环形，环热管沿着湍流腔设置。

优选的，所述环热管为电热式的加热管。

优选的，所述内胆呈圆形桶状，所述加热斗斗壁的外表面还设有内环流板，金属液沿着加热斗外壁由下至上运动时，内环流板引导金属液沿内胆周向运动。

优选的，所述侧扬板上表面还设有外环流板，金属液沿着侧扬板由下至上运动时，内环流板引导金属液沿内胆周向运动，所述内环流板和外环流板引导金属液流动方向相同。

优选的，所述加热斗底部的底流孔位于相邻的两个外环流板之间，底流孔与外环流板之间交替设置。

与现有技术相比，采用了上述技术方案的电磁感应加热装置，具有如下有益效果：

一、采用本发明的电磁感应加热装置，加热斗为可磁化金属(铁、镍等)，可以被侧磁圈和底磁圈磁化产生感应电流，高频电流在加热斗斗壁上产生大量的热，将加热斗内的固态金属铅进行热熔，通过加热斗对固态铅和液态铅进行隔离加热，保证固态铅不会混入到液态铅中，因此出料管在出料时可以保证液态铅内不含有大颗粒的固态铅。

二、加热斗底部的底流孔，有且仅有热熔后的铅液是可以通过底流孔，保证底流孔流出的金属液是不含有固态铅的，起到类似于滤网的作用，对大颗粒的固态铅进行过滤，仅有熔融的液态铅可以流出至内胆里面。

因此，通过上述两点有益效果，首先对固态铅进行隔离加热，再让热熔后的液态铅流出至内胆保温加热，出料管则是可以实现连续出料，保证了一边热熔，一边出料的连续作业，出料过程不间断，效率高且含有的固态铅颗粒较少，且过滤掉大部分块状的固态铅。

附图说明

图1为本发明电磁感应加热装置实施例的结构示意图；

图2为本实施例中电磁感应加热装置的金属流体流动示意图；

图3为本实施例中电磁感应加热装置的结构示意图；

图4为本实施例中外环流板和内环流板俯视图；

图5为本实施例中加热斗和内环流板的结构示意图。

附图标记：1、保温外胆；11、内胆侧壁；12、内胆底壁；2、加热斗；20、内环流板；21、底流孔；3、侧扬板；30、外环流板；4、环热管；5、出料管；61、侧磁圈；62、底磁圈。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

如图1至5所示的电磁感应加热装置，包括保温外胆1和内胆，内胆包括侧壁11和底壁12，内胆由不可磁化的金属制成，内胆侧壁11设有侧磁圈61，内胆底壁12设有底磁圈。内胆中部设有加热斗2，加热斗2由可磁化的金属制成，加热斗2呈斗状，加热斗2的大口朝上设置，加热斗2小口与内胆底壁12连接；内胆的侧壁的底部开设有用于熔融的金属液流出的出料管5。

如图2和图3所示，在熔化固态铅时，首先通过侧磁圈61和底磁圈62，通过在加热斗2内产生感应电流，对加热斗2进行加热。在加热斗2中部倒入固态铅，固态铅与加热斗2的液态铅充分混合并吸收热量，不断熔化，由固态变为液态。

加热斗2底部与内胆底壁12密封仅留有底流孔21，通过加热斗2对固态铅和液态铅进行隔离，避免固态的铅块混入液态铅中，经过加热熔化的铅变为液态，通过底部的底流孔21流出至内胆中部，加热保温。

如图2所示，内胆底壁12还设有侧扬板3，侧扬板3由可磁化的金属制成，也可以通过磁圈磁化生成热量，侧扬板3环形设置于内胆底壁12，加热斗2的斗壁倾斜角度由下至上不断趋于水平，侧扬板3倾斜角度由下至上不断趋于竖直；侧扬板3与侧壁之间形成湍流腔，

金属液由加热斗2的底流孔21流出，由加热斗2继续加热向上流，由于加热斗2的斗壁不断趋于水平，使得上流的液态铅朝向内胆侧壁11进行流动，后到达内胆侧壁11后，温度略微降低，并开始向下开始流动，进入到湍流腔内并达到湍流腔的底部。

位于湍流腔底部的液态铅再次受到侧扬板3的加热，流动至侧扬板3顶部，再经由侧扬板3顶部流动并接触加热斗2的斗壁，运动至加热斗2顶部并沿着内胆侧壁11重新回到湍流腔内，部分液态铅经过侧扬板3直接回到湍流腔内。

整个液态铅在内胆的加热斗2和侧扬板3的作用下，不断的流动搅动，得到充分的加热和混合，避免液态铅局部受冷凝固，是一个动态的加热过程，避免的加热死角的生成，保证颗粒较小的固态铅也能被充分加热熔化。

湍流腔内还设有环热管4，环热管4呈环形，环热管4沿着湍流腔设置，环热管4用于对湍流腔进行加热，使得整个湍流腔内温度更高，金属铅温度更高，保证其黏度较低，保持较大的流动性。出料管5与湍流腔连通，出料管5可以直接将湍流腔内的液态铅抽出进行运输。

环热管4采用电热式的加热管，主要作为辅助性的加热装置，用于提高湍流腔区域内的加热，使得液态铅在湍流腔区域内流动更为激烈，使得液态铅可以形成湍流，尤其是在磁圈失效的时候，作为备用的加热热源。

如图1和图3所示，内胆呈圆形桶状，加热斗2斗壁的外表面还设有内环流板20，金属液沿着加热斗2外壁由下至上运动时，内环流板20引导金属液沿内胆周向运动。侧扬板3上表面还设有外环流板30，金属液沿着侧扬板3由下至上运动时，内环流板20引导金属液沿内胆周向运动，内环流板20和外环流板30引导金属液流动方向相同。

通过内环流板20和外环流板30对向上流动的液态金属流体进行引导，使得其能够在内胆中部形成一股周向旋转的液体流，整个金属液体流形成顺时针旋转的流体，金属流体在沿加热斗2向上运动，金属流体在沿侧扬板3向上运动时，共同形成一股单项旋转的流体，用于搅动内胆区域中滞留的加热死角，避免滞留金属在死角内冷却凝固，加热保温效果更好。

如图5所示，加热斗2底部的底流孔21位于相邻的两个内环流板20之间，底流孔21与内环流板20之间交替设置，保证所有从底流孔21流出的液态铅均可以受到内环流板20的引导作用，提高内环流板20的影响力。

以上所述使本发明的优选实施方式，对于本领域的普通技术人员来说不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种电磁感应加热装置，包括保温外胆(1)和内胆，内胆包括侧壁(11)和底壁(12)，所述内胆由不可磁化的金属制成，所述保温外胆的外侧设有侧磁圈(61)，保温外胆的外侧设有底磁圈(62)，其特征在于：

所述内胆中部设有加热斗(2)，所述加热斗(2)由可磁化的金属制成，所述加热斗(2)呈斗状，加热斗(2)的大口朝上设置，加热斗(2)小口与内胆底壁(12)连接，所述加热斗(2)与内胆底壁(12)之间设有用于熔融的金属液流出至内胆中部的底流孔(21)；所述内胆的侧壁的底部开设有用于熔融的金属液流出的出料管(5)；

所述加热斗(2)的斗壁倾斜角度由下至上不断趋于水平；

所述内胆底壁(12)还设有侧扬板(3)，侧扬板(3)环形设置于内胆底壁(12)，过内胆中心轴截面处的侧扬板(3)倾斜角度由下至上不断趋于竖直；侧扬板(3)由可磁化的金属制成；所述侧扬板(3)与侧壁之间形成湍流腔，所述出料管(5)与湍流腔连通；在湍流腔内，金属液由侧扬板(3)底部经过侧扬板(3)加热流动至侧扬板(3)顶部，再经由侧扬板(3)顶部流动并接触加热斗(2)的斗壁，运动至加热斗(2)顶部并沿着内胆侧壁(11)重新回到湍流腔内。

2.根据权利要求1所述的电磁感应加热装置，其特征在于：所述湍流腔内还设有用于对湍流腔进行加热的环热管(4)，所述环热管(4)呈环形，环热管(4)沿着湍流腔设置。

3.根据权利要求2所述的电磁感应加热装置，其特征在于：所述环热管(4)为电热式的加热管。

4.根据权利要求2至3任意一项所述的电磁感应加热装置，其特征在于：所述内胆呈圆形桶状，所述加热斗(2)斗壁的外表面还设有内环流板(20)，金属液沿着加热斗(2)外壁由下至上运动时，内环流板(20)引导金属液沿内胆周向运动。

5.根据权利要求4所述的电磁感应加热装置，其特征在于：所述侧扬板(3)上表面还设有外环流板(30)，金属液沿着侧扬板(3)由下至上运动时，内环流板(20)引导金属液沿内胆周向运动，所述内环流板(20)和外环流板(30)引导金属液流动方向相同。

6.根据权利要求4所述的电磁感应加热装置，其特征在于：所述加热斗(2)底部的底流孔(21)位于相邻的两个内环流板(20)之间，底流孔(21)与内环流板(20)之间交替设置。

Images