CN1570193A - 中频感应渗碳炉 - Google Patents

Abstract

一种中频感应渗碳炉，其保留了现有技术中的渗碳装置、马福罐、气流搅拌风扇、电机及渗碳炉外壳。马福罐外部设置有保温层，保温层外部设置有感应器，该感应器设置于固定架上，并通过外接铜排接电源。马福罐外部设置有与之相接触的温度检测头，该检测头通过外接导线与控制系统相接。本发明解决了背景技术工作效率低，生产成本高，使用寿命短的技术问题，其可大幅降低电炉工作周边环境的热污染，渗碳效果好，便于自动控制，节能、省时。

Description

中频感应渗碳炉

技术领域

本发明涉及一种中频感应渗碳炉。

背景技术

中频感应采用半导体器件晶体闸流管，其具有容量大、效率高、控制特性好、寿命长、无污染等优点。电力半导体器件的基本应用是对电能的整流、斩波、变频、开关等的控制，是弱电控制与被控强电之间的桥梁。逆变与变频是利用晶闸管特性，将直流变换成交流的过程成为逆变，如果把直流电变换成50Hz的交流电，并将直流电能反馈给交流电网，这种逆变为有源逆变，把电网的交流电变成频率大小可调的交流电称为变频。变频电流已广泛用于交流电动机调速，中频制造加热金属熔炼等。

目前国内外采用的热处理井式渗碳炉为电阻式加热原理，其缺点如下：

1.能源利用率低，国内仅为30％左右，国外为36％左右；

2.空炉升温及有料加热保温时间长。因炉内耐火材料、马福罐、炉丝等膨胀系数不同，急剧升温造成其开裂，故电炉升温加热需900分钟以上；有料加热保温亦需60-600分钟，耗能且耗时；

3.电炉工作的周边环境温度非常高，工作人员只能在其间作短暂滞留；该高环境亦对场地造成热污染，形成不安全因素；

4.对需要渗碳的零件长时间加热，导致零件脱碳，则零件就需更长时间的渗碳，才能达到渗碳要求，导致工作效率低；

5.电炉丝一般采用使用寿命较长镍铬丝，工作寿命仍较短，平均每六月需更换一次炉丝，每更换一次不仅要停产，且费用近万元；渗碳炉使用寿命亦较短，每年需重新砌炉一次。其均使运行、维护成本增高；

6.电炉丝温度变化的反应速度慢，可控性差，控制精度低，国产渗碳炉控制精度仅为±5℃。

发明内容

本发明解决了背景技术工作效率低，生产成本高，使用寿命短的技术问题。

本发明的技术解决方案是：

一种中频感应渗碳炉，包括渗碳装置13、马福罐4、气流搅拌风扇8、电机9及渗碳炉外壳5，所述马福罐4的外部设置有保温层3，其特殊之处在于：所述保温层3的外部设置有感应器2，该感应器2设置于固定架1上，并通过外接铜排7与电源相接；所述马福罐4的外部设置有与之相接触的温度检测头6，该检测头6通过外接导线11接控制系统12。

上述感应器2以采用中空的空心感应器为佳，感应器2的空心内可设置与外部水循环系统连通的水循环管10。

上述检测头6可采用热电偶。

本发明具有如下优点：

1.节电。电能利用率高，热效率可达60％以上，功率因素可达90％；

2.省时。空炉升温在同等功率时为40分钟/炉，有料加热保温、均温不超过60分钟/炉；渗碳炉的被加热体仅为马福罐，材料单一，可快速升温，节能且省时；其计算如下：

                JP＝0.165·t·G/0.24·n·P其中，t＝温度℃；

  G＝加热度为kg；

  n＝材料效率系数0.6；

  JP＝节拍/秒；

P＝功率；

节拍＝0.156·950℃·225kg/0.24·0.6·100kw＝2315.62秒，约等于38.59分/炉。

3.由于中频磁场的肌肤效应，热量不向其它方向扩散，可大幅降低电炉工作周边环境的热污染；

4.快速加热会使金属颗粒急速扩张，有利于渗碳，渗碳效果好，并可减少脱碳，工作效率高；

5.采用中频感应加热，大幅降低了修炉工作，设备使用寿命长；无需重新砌炉，运行、维护成本低；

6.采用中频半导体电源、恒功率技术及快速增减电压来满足渗碳炉工作温度精度需求，可大大提高炉温精度，炉温精度可达±1.5℃；可控性强，便于自动控制。

图面说明：

附图是本发明的结构示意图。

附图标号说明：1—固定架，2—感应器，3—保温层，4—马福罐，5—外壳，6—温度检测头，7—外接铜排，8—风扇，9—电机，10—水循环管，11—外接导线，12—控制系统，13—渗碳装置。

具体实施方式

参见附图，本发明保留了现有技术中的渗碳装置13、马福罐4、气流搅拌风扇8及电机9及渗碳炉外壳5。马福罐4外部设置有保温层3，保温层3外部设置有感应器2，感应器2设置于固定架1上，并通过外接铜排7与电源相接。马福罐4外部设置有与之相接触的温度检测头6，该检测头6通过外接导线11接控制系统12。感应器2以采用中空的空心感应器为佳，感应器2的空心内可设置与外部水循环系统连通的水循环管10，以使感应器2自身温度不致过高。检测头6具体可采用热电偶。

本发明采用感应加热原理，用感应器2取代了传统的加热电炉丝及炉内保温砖。由中频电源将电网经逆变整流后传送给感应器2，经严格设计、计算的感应器按预先设定的频率及功率产生磁场，磁力线穿切马福罐4产生涡流。磁力线的肌肤效应可确保加热的单一方向。感应器2产生高速热能，控制系统12按设定温度自动调节电压，以确保温度的精度，并将温度检测头6测出的实际温度反馈至控制系统12，马福罐4可迅速被加热至额定温度。通过控制系统12可实现温度的自动控制及显示。班产、班量可追踪打印供管理人员查找分析。并按造工艺要求进行升温保温的自动控制。

Claims (3)

1.一种中频感应渗碳炉，包括渗碳装置(13)、马福罐(4)、气流搅拌风扇(8)、电机(9)及渗碳炉外壳(5)，所述马福罐(4)的外部设置有保温层(3)，其特征在于：所述保温层(3)的外部设置有感应器(2)，该感应器(2)设置于固定架(1)上，并通过外接铜排(7)与电源相接；所述马福罐(4)的外部设置有与之相接触的温度检测头(6)，该检测头(6)通过外接导线(11)接控制系统(12)。

2.如权利要求1所述的中频感应渗碳炉，其特征在于：所述感应器(2)为中空的空心感应器，其空心内设置有与外部水循环系统连通的水循环管(10)。

3.如权利要求1或2所述的中频感应渗碳炉，其特征在于：所述的检测头(6)为热电偶。

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