CN208501066U - 一种用于加热冷钢坯的分段式感应加热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及感应加热装置，公开了一种用于加热冷钢坯的分段式感应加热装置，包括多个分段加热模块；分段加热模块包括支撑架，支撑架的输出侧设置有夹送机构，夹送机构一侧设置有加热机构；加热机构包括底座、设在底座上的炉体框架、设在炉体框架内感应线圈以及变频电源；靠近夹送机构的感应线圈的工作频率为低频，远离夹送机构的感应线圈的工作频率为中低频；钢坯由夹送机构固定并输送到加热机构中，钢坯穿过感应线圈，启动变频电源，变频电源感应线圈中通入交流电并产生交变磁场，使钢坯中产生涡流而进行加热，减少了污染物的排放；靠近夹送机构的感应线圈低频透热，利于冷钢坯芯部温度的提升，而远离夹送机构的感应线圈中低频补热。

Description

一种用于加热冷钢坯的分段式感应加热装置

技术领域

本实用新型涉及感应加热装置，更具体地说，它涉及一种用于加热冷钢坯的分段式感应加热装置。

背景技术

国内众多的轧钢厂的工艺为，先购进冷钢坯，然后用煤气加热炉将冷钢坯加热到可轧制的温度，然后出炉送入轧机进行轧制。

然而，现有的煤气加热炉通过燃烧煤气加热钢坯，燃烧煤气带来的热量转化效率较低，造成环境污染，而且只能从外到内加热钢坯，钢坯内部温度达到后其表面会产生大量的氧化皮，造成原料损耗。

实用新型内容

针对现有通过燃烧煤气加热钢坯，燃烧煤气带来的热量转化效率较低，造成环境污染，而且只能从外到内加热钢坯，钢坯内部温度达到后其表面会产生大量的氧化皮，造成原料损耗的技术问题，本实用新型提供一种用于加热冷钢坯的分段式感应加热装置，其具有环保、原料损耗少的优点。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种用于加热冷钢坯的分段式感应加热装置，包括多个沿钢坯输送方向依次排列的分段加热模块；

所述分段加热模块包括用于输出钢坯的支撑架，所述支撑架的输出侧设置有用于固定并输送钢坯的夹送机构，所述夹送机构远离所述支撑架一侧设置有加热机构；所述加热机构包括底座、固定连接在所述底座上的炉体框架、固定在所述炉体框架内用于加热钢坯的感应线圈以及与所述感应线圈两端电连接的变频电源；

相邻所述分段加热模块之间设置有设定导热距离，靠近所述夹送机构的所述感应线圈的工作频率为低频，远离所述夹送机构的所述感应线圈的工作频率为中低频。

通过上述技术方案，放置在支撑架上的钢坯由夹送机构固定并输送到加热机构中，将钢坯穿插设置在感应线圈中，启动变频电源，变频电源感应线圈中通入设定频率的交流电，在钢坯周围产生交变磁场，交变磁场使钢坯中产生涡流，对钢坯的内外同时进行加热，而不是用煤气加热炉利用燃烧能对钢坯进行的从外到内的加热，提高了钢坯的加热效率，同时电能作为一种清洁能源，大大减少了污染物的排放；根据冷钢坯特性，靠近夹送机构的感应线圈选择低频透热进行加热，感应电流透入深度深，利于冷钢坯芯部温度的提升，而远离夹送机构的感应线圈选择中低频进行表层补热，补充钢坯表面不断透入芯部的热量。

进一步的，多个所述分段加热模块均分为两组，靠近所述夹送机构的一组的加热功率大于远离所述夹送机构的一组的加热功率。

通过上述技术方案，若采用集中加热的方式，钢坯单位面积受热功率较大，易导致钢坯局部过热融化，而采用分段分组式加热，使钢坯瞬时受热点较为分散，使得钢坯首尾与芯表温差小。

进一步的，所述炉体框架的侧面固定连接有胶木立柱，所述感应线圈的外侧面与所述胶木立柱固定连接。

通过上述技术方案，感应线圈在对钢坯进行加热的过程中经常处于高温的工作环境，胶木具有绝缘性能优异且受热不变形的优点，非常适合用来固定感应线圈。

进一步的，所述炉体框架的侧面固定连接有环氧封板，所述炉体框架的两端固定连接有防漏磁端板，所述防漏磁端板上开设有供钢坯通过的端板槽。

通过上述技术方案，由环氧材料制成的环氧封板粘黏能力强，便于安装，且具有良好的力学性能，能够保证炉体框架的结构强度，环氧封板减少加热过程中钢坯周围的空气流动，减少钢坯表面在加热时的氧化，进而减少了坯料的氧化损耗，同时防漏磁端板减少感应线圈发出的交变磁场向外逸出的情况，提高了电能的利用率，进而节约了电能。

进一步的，所述环氧封板表面涂覆有耐火浇注层。

通过上述技术方案，耐火浇注层生产工艺简单，具有保温的效果，能够有效减少钢坯加热过程中的热量散失，提高加热效率，同时耐火浇注层的防火效果能够避免设备因意外情况失火而产生的危险。

进一步的，所述底座上固定连接有铜线排，所述铜线排上固定连接有多个通电接头，所述感应线圈的两端固定连接有接线抽头，所述接线抽头与通电接头电连接，所述变频电源与所述通电接头电连接。

通过上述技术方案，使用铜线排上的通电接头将变频电源与感应线圈电连接，避免高温的感应线圈通过导线向变频电源导热而影响到变频电源的正常工作。

进一步的，所述支撑架远离地面的一面固定连接有支撑板，所述支撑板的两侧边固定连接有限位圆辊，所述限位圆辊与钢坯抵接。

通过上述技术方案，支撑板支撑钢坯，限位圆辊与钢坯抵接，将钢坯固定在支撑板上，避免钢坯从支撑板上滑落而产生危险。

进一步的，所述支撑板上沿钢坯输送路径开设有物料槽，所述物料槽与钢坯相匹配。

通过上述技术方案，钢坯嵌入物料槽，进一步固定钢坯，保证钢坯准确的对准并插设在感应线圈中。

进一步的，所述夹送机构包括夹送机架、固定连接在所述夹送机构远离地面一端的气缸、固定连接在所述夹送机构内的电动机和压紧圆辊以及与所述电动机传动连接的输送圆辊；

所述输送圆辊两端共轴心线固定连接有转动轴，所述转动轴穿过所述夹送机架，所述转动轴的一端固定连接有转动盘，所述转动盘与所述电动机之间传动设置有传送带；

所述压紧圆辊转动设置在所述气缸靠近所述输送圆辊的一端，所述压紧圆辊的转动方向与钢坯的输送方向一致；

所述压紧圆辊受所述气缸驱动后与放置在所述输送圆辊上的钢坯抵接。

通过上述技术方案，将钢坯与输送圆辊抵接，启动气缸并驱动压紧圆辊抵接并挤压钢坯，将钢坯固定在输送圆辊和压紧圆辊之间，启动电动机，电动机驱动传送带，使传送带驱动转动盘以及输送圆辊转动，输送圆辊带动钢坯运动进入加热机构中进行加热。

进一步的，所述夹送机架上固定连接有与钢坯的输送方向垂直的压紧轴，所述压紧轴上转动设置有压紧板，所述压紧板远离所述压紧轴的一端与所述气缸的活塞杆转动连接，所述压紧板远离所述气缸的一面固定连接有两个压紧架，所述压紧圆辊转动设置在所述压紧架之间。

通过上述技术方案，气缸推动压紧板绕压紧轴转动，使转动设置在压紧架上的压紧圆辊挤压钢坯将钢坯固定在输送圆辊上，利用杠杆原理，将压紧圆辊靠近压紧轴的设置，使压紧圆辊可以将钢坯更加稳固的压设输送圆辊上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)通过将钢坯穿插设置在感应线圈中，启动变频电源，变频电源向感应线圈中通入设定频率的交流电，在钢坯周围产生交变磁场，交变磁场使钢坯中产生涡流，对钢坯的内外同时进行加热，根据冷钢坯特性，靠近夹送机构的感应线圈选择低频透热进行加热，感应电流透入深度深，利于冷钢坯芯部温度的提升，而远离夹送机构的感应线圈选择中低频进行表层补热，补充钢坯表面不断透入芯部的热量；

(2)通过采用分段分组式加热，使钢坯瞬时受热点较为分散，使得钢坯首尾与芯表温差小。

附图说明

图1为本实用新型实施例分段加热模块的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例感应线圈的结构示意图；

图3为本实用新型实施例炉体框架的结构示意图；

图4为本实用新型实施例底座的结构示意图；

图5为本实用新型实施例夹送机构的结构示意图；

图6为本实用新型实施例的框图。

附图标记：100、分段加热模块；1、支撑架；11、支撑板；12、限位圆辊；13、物料槽；2、夹送机构；21、夹送机架；211、压紧轴；212、压紧板；213、压紧架；22、气缸；221、活塞杆；23、压紧圆辊；24、电动机；25、输送圆辊；251、转动轴；252、转动盘；253、传送带；3、加热机构；31、底座；311、铜线排；312、通电接头；32、炉体框架；321、胶木立柱；322、环氧封板；323、防漏磁端板；324、端板槽；325、耐火浇注层；33、感应线圈；331、接线抽头；34、变频电源。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。

实施例

一种用于加热冷钢坯的分段式感应加热装置，如图1与图6所示，包括多个沿钢坯输送方向依次排列的分段加热模块100。每个分段加热模块100包括加热机构3、输送钢坯的夹送机构2以及用于承载钢坯的支撑架1，支撑架1固定设置在夹送机构2远离加热机构3的一侧。结合图2，加热机构3包括底座31、固定在底座31上的炉体框架32和固定在炉体框架32内的感应线圈33以及与感应线圈33两端电连接的变频电源34。感应线圈33中间插设有被夹送机构2输送过来的钢坯，变频电源34向感应线圈33提供频率在250赫兹到300赫兹之间的中低频交流电，交流电在感应线圈33中形成交变磁场，交变磁场使具有导磁能力的钢坯内部及表面产生涡流，通过涡流对钢坯进行内外部分的同时加热，这种通过电磁感应原理将电能转化成热能的加热方式减少了污染，同时结构简单，加热效率高。

炉体框架32由环氧棒拼接而成，环氧棒机械结构强且不导磁，因此不会感应生热，使炉体框架32易于安装且结构坚固。炉体框架32的侧面粘连有环氧封板322，环氧封板322减少了钢坯周围的空气流动，避免高温的钢坯与空气中的氧气过多的接触而产生氧化，减少了钢坯表面的氧化损耗以及热量损耗。在炉体框架32的两端铆接有由铝板制成的防漏磁端板323，可防止感应线圈33产生的交变磁场从炉体框架32的两端逸出，有效减少了能量的浪费，提高电能的利用效率。防漏磁端板323上贯穿开设有端板槽324，端板槽324可供钢坯穿过防漏磁端板323进入感应线圈33中。

如图3所示，炉体框架32的侧面固定连接有胶木立柱321，胶木立柱321上螺纹连接有多个螺栓，感应线圈33的外圈面焊接固定在螺栓上，胶木立柱321具有很好的绝缘特性，使感应线圈33的线匝之间不会相互导电，同时胶木立柱321不易受热变形，保证经常处在高温状态的感应线圈33的稳定性。

为避免钢坯在加热的过程中的热量散失，在环氧封板322的表面涂覆有耐火浇注层325（参见图1），耐火浇注层325韧性强，便于生产且具有很好的保温防火效果，可以有效减少钢坯的热量散失，提高钢坯的加热效率。

如图4所示，底座31上固定连接有铜线排311（参见图2），铜线排311上固定连接有多个通电接头312，感应线圈33的两端固定连接有接线抽头331，接线抽头331焊接在通电接头312上，同时将变频电源34的电线焊接在通电接头312上使电路连通。使用铜线排311将变频电源34与感应线圈33电连接，避免变频电源34的电线与高温的感应线圈33直接接触，保证变频电源34的工作安全。

如图1所示，为了保证钢坯的正常加工，支撑架1远离地面的一端固定连接有支撑板11，支撑板11的两侧转动设置有与钢坯抵接的限位圆辊12，限位圆辊12与钢坯之间为滚动摩擦，便于钢坯的输送。同时，在支撑板11上开设供钢坯滑动的物料槽13，物料槽13与钢坯相匹配，便于钢坯对准加热机构3，插进感应线圈33中，同时还能避免钢坯从支撑板11上掉落。

如图5所示，负责固定并运输钢坯的夹送机构2包括夹送机架21、固定连接在夹送机构2远离地面一端的气缸22、固定连接在夹送机构2底部的电动机24和压紧圆辊23以及与电动机24传动连接的输送圆辊25，夹送机架21靠近支撑架1的一侧水平固定连接有压紧轴211（参见图1），且压紧轴211的轴线方向与钢坯的输送方向垂直，压紧轴211上固定设置有压紧板212且压紧轴211贯穿压紧板212的一端，使压紧板212可以绕压紧轴211枢接转动，压紧板212远离压紧轴211的一端与气缸22上的活塞杆221铰接，且压紧板212远离气缸22的一面固定连接有两个压紧架213，压紧圆辊23转动设置在压紧架213之间，气缸22驱动压紧板212绕压紧轴211转动，使压紧圆辊23将钢坯挤压固定在输送圆辊25上，保持钢坯的稳定输送。输送圆辊25两端共轴心线固定连接有转动轴251，转动轴251转动设置在夹送机架21上，转动轴251远离夹送机架21的一端固定连接有转动盘252，转动盘252与电动机24之间传动设置有传送带253，启动电动机24，传送带253运动并带动转动盘252使输送圆辊25转动，进而驱动夹设在压紧圆辊23与输送圆辊25之间的钢坯向加热机构3滑移。

结合图6，相邻分段加热模块100之间设置有设定导热距离，靠近夹送机构2的感应线圈33的工作频率为低频，选用250赫兹，远离夹送机构2的感应线圈33的工作频率为中低频，选用300赫兹。多个分段加热模块100均分为两组，靠近夹送机构2的一组的加热功率大于远离夹送机构2的一组的加热功率。采用分段分组式加热，使钢坯瞬时受热点较为分散，使得钢坯首尾与芯表温差小。

本实用新型的工作原理是：可在物料槽13内滑动的钢坯放置在支撑架1上，钢坯伸出支撑板11的部分夹设在压紧圆辊23和输送圆辊25之间，启动气缸22，活塞杆221推动压紧板212使压紧圆辊23与钢坯抵接，将钢坯挤压固定在输送圆辊25上，启动电动机24，输送圆辊25在电动机24的驱动下将钢坯送入加热机构3中，钢坯穿过端板槽324，进入感应线圈33中，启动变频电源34，向感应线圈33输送中频交流电，在感应线圈33周围形成交变磁场，交变磁场使钢坯内部及表面同时产生涡流，实现对钢坯的内外部分的同时加热，加热效率高，且环保。根据冷钢坯特性，靠近夹送机构2的感应线圈33选择低频透热进行加热，感应电流透入深度深，利于冷钢坯芯部温度的提升，而远离夹送机构2的感应线圈33选择中低频进行表层补热，补充钢坯表面不断透入芯部的热量，具有钢坯二次氧化损耗少，坯料损耗低的优点。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于加热冷钢坯的分段式感应加热装置，其特征在于，包括多个沿钢坯输送方向依次排列的分段加热模块（100）；

所述分段加热模块（100）包括用于输出钢坯的支撑架（1），所述支撑架（1）的输出侧设置有用于固定并输送钢坯的夹送机构（2），所述夹送机构（2）远离所述支撑架（1）一侧设置有加热机构（3）；所述加热机构（3）包括底座（31）、固定连接在所述底座（31）上的炉体框架（32）、固定在所述炉体框架（32）内用于加热钢坯的感应线圈（33）以及与所述感应线圈（33）两端电连接的变频电源（34）；

相邻所述分段加热模块（100）之间设置有设定导热距离，靠近所述夹送机构（2）的所述感应线圈（33）的工作频率为低频，远离所述夹送机构（2）的所述感应线圈（33）的工作频率为中低频。

2.根据权利要求1所述的用于加热冷钢坯的分段式感应加热装置，其特征在于，多个所述分段加热模块（100）均分为两组，靠近所述夹送机构（2）的一组的加热功率大于远离所述夹送机构（2）的一组的加热功率。

3.根据权利要求1所述的用于加热冷钢坯的分段式感应加热装置，其特征在于，所述炉体框架（32）的侧面固定连接有胶木立柱（321），所述感应线圈（33）的外侧面与所述胶木立柱（321）固定连接。

4.根据权利要求1所述的用于加热冷钢坯的分段式感应加热装置，其特征在于，所述炉体框架（32）的侧面固定连接有环氧封板（322），所述炉体框架（32）的两端固定连接有防漏磁端板（323），所述防漏磁端板（323）上开设有供钢坯通过的端板槽（324）。

5.根据权利要求4所述的用于加热冷钢坯的分段式感应加热装置，其特征在于，所述环氧封板（322）表面涂覆有耐火浇注层（325）。

6.根据权利要求1所述的用于加热冷钢坯的分段式感应加热装置，其特征在于，所述底座（31）上固定连接有铜线排（311），所述铜线排（311）上固定连接有多个通电接头（312），所述感应线圈（33）的两端固定连接有接线抽头（331），所述接线抽头（331）与通电接头（312）电连接，所述变频电源（34）与所述通电接头（312）电连接。

7.根据权利要求1所述的用于加热冷钢坯的分段式感应加热装置，其特征在于，所述支撑架（1）远离地面的一面固定连接有支撑板（11），所述支撑板（11）的两侧边固定连接有限位圆辊（12），所述限位圆辊（12）与钢坯抵接。

8.根据权利要求7所述的用于加热冷钢坯的分段式感应加热装置，其特征在于，所述支撑板（11）上沿钢坯输送路径开设有物料槽（13），所述物料槽（13）与钢坯相匹配。

9.根据权利要求1所述的用于加热冷钢坯的分段式感应加热装置，其特征在于，所述夹送机构（2）包括夹送机架（21）、固定连接在所述夹送机构（2）远离地面一端的气缸（22）、固定连接在所述夹送机构（2）内的电动机（24）和压紧圆辊（23）以及与所述电动机（24）传动连接的输送圆辊（25）；

所述输送圆辊（25）两端共轴心线固定连接有转动轴（251），所述转动轴（251）穿过所述夹送机架（21），所述转动轴（251）的一端固定连接有转动盘（252），所述转动盘（252）与所述电动机（24）之间传动设置有传送带（253）；

所述压紧圆辊（23）转动设置在所述气缸（22）靠近所述输送圆辊（25）的一端，所述压紧圆辊（23）的转动方向与钢坯的输送方向一致；

所述压紧圆辊（23）受所述气缸（22）驱动后与放置在所述输送圆辊（25）上的钢坯抵接。

10.根据权利要求9所述的用于加热冷钢坯的分段式感应加热装置，其特征在于，所述夹送机架（21）上固定连接有与钢坯的输送方向垂直的压紧轴（211），所述压紧轴（211）上转动设置有压紧板（212），所述压紧板（212）远离所述压紧轴（211）的一端与所述气缸（22）的活塞杆（221）转动连接，所述压紧板（212）远离所述气缸（22）的一面固定连接有两个压紧架（213），所述压紧圆辊（23）转动设置在所述压紧架（213）之间。