CN220339076U - 带保温隔热结构的中频电炉 - Google Patents

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孙兴学
王建国
李华
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Abstract

本实用新型涉及中频感应炉技术领域,具体为一种带保温隔热结构的中频电炉,包括炉壳、设于炉壳内的炉衬、保温隔热筒体、感应线圈和保温隔热复合涂层,炉衬、保温隔热筒体、感应线圈和保温隔热复合涂层从内到外依次在炉壳内部,保温隔热筒体和保温隔热复合涂层分别设于感应线圈内侧和外侧,通过保温隔热筒体对炉衬进行保温、隔热,有效屏蔽炉衬内熔融金属产生的热量向炉衬外部传递,从而对炉衬内熔融金属产生的作用于感应线圈的热辐射进行屏蔽,防止感应线圈被烧毁;保温隔热复合涂层能够屏蔽作用于炉壳的热辐射,使炉壳的温度大幅降低,并将现场工作环境温度降低至30℃以下。

Description

带保温隔热结构的中频电炉
技术领域
本实用新型涉及中频感应炉技术领域,具体为一种带保温隔热结构的中频电炉。
背景技术
中频电炉是根据电磁感应的基本原理,把三相工频交流电整流后变成直流电,再将直流电变为可调节的中频电流,供给由电容和感应线圈组成的负载,在感应线圈内侧和外侧均产生磁力线,磁力线切割感应线圈内侧炉衬内盛放的金属材料,在金属材料中产生很大的涡流,热量穿透炉衬向外辐射,使感应线圈温度快速升高,甚至会出现感应线圈被烧毁的情况;另外,炉壳也会发热,并且热量从炉壳向外辐射,导致工作人员的工作环境温度在40摄氏度以上。现有技术的中频电炉仅在感应线圈的一侧(内侧或外侧)设置保温隔热结构,未能有效屏蔽中频电炉内部和外部的热辐射,例如,专利号为CN202120524319.X的现有专利公开了一种中频电炉,中频电炉从外到内的结构依次有不锈钢炉壳、复合耐高温涂层、中频铜材线圈和炉衬(炉膛),复合耐高温涂层虽然能够屏蔽作用于炉壳的热辐射,但从炉衬向外辐射作用于感应线圈的热辐射没能有效屏蔽。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种带保温隔热结构的中频电炉,以克服现有设备中存在的问题。
为达到上述目的,本实用新型采用的技术方案为:一种带保温隔热结构的中频电炉,包括炉壳、设于炉壳内的炉衬和感应线圈,还包括保温隔热筒体和保温隔热复合涂层,炉衬、保温隔热筒体、感应线圈和保温隔热复合涂层从内到外依次在炉壳内部,保温隔热筒体设于炉衬与感应线圈之间,保温隔热复合涂层设于感应线圈与炉壳之间;保温隔热筒体包括保温隔热外筒体和设置在保温隔热外筒体内部的保温隔热内筒体,保温隔热内筒体覆盖炉衬的外周,感应线圈围绕在保温隔热外筒体的外周,在保温隔热外筒体和保温隔热内筒体之间设置有真空密封空间,保温隔热外筒体和保温隔热内筒体通过该真空密封空间彼此热绝缘。
在上述技术方案的基础上,本实用新型还可以作如下改进:
进一步地,所述感应线圈呈螺旋状设置,炉壳为圆筒状,炉壳包括炉壳顶板、炉壳侧壁及炉壳底座,炉壳侧壁内侧涂有所述保温隔热复合涂层,保温隔热复合涂层是由ZS-1011耐高温金属涂层和ZS-1耐高温隔热保温涂层组成的双层结构,ZS-1011耐高温金属涂层紧贴炉壳侧壁内侧。
进一步地,所述真空密封空间中设置加强构件以覆盖保温隔热内筒体的外周,加强构件的材料强度高于保温隔热内筒体的材料强度。
进一步地,所述保温隔热内筒体底部沿其轴向方向向下延伸形成凸起部,加强构件底部中央对应该凸起部设有通孔,凸起部贯穿该通孔并与连接销连接,连接销抵设在加强构件底部。
进一步地,所述感应线圈的外侧配装有导磁立柱,导磁立柱的上下两端分别连接上导磁屏蔽座和下导磁屏蔽座,导磁立柱内侧与感应线圈外形相对应,下导磁屏蔽座中央设有用于收容保温隔热筒体的安装槽。
进一步地,所述炉壳侧壁与导磁立柱之间设有多个环形散热体,散热体通过螺钉与炉壳侧壁的内表面连接固定,螺钉贯穿所述保温隔热复合涂层,散热体的内边缘与导磁立柱外侧壁贴靠,散热体内通有多个冷水通道,炉壳侧壁外壁设置有与冷水通道连通的进水管和排水管。
进一步地,所述带保温隔热结构的中频电炉还包括冷却管,冷却管呈螺旋状与感应线圈贴合设置,冷却管的螺旋方向与感应线圈一致,冷却管与所述进水管和排水管连通。
进一步地,所述炉壳的材质为不锈钢,炉衬由铝镁尖晶石材料制成,保温隔热筒体的材料为硅酸铝,加强构件的材料包含石墨。
本实用新型的有益效果是:保温隔热筒体和保温隔热复合涂层分别设于感应线圈内侧和外侧,通过保温隔热筒体对炉衬进行保温、隔热,有效屏蔽炉衬内熔融金属产生的热量向炉衬外部传递,从而对炉衬内的熔融金属产生的作用于感应线圈的热辐射进行屏蔽,防止感应线圈被烧毁;保温隔热复合涂层能够屏蔽作用于炉壳的热辐射,使炉壳的温度大幅降低,并将现场工作环境温度降低至30℃以下。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型优选实施例提供的带保温隔热结构的中频电炉的结构示意图;
图2是图1中的A-A截面结构示意图;
图3是图1中的保温隔热筒体的结构示意图;
图4是图3中的B-B截面结构示意图;
图中:1、炉壳;11、炉壳顶板;12、炉壳侧壁;13、炉壳底座;2、保温隔热筒体;21、保温隔热外筒体;22、保温隔热内筒体;23、真空密封空间;24、加强构件;25、凸起部;26、连接销;3、感应线圈;4、炉衬;5、冷却管;6、导磁立柱;71、上导磁屏蔽座;72、下导磁屏蔽座;8、保温隔热复合涂层;81、ZS-1011耐高温金属涂层;82、ZS-1耐高温隔热保温涂层;9、散热体;91、冷水通道;92、进水管;93、排水管。
具体实施方式
现在结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明,这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本实用新型的基本结构,因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
如图1至图4所示,本实用新型一优选实施例提供的一种带保温隔热结构的中频电炉,包括炉壳1、设于炉壳1内的炉衬4、保温隔热筒体2、感应线圈3和保温隔热复合涂层8,炉衬4、保温隔热筒体2、感应线圈3和保温隔热复合涂层8从内到外依次在炉壳1内部,保温隔热筒体2和保温隔热复合涂层8构成所述保温隔热结构,保温隔热筒体2设于炉衬4与感应线圈3之间,保温隔热复合涂层8设于感应线圈3与炉壳1之间,保温隔热筒体2和保温隔热复合涂层8分别设于感应线圈3内侧和外侧。
感应线圈3围绕在保温隔热筒体2的外周且呈螺旋状设置,炉衬4由铝镁尖晶石材料制成,炉壳1为圆筒状,其材质为不锈钢,不锈钢材料的导磁性较差。炉壳1包括炉壳顶板11、炉壳侧壁12及炉壳底座13,炉壳侧壁12内侧涂有所述保温隔热复合涂层8,保温隔热复合涂层8是由ZS-1011耐高温金属涂层81和ZS-1耐高温隔热保温涂层82组成的双层结构,其中ZS-1011耐高温金属涂层81紧贴炉壳侧壁12内侧,也可以将ZS-1011耐高温金属涂层81设置在炉壳顶板11和炉壳底座13内侧,ZS-1011耐高温金属涂层81和ZS-1耐高温隔热保温涂层82均为外购获得,在炉壳侧壁12上涂覆ZS-1011耐高温金属涂层81的基础上再涂覆ZS-1耐高温隔热保温涂层82,通过这两层涂层构成的保温隔热复合涂层8可以有效屏蔽热辐射,使炉壳1的温度大幅降低,并将现场工作环境温度降低至30℃以下。
保温隔热筒体2用于对炉衬4进行保温、隔热,使炉衬4内熔融金属产生的热量热传递至炉衬4外部的速率减慢,有效减缓炉衬4内熔融金属的温度变化,进而降低能耗。保温隔热筒体2包括保温隔热外筒体21和设置在保温隔热外筒体21内部的保温隔热内筒体22,保温隔热内筒体22覆盖炉衬4的外周,感应线圈3围绕在保温隔热外筒体21的外周且呈螺旋状设置,在保温隔热外筒体21和保温隔热内筒体22之间设置有真空密封空间23,保温隔热外筒体21和保温隔热内筒体22通过该真空密封空间23彼此热绝缘,真空密封空间23的热传导率极低,降低保温隔热内筒体22与保温隔热外筒体21之间的热传导率,从而进一步增强保温隔热筒体2的保温、隔热效果;加强构件24设置在真空密封空间23中以覆盖保温隔热内筒体22的外周,加强构件24的材料强度高于保温隔热内筒体22的材料强度,加强构件24被构造成使得其内径在未加热状态下大于保温隔热内筒体22的外径,并且其内径在加热状态下基本上等于保温隔热内筒体22的外径。通过覆盖在保温隔热内筒体22的外周的加强构件24限制保温隔热内筒体22在径向方向上的热膨胀,因此加强构件24能够阻止保温隔热内筒体22由于高温加热而产生热膨胀。本实施例中,保温隔热筒体2的材料可以是硅酸铝,硅酸铝具有耐高温、热稳定性好、热传导率低等性能;加强构件24的材料包含石墨,石墨是具有高耐热性和高强度的材料,并且价格低廉。
优选地,保温隔热内筒体22底部沿其轴向方向向下延伸形成凸起部25,加强构件24底部中央对应该凸起部25设有通孔,凸起部25贯穿该通孔并与连接销26连接,连接销26抵设在加强构件24底部,将保温隔热内筒体22与加强构件24连接。
优选地,感应线圈3的外侧配装有导磁立柱6,导磁立柱6的上下两端分别连接上导磁屏蔽座71和下导磁屏蔽座72,导磁立柱6的横截面呈扇形,其内侧与感应线圈3外形相对应。上导磁屏蔽座71呈环状,可以是整体环状,也可以是拼装环状。下导磁屏蔽座72可以为圆形,下导磁屏蔽座72可以是整体件,也可以是拼装件,下导磁屏蔽座72中央设有用于收容保温隔热筒体2的安装槽。导磁立柱6、上导磁屏蔽座71和下导磁屏蔽座72主要以导磁率高、在较高频率磁场中损耗很低的软磁铁氧体为原料烧结、粘合压制而成,导磁立柱6、上导磁屏蔽座71和下导磁屏蔽座72也可以直接以导磁率高、在较高频率磁场中损耗很低的导磁铁粉或高阻性软磁材料为主要原料烧结、粘合压制而成。通过将导磁立柱6固定包围在感应线圈3的外圆和炉壳1之间,构成感应线圈3外部磁屏蔽回路,加之上导磁屏蔽座71和下导磁屏蔽座72的屏蔽,一定程度上屏蔽感应线圈3产生的磁力线经过炉壳1的炉壳顶板11、炉壳侧壁12及炉壳底座13感应发热,降低了电能损耗。
优选地,炉壳侧壁12与导磁立柱6之间设有多个环形散热体9,散热体9由导热金属材料制成,散热体9通过螺钉与炉壳侧壁12的内表面连接固定,螺钉贯穿所述保温隔热复合涂层8,散热体9的内边缘与导磁立柱6外侧壁贴靠,散热体9内通有多个冷水通道91,炉壳侧壁12外壁设置有与冷水通道91连通的进水管92和排水管93,设置散热体9方便与导磁立柱6进行换热,冷却水自进水管92进入冷水通道91,冷水完成换热后从排水管93排出,使导磁立柱6温度降低。
优选地,上述中频电炉还包括冷却管5,冷却管5呈螺旋状与感应线圈3贴合设置,冷却管5采用耐高温材料制成,冷却管5的螺旋方向与感应线圈3一致,冷却管5与所述进水管92和排水管93连通,设置冷却管5方便与感应线圈3进行换热,防止感应线圈3因自身温度过高而出现线圈熔断的情况,冷却水自进水管92进入冷却管5,冷水完成换热后从排水管93排出,使感应线圈3温度降低,进水管92和排水管93与水箱和水泵连接,形成水循环。
上述中频电炉开始工作时,感应线圈3通入电流后产生高强度磁场,利用电热效应和电磁感应原理,炉衬4内金属材料中的金属颗粒开始发热熔融,保温隔热筒体2对炉衬4进行保温、隔热,有效屏蔽炉衬4内熔融金属产生的热量向炉衬4外部传递,并有效减缓炉衬4内熔融金属的温度变化,进而降低能耗。另外,在炉壳侧壁12上涂覆ZS-1011耐高温金属涂层81的基础上再涂覆ZS-1耐高温隔热保温涂层82,通过这两层涂层构成的保温隔热复合涂层8可以有效屏蔽热辐射,使炉壳1的温度大幅降低,并将现场工作环境温度降低至30℃以下。
以上本实用新型的具体实施方式中凡未涉及到的说明属于本领域的公知技术,可参考公知技术加以实施。
以上依据本实用新型的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

Claims (7)

1.一种带保温隔热结构的中频电炉,包括炉壳、设于炉壳内的炉衬和感应线圈,其特征在于:还包括保温隔热筒体和保温隔热复合涂层,炉衬、保温隔热筒体、感应线圈和保温隔热复合涂层从内到外依次在炉壳内部,保温隔热筒体设于炉衬与感应线圈之间,保温隔热复合涂层设于感应线圈与炉壳之间;保温隔热筒体包括保温隔热外筒体和设置在保温隔热外筒体内部的保温隔热内筒体,保温隔热内筒体覆盖炉衬的外周,感应线圈围绕在保温隔热外筒体的外周,在保温隔热外筒体和保温隔热内筒体之间设置有真空密封空间,保温隔热外筒体和保温隔热内筒体通过该真空密封空间彼此热绝缘,所述感应线圈呈螺旋状设置,炉壳为圆筒状,炉壳包括炉壳顶板、炉壳侧壁及炉壳底座,炉壳侧壁内侧涂有所述保温隔热复合涂层,保温隔热复合涂层是由ZS-1011耐高温金属涂层和ZS-1耐高温隔热保温涂层组成的双层结构,ZS-1011耐高温金属涂层紧贴炉壳侧壁内侧。
2.根据权利要求1所述的带保温隔热结构的中频电炉,其特征在于:所述真空密封空间中设置加强构件以覆盖保温隔热内筒体的外周,加强构件的材料强度高于保温隔热内筒体的材料强度。
3.根据权利要求2所述的带保温隔热结构的中频电炉,其特征在于:所述保温隔热内筒体底部沿其轴向方向向下延伸形成凸起部,加强构件底部中央对应该凸起部设有通孔,凸起部贯穿该通孔并与连接销连接,连接销抵设在加强构件底部。
4.根据权利要求1所述的带保温隔热结构的中频电炉,其特征在于:所述感应线圈的外侧配装有导磁立柱,导磁立柱的上下两端分别连接上导磁屏蔽座和下导磁屏蔽座,导磁立柱内侧与感应线圈外形相对应,下导磁屏蔽座中央设有用于收容保温隔热筒体的安装槽。
5.根据权利要求4所述的带保温隔热结构的中频电炉,其特征在于:所述炉壳侧壁与导磁立柱之间设有多个环形散热体,散热体通过螺钉与炉壳侧壁的内表面连接固定,螺钉贯穿所述保温隔热复合涂层,散热体的内边缘与导磁立柱外侧壁贴靠,散热体内通有多个冷水通道,炉壳侧壁外壁设置有与冷水通道连通的进水管和排水管。
6.根据权利要求5所述的带保温隔热结构的中频电炉,其特征在于:还包括冷却管,冷却管呈螺旋状与感应线圈贴合设置,冷却管的螺旋方向与感应线圈一致,冷却管与所述进水管和排水管连通。
7.根据权利要求2所述的带保温隔热结构的中频电炉,其特征在于:所述炉壳的材质为不锈钢,炉衬由铝镁尖晶石材料制成,保温隔热筒体的材料为硅酸铝。
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