[發明專利]一種針對固體金屬材料的筒形加熱裝置

無效

• 申請號: 201310322153.3
• 申請日: 2013-07-29
• 公開（公告）號: CN103347321A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 秦維
• 申請（專利權）人: 蘇州科睿特能源科技有限公司
• 主分類號: H05B6/02
• 分類號: H05B6/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種針對固體金屬材料的筒形加熱裝置，屬于材料加熱領域。

背景技術

在金屬加工和制造行業，尤其是有色金屬材料的熱處理、擠壓、鍛造、鑄造成型、焊接等加工制造過程中都需要對金屬材料進行加熱，傳統的加熱方式包括如燃煤氣、煤焦炭、燃油、感應線圈加熱、電阻加熱等。在燃燒加熱或電力加熱過程中，都會造成對大氣和環境的污染，能源利用率低，制造產品的品質不高，性能也較差等諸多缺陷。

隨著經濟和社會的高度發展，人們除了注重產品本身的品質和性能外，更加注重環境的保護、生活品質的改善、生態與經濟的可持續發展，如今節能高效和低碳環保已成為主流的主導社會目標，這也是未來工業經濟發展的趨勢。

CN102415210A公開了一種用于通過電磁感應加熱物體的裝置，其包括至少1個轉子，轉子至少包括1個永磁體，盤式永磁轉子旋轉，物體切割磁力線產生渦流，從而加熱物體。但是，該專利存在磁場能量利用率較低，對偶盤在轉動時需要很大的磁場引力/斥力作用，產生的振動和不穩定因素較多，加熱大規格棒料時需要更大直徑的盤式永磁轉子，在實施上存在一定的難度。

發明內容

本發明針對上述技術問題，通過改變傳統的加熱方式，利用磁場感應原理，永磁體在機械方式驅動下產生變化的磁場，使置于該磁場中的固體金屬材料切割磁力線，固體金屬材料表面產生感應電流，感應電流在金屬表面流動，因為固體金屬材料具有一定的電阻，使固體金屬材料發熱產生大量熱量，熱量持續從固體金屬材料表面向內部傳遞，從而使固體金屬材料被加熱。加熱過程中，能量直接由機械能轉化成熱能，能量損耗極低。

一種針對固體金屬材料的簡形加熱裝置，包括動力裝置、傳動裝置、永磁轉筒、軸承裝置、永磁體，動力裝置通過傳動裝置與永磁轉筒相連接，永磁轉筒安裝在軸承裝置上，動力裝置驅動永磁轉筒繞自身軸線旋轉，永磁體為一個整體筒，永磁體安裝在永磁轉筒的內壁上，固體金屬材料位于永磁轉筒的中間且與永磁轉筒的內壁上的永磁體不接觸，金屬材料可以沿軸向移動。傳動裝置可以是皮帶傳遞、齒輪傳動、鏈輪傳動、蝸輪蝸桿傳動，可以是剛性或者柔性傳遞，其作用是帶動永磁轉筒繞自身軸線旋轉。軸承裝置可以是安裝在基座上的滾動軸承、滑動軸承或軸瓦，其作用是使永磁轉筒可以繞自身軸線旋轉。可以在永磁轉筒的中部安裝軸承裝置，也可以在永磁轉筒的二側安裝軸承裝置。傳動裝置可以與永磁轉筒的中部相連接，也可以分別與永磁轉筒的二側相連接，其作用是使永磁轉筒平穩旋轉。由于永磁轉筒二側是空的，固體金屬材料可以沿軸向移動使得金屬材料得以連續加熱，當然也可以使固體金屬材料在永磁轉筒內加熱到一定的溫度后再取出。

優選地：永磁體為一個整體筒。由于采用筒式永磁體結構，增大了永磁體與金屬材料的接觸面積，減小了氣隙，在金屬材料表面產生更大的渦流，提高了能量的轉化效率和利用效率，減少了能量損失；本結構縮小了轉筒直徑，提高了轉筒工作穩定性，減少振動和噪聲；本結構在工作過程中不產生廢氣、廢水、廢物等污染物；本結構有利于較大直徑和較大長度的金屬材料連續加熱。

優選地：永磁體為多個，永磁體均布在永磁轉筒的內壁上。永磁體的數量越多，固體金屬材料被加熱的速度就越快。即使有單個的永磁體退磁或磁損壞也可以隨時更換。

優選地：永磁體的形狀為環形、條形、梯形、瓦片形、菱形。

優選地：永磁體為可拆卸式的。這樣是為了方便更換永磁體以及調節固體金屬材料加熱所需的時間。

優選地：動力裝置為可調速的電機。如果加熱溫度不變的話，采用調速裝置改變電機的輸出轉速來調節固體金屬材料加熱所需的時間，如果時間不變的話，采用調速裝置改變電機的輸出轉速是為了改變固體金屬材料加熱的溫度。如果固體金屬材料連續通過永磁轉筒，可以通過改變電機的輸出轉速，使固體金屬材料不同的截面上加熱的溫度不同，也就是說可以對固體金屬材料實施梯度加熱。

優選地：永磁轉筒材質為金屬材料、高強度的高分子材料、塑料和碳纖維材料，永磁轉筒的內腔形狀為圓形、方形、菱形、三角形、矩形。

有益效果：

本發明具有熱轉化效率高、加熱速度快、加熱均勻、結構簡單、無污染、有利于大尺寸金屬材料的加熱的特點。

附圖說明

圖1為加熱裝置的立體結構示意圖。

圖2為帶有固體金屬材料的加熱裝置的永磁轉筒截面示意圖。

圖3為一種帶有固體金屬材料的加熱裝置的永磁轉筒A-A剖面圖。

圖4為另一種帶有固體金屬材料的加熱裝置的永磁轉筒A-A剖面圖。