[實用新型]一種節能且穩定的中頻感應鋼殼爐

有效

• 申請號: 201720439671.7
• 申請日: 2017-04-25
• 公開（公告）號: CN206772006U
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 王春波;楊啟剛;劉麗云
• 申請（專利權）人: 濰坊鼎晟電氣科技有限公司
• 主分類號: F27B14/06
• 分類號: F27B14/06;F27B14/10;F27B14/14;F27D1/18;F27D11/06
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙)11435
• 代理人: 楊如增

技術領域

本實用新型屬于加熱設備領域，具體涉及一種節能且穩定的中頻感應鋼殼爐。

背景技術

中頻感應加熱爐由于具有加熱速度快、生產效率高、作業環境好、氧化脫炭少及節省材料的優點，被廣泛應用在焊接、退火、淬火、透熱等工藝處理中，覆蓋汽車、摩托車零部件、鐵路鋼軌、航空航天、兵器制造、機械制造、電器制造及特種金屬加工等行業。

中頻感應加熱爐是一款在坩堝內盛放待加熱熔化的金屬材料，坩堝外周設置爐襯，然后在爐襯的外周繞制線圈，通過中頻電源對線圈通電，利用線圈的電磁感應原理進行加熱熔化的裝置。爐體的鋼殼通常由鋼架、磁軛和位于鋼架上部的爐蓋構成，磁軛用來引導感應線圈的磁場走向。在實際使用的過程中，往往由于種種原因在爐襯中形成裂紋而導致漏爐事故。這種事故如果不能及時發現，輕者使感應線圈和磁軛的絕緣層損壞，重者使感應線圈的銅管燒壞，高溫金屬熔液和感應線圈的冷卻水相接觸，引起嚴重的設備事故，甚至引起爆炸，危及人身安全。

除此之外，設備在工作過程中，磁軛上端散射的磁場一直引起鋼殼上端發熱，減低鋼殼的使用壽命；同時也損失了部分能量，造成能源浪費。并且在融化前期，大部分待熔化金屬集中在爐體底部時，金屬熔化所吸收的熱能遠遠小于所消耗的電能，而在熔化后期，整個感應線圈隨著被熔化鐵水的增長，前期所存在的問題才有所改觀。這就使得熱吸收功率呈現先小后大的趨勢，而不是較恒定的狀態，也就勢必延長了融化時間，降低了中頻爐的電效率。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種節能且穩定的中頻感應鋼殼爐，能夠動態分布電流的同時，將磁場折射引導回感應線圈內部，通過檢測電流避免事故。

為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是：發明一種節能且穩定的中頻感應鋼殼爐，包括鋼架，鋼架中安裝有坩堝，坩堝的外周包裹有爐襯，爐襯上繞有電磁感應線圈，電磁感應線圈的外周套設磁軛，坩堝上方的鋼架上設置爐蓋；其特征在于：磁軛的上方設置法拉第環，法拉第環位于磁軛頂端距爐蓋下端距離的三分之一處，法拉第環靠近磁軛設置；

所述電磁感應線圈分為自上而下依次排布的第一線圈和第二線圈，第一線圈與第二線圈的繞制方向相反，第一線圈的下端和第二線圈的上端并聯在中頻電源的一端，第一線圈的上端和第二線圈的下端并聯在中頻電源的另一端；

所述坩堝外設置第一接線柱，第一接線柱連接坩堝的內壁；爐襯外設置側電極，側電極連接第二接線柱，第二接線柱和第一接線柱之間連接直流電源構成檢測回路，檢測回路中設置測量電阻，測量電阻連接報警控制電路，報警控制電路檢測測量電阻的電壓信號，當電壓信號高于給定閾值時，報警控制電路發出報警信號。

優選的，所述法拉第環與磁軛同軸設置。

優選的，所述法拉第環的內徑大于磁軛的外徑。

優選的，所述檢測回路中串聯有毫安級電流表。

優選的，所述報警控制電路中設置電壓比較器，電壓比較器的一輸入端連接給定電路、另一輸入端連接測量電阻，電壓比較器的輸出端連接繼電器，繼電器的觸點給出開關量報警信號。

優選的，所述側電極為不銹鋼網。

優選的，還設置有接地螺栓，所述第一接線柱或者第二接線柱通過導線連接接地螺栓。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

1、由于磁軛的上方設置了法拉第環，而法拉第環也被稱作“短路線匝”或者“短路環”，它與磁軛中的磁場相互作用，能夠改變和反抗磁軛中磁力線的方向，將磁場折射回感應線圈的內部，作用于被熔化物，加快物料的熔化速度；同時減少了磁力線對爐蓋的作用，避免其受熱老化，利于延長其使用壽命；而增加的檢測坩堝內和爐襯外的電流回路能夠通過電流信號的大小來判定爐襯與坩堝是否有泄露現象，避免事故的發生。

2、由于電磁感應線圈分為自上而下依次排布的第一線圈和第二線圈，第一線圈與第二線圈的兩相鄰端頭相并接，位于兩端的端頭相并接，電流具有選通特性，當被熔化物料位于爐體的下部時，上部沒有填充料，電流基本從位于下部的第二線圈中流通，第一線圈中的電流較小，減小了電能浪費；而爐體中充滿被熔物料時，電流則增大了在第一線圈中的通過量，實現了電流在第一線圈和第二線圈中的自由分布，從而增大熱能吸收率。

3、由于法拉第環與磁軛同軸設置，且法拉第環的內徑大于磁軛的外徑，能夠增大法拉第環折射回的磁力線量，進一步加快物料的熔化速度。

4、由于檢測回路中串聯有毫安級電流表，可以通過毫安級電流表直觀地讀取檢測回路中的電流值，以判斷爐襯外壁和坩堝內壁間的絕緣性能是否完好。