[實用新型]一種節能且安全的中頻感應鋼殼爐

有效

• 申請號: 201720439868.0
• 申請日: 2017-04-25
• 公開（公告）號: CN206772010U
• 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;F27B14/14;F27B14/20
• 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安全的中頻感應鋼殼爐。

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。

中頻感應鋼殼爐是依靠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。感應線圈通常放置在由打結層形成的爐底上，打結層實現對感應線圈的承托。現實中的打結層一般由混凝土打結制成，其內的水分不容易散失，增大了感應線圈工作環境的潮濕度，影響中頻感應加熱爐的安全性。

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。在設備工作過程中，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。

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安全的中頻感應鋼殼爐，能夠將磁場折射引導回感應線圈內部。

為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是：發明一種節能且安全的中頻感應鋼殼爐，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；

所述爐襯的底部設置打結層，在打結層中設置加熱棒，加熱棒的兩端通過導線連接工作電源構成電源回路，電源回路中設置控制電路，控制電路中設置有單片機、濕度傳感器、光電耦合器和繼電器，濕度傳感器檢測打結層的濕度信號，單片機根據濕度傳感器的檢測信號控制光電耦合器的輸入端，光電耦合器的輸出端控制繼電器的線圈通斷電，繼電器的觸點串聯在電源回路中。

優選的，所述加熱棒在打結層中橫向均勻分布。

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。

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；加熱棒能夠自動完成對打結層的烘干工作，將打結層徹底烘干，為感應線圈提供干燥的工作環境，利于提高其絕緣性能，從而為感應線圈能夠安全可靠工作提供良好的環境保障。

2、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。

3、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。

附圖說明

圖1是本實用新型的框架示意圖；

圖2是本實用新型的內部結構示意圖；

圖3是電磁感應線圈的連接結構示意圖。

圖中標記：1、爐蓋；2、法拉第環；3、鋼架；4、磁軛；5、爐襯；6、坩堝；7、電磁感應線圈；8、工作電源；9、濕度傳感器；10、單片機；11、第一線圈；12、第二線圈；13、中頻電源；14、物料；15、加熱棒。

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本實用新型作進一步詳細描述。

本實用新型中，將靠近物料14的一側定義為內側，相應地將遠離物料14的另一側定義為外側；將本實用新型處于使用狀態時，靠近地面的一端定義為下端，而遠離地面的一端定義為上端。