[實用新型]一種連續加熱裝置的感應器

有效

• 申請號: 201720555944.4
• 申請日: 2017-05-18
• 公開（公告）號: CN207011022U
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 肖紅;李愛武;謝亞軍;易兵;劉滔文;李偉紅;張正紅
• 申請（專利權）人: 湖南中科電氣股份有限公司
• 主分類號: H05B6/10
• 分類號: H05B6/10;H05B6/36;H05B6/42
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所43114
• 代理人: 楊萍

技術領域

本實用新型涉及導電材料加熱或補熱用的感應加熱裝置，尤其涉及一種連續加熱裝置的感應器，適用于金屬材料的熱處理技術。

背景技術

利用電磁感應加熱能對金屬材料或者板材進行連續加熱或者補熱的技術，不僅能在生產上控制金屬板材的長度，而且連續在線快速加熱對金屬材料組織性能的轉變具有重要影響，是獲得金屬材料最終性能的關鍵技術。

根據磁路不同，感應器根據磁場形式可以分為：橫向磁場和縱向磁場感應器。橫向磁場的感應器，多采用空心螺線管線圈的感應器，如日本專利JP2004074277A、JP2002226912A、JP2003082412A和中國專利CN200810196998中應用的均為空心螺旋形線圈的感應器，主要原因為空心螺線管線圈在結構設計及制作上較為簡單。但空心螺線管線圈的感應器，由于僅由空心螺線管線圈繞制而成，其激發的磁力線是發散的，非工作面漏磁較大，磁場利用率不高，從而導致能源利用率不高，造成的電能浪費很大。因而其加熱效率低，在大功率加熱場合下的應用受限。同時，現也有感應器通過磁屏蔽裝置減少非工作面的磁感應強度，但磁屏蔽裝置多采用高導電材料(如銅質材料)制成，在大功率加熱設備上，磁屏蔽裝置自身的冷卻、散熱問題較為復雜，且磁屏蔽裝置上過多消耗的焦耳熱對能源的有效利用極為不利，故同樣無法適用于大功率的加熱場合下。因此，有必要設計一種適用于大功率加熱環境下的感應器。

實用新型內容

本實用新型的目的是，針對現有技術中存在的不足，提供一種連續加熱裝置的感應器，極大地提高了感應加熱裝置的磁場利用率和產品應用范圍。

本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的：

一種所述連續加熱裝置的感應器，包括磁芯、線圈和聚磁保溫罩；其中磁芯設置在線圈外側，聚磁保溫罩設置在線圈兩端；被加熱的金屬材料從線圈中間連續運動通過，通過的同時被加熱。

本實用新型中磁芯的工作原理是通過導磁性較強的物質把感應器非工作面的磁力線聚集起來，基于磁力線必須是閉合曲線的原理，讓它們穿透工作面而閉合，從而減少非工作面磁感應強度。

所述聚磁保溫罩為一種摻雜導磁物質和耐火材料的復合材料，具有聚磁和保溫的作用。進一步地，為提高磁場利用率,磁芯與線圈表層之間的間距控制在5mm-10mm。

進一步地，所述磁芯由高導磁片與高導熱率冷卻片疊放組成；其中高導磁片與高導熱率冷卻片的疊放比例為1:9；高導磁片的磁導率μ＞2×104H/m，高導熱率冷卻片的熱導率λ＞397W/(m·℃)。

進一步地，所述線圈的形狀根據工業應用中被加熱金屬材料的形狀進行設計，可以是圓形、正方形、長方形或者異形等，以提高磁場利用率；

所述高導磁片和高導熱率冷卻片的形狀和大小一致，磁芯整體呈筒狀，形狀與線圈匹配，包圍在線圈外側；兩個聚磁保溫罩分別罩在磁芯兩端；聚磁保溫罩中間留有供被加熱的金屬材料通過的開孔。

進一步地，所述高導熱率冷卻片為空心夾層結構，空腔內通有冷卻水。由于感應器的加熱功率較大，磁芯需要考慮冷卻，本實用新型通過在高導磁片里面疊加高導熱率冷卻片，且將高導熱率冷卻片做成空心內水冷結構，由冷卻水帶走磁芯的熱量，進行冷卻。

進一步地，所述連續加熱裝置的感應器，還包括耐火保溫筒；耐火保溫筒設置在被加熱的金屬材料和線圈之間，用于保溫及隔離金屬材料對線圈的熱輻射。

所述耐火保溫筒為一種耐火度不低于1600度，具有一定強度、耐高溫和潮濕度的無機非金屬材料。

進一步地，高導磁片之間、高導熱率冷卻片之間、高導磁片與高導熱率冷卻片之間以及磁芯外側絕緣。

進一步地，所述線圈為一組或幾組繞成的空心螺旋管狀線圈。

進一步地，所述線圈的冷卻結構，采用內水冷結構或外水冷結構；

所述內水冷結構，是通過在銅管內部通以冷卻水，銅管繞制繞制成跟被加熱金屬材料最為貼近的形狀如圓形、正方形、長方形或者異形等，并形成一個線包，此結構中所述線圈就是由該通以冷卻水的銅管繞制而成的。

所述外水冷結構，是線圈直接浸泡在冷卻水中。

進一步地，所述線圈內通有大功率、高頻的交變電流；交變電流的功率和頻率根據不同工況及加熱的溫度要求確定，功率在1～100MW之間，頻率在1000—30000Hz之間。

進一步地，所述線圈的匝與匝之間的間距d≥5mm，以保證線圈的匝與匝之間絕緣。

有益效果：