[實用新型]一種電磁感應加熱爐用頂帽感應擋圈

有效

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• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN208536597U
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發(fā)明（設計）人: 劉智琦;張立紅;桑衛(wèi)鈞;陳濤
• 申請（專利權）人: 寶鋼特鋼有限公司
• 主分類號: F27B14/06
• 分類號: F27B14/06;F27B14/08
• 代理公司: 上海三和萬國知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 31230
• 代理人: 劉立平

一種電磁感應加熱爐用頂帽感應擋圈，包括電磁感應加熱爐及可在電磁感應加熱爐的中心位置垂直升降的頂桿，該頂桿在其頂部安裝設置有一頂帽感應擋圈組件，在電磁感應加熱爐生產(chǎn)時，頂帽感應擋圈組件對頂桿信號進行收集與反饋。本實用新型其設計合理，結(jié)構緊湊、外形輕巧、定位準確牢固、抗震動變形能力強，使用維護便捷，安全可靠、實用高效，且改進費用低、投入少、易于現(xiàn)場實施。本實用新型從源頭上提升感應擋圈的適用性，減少信號反饋盲區(qū)導致的檢測失真異常現(xiàn)象，滿足熱擠壓主產(chǎn)線有序生產(chǎn)的需求，具有一定的消故降本促生產(chǎn)作用，通用性強，對工礦企業(yè)類似的感應爐頂帽信號檢測元器件的改進，具有一定的借鑒、應用價值。

技術領域

本實用新型涉及冶金、機械等行業(yè)的無縫鋼管生產(chǎn)設備領域，尤其涉及一種用于無縫鋼管擠壓制管加工前坯料圓鋼電磁感應式加熱爐的頂帽感應擋圈。

背景技術

目前，無縫鋼管是常見的鋼鐵、冶金金屬制品。無縫鋼管熱擠壓制管加工方式，因加工變形量大、易于一次成型、生產(chǎn)精度高、便于組織連續(xù)生產(chǎn)、產(chǎn)能高，適合高合金元素加工等特點，目前已成為國內(nèi)外高端無縫鋼管生產(chǎn)的主要方式。目前常用的無縫鋼管熱擠壓制管工序設備主要包括管坯制備(車床、鋸床等)、管坯加熱(環(huán)形爐、感應爐等)、穿/擴孔機、除磷、擠壓機、冷卻(冷床)等，其中感應爐就是通過大電流的電磁感應加熱方式，對穿/擴孔加工后的坯料圓鋼進行二次加熱，為擠壓制管提供符合技術要求的鋼坯，因此電磁感應式加熱爐的加熱溫度均衡性直接影響到后續(xù)擠壓制管的質(zhì)量與產(chǎn)能。電磁感應式加熱爐，通常采用多工位集中布置，以本企業(yè)使用的西馬克公司生產(chǎn)的感應式加熱爐為例，采用的是兩個工區(qū)、十四臺加熱爐連續(xù)布置，目的就是確保連續(xù)生產(chǎn)，即便其中若干加熱爐出現(xiàn)異常，也不會影響到整條產(chǎn)線的有序生產(chǎn)。

而現(xiàn)有技術下的電磁感應式加熱爐主要有加熱機構、坯料進出機構、電氣系統(tǒng)、自動化控制系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等組成。其中加熱機構由爐體、電磁線圈、磁場增強器、頂帽等部件組成，主要功能就是通過大電流形成高磁場，在磁場增強器的作用下，將電力能量轉(zhuǎn)換為快速升溫的勢能，對坯料圓鋼進行加熱。頂帽位于加熱爐體的最上方 (頂部)，由帽座、頂桿、感應擋圈、光柵檢測器等元器件組成，帽座是爐體的頂部防護裝置，頂桿是坯料圓鋼長度的顯示標尺，擋圈是頂桿垂直升降運動軌跡的信號反饋元件，通過光柵(光電傳感器)的非接觸式在線檢測，時時反應頂桿升出頂帽的垂直距離，通過計算機程序測算出坯料圓鋼進入加熱爐體的實際距離，最終測得坯料圓鋼的實際長度尺寸。

經(jīng)過現(xiàn)場工人在生產(chǎn)實踐中的反饋，頂帽部位不僅自身設備故障較為頻繁，且引起檢測信號失真等因素，引發(fā)其他部件的連鎖故障出現(xiàn)，主要問題是：

1)頂帽感應擋圈定位結(jié)構單薄，易變形：頂帽感應擋圈主要有定位環(huán)、中間梁與定位板組成，其中中間梁采用斷續(xù)是結(jié)構，以焊接方式固定在定位環(huán)內(nèi)孔中，并通過緊固件將擋圈定位環(huán)、定位板固定在頂桿最頂端；由于中間梁本身結(jié)構單薄，又是斷續(xù)是結(jié)構，因此易發(fā)生局部變形，抗震能力較弱。

2)頂桿升降信號檢測穩(wěn)定性不高：由于感應式加熱爐的結(jié)構是垂直分布裝置，且每加熱一支圓鋼坯料，就要垂直提升、下降運動一次，因此頂帽裝置工作負荷較高，并受到周邊環(huán)境、震動、高溫等因素影響較多，造成頂帽的感應擋圈在使用一個階段后，逐步出現(xiàn)扭曲、變形等故障，導致不能及時真實的反應坯料長度，直接造成頂升油缸、頂帽、翻板等運動部件的過載或碰撞，既影響到設備的有序生產(chǎn)運行，又增加了檢修作業(yè)負荷與物料消耗，降低了生產(chǎn)效率。

3)光柵檢測信號存在一定的盲區(qū)：由于感應式加熱爐采用的是非接觸式信號檢測模式，就是通過光柵發(fā)出的光電信號，當感應擋圈在頂桿的帶動下垂直升降時，與光柵發(fā)出的電離信號接觸，信號反射到接觸器實現(xiàn)時時監(jiān)控的目的；但是光柵信號不是單一的直線，而是呈扇面放射狀，因此當感應擋圈發(fā)生歪斜、變形之后產(chǎn)生一定的盲區(qū)，而且光柵的定位一般是恒定的，因此就會產(chǎn)生檢測信號失真現(xiàn)象，引發(fā)后續(xù)設備的故障出現(xiàn)。

綜上所述，電磁感應式加熱爐的頂帽感應擋圈裝置存在著一定的不足，需要通過針對性的技術改進措施，增強其抗變形能力，改善信號檢測區(qū)間，從源頭上提升設備運行質(zhì)量。