專利名稱：感應(yīng)加熱爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種感應(yīng)加熱爐。
背景技術(shù)：
在冶金領(lǐng)域中，熔化金屬是十分普遍而重要的工藝。熔化后的金屬能夠用于鑄造各種造型的金屬部件。由于金屬的熔點高，因此熔化金屬需要將金屬加熱到很高的溫度。在高溫下，氧化反應(yīng)更加劇烈，金屬可能會產(chǎn)生氧化反應(yīng)而出現(xiàn)不希望的副產(chǎn)物，并引起對金屬原料的消耗。這一現(xiàn)象在一些稀有金屬的熔化過程中顯得尤為明顯，稀有金屬價格昂貴，如果 在熔化過程中因為氧化反應(yīng)而出現(xiàn)損耗是十分重大的損失。因此希望有一種能夠杜絕氧化反應(yīng)而又能對金屬進行加熱熔化的設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提出一種能夠防止氧化反應(yīng)的感應(yīng)加熱爐，可用于金屬熔化工藝。根據(jù)本發(fā)明的一實施例，提出一種感應(yīng)加熱爐，包括爐體、感應(yīng)線圈、電氣控制設(shè)備和惰性氣體循環(huán)系統(tǒng)。爐體包括外層的耐火材料壁和內(nèi)層的爐襯。感應(yīng)線圈安裝在爐襯上。電氣控制設(shè)備連接到感應(yīng)線圈，電氣控制設(shè)備控制提供給感應(yīng)線圈的電源的頻率和電壓。惰性氣體循環(huán)系統(tǒng)與爐體連通，惰性氣體循環(huán)系統(tǒng)維持爐體內(nèi)的惰性氣體氣壓。在一個實施例中，惰性氣體循環(huán)系統(tǒng)包括惰性氣體源、出氣風(fēng)扇、輸出管道、氣體輸出口、氣體輸入口、吸氣管道、吸氣風(fēng)扇；惰性氣體從惰性氣體源經(jīng)由出氣風(fēng)扇、輸出管道和氣體輸出口進入爐體，爐體內(nèi)的惰性氣體經(jīng)由氣體輸入口、吸氣管道和吸氣風(fēng)扇進入惰性氣體源，形成惰性氣體循環(huán)路徑。惰性氣體循環(huán)系統(tǒng)維持爐體內(nèi)大于一個大氣壓的惰性氣體壓力。惰性氣體是氮氣或者氬氣。在一個實施例中，電氣控制設(shè)備包括變頻器和變壓器。在一個實施例中，感應(yīng)線圈是中頻感應(yīng)線圈。本發(fā)明的感應(yīng)加熱爐利用感應(yīng)加熱原理，避免了燃燒的方式，可以將金屬放置在封閉的環(huán)境中進行加溫。惰性氣體循環(huán)系統(tǒng)維持爐體內(nèi)的惰性氣體氣壓,使得金屬處于惰性氣體環(huán)境中，避免氧化現(xiàn)象發(fā)生。


圖I揭示了根據(jù)本發(fā)明的一實施例的感應(yīng)加熱爐的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式感應(yīng)加熱爐的基本工作原理是將工頻50HZ交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹蓄l(300HZ以上至1000HZ)電流，把三相工頻交流電，整流后變成直流電，再把直流電變?yōu)榭烧{(diào)節(jié)的中頻電流，供給由電容和感應(yīng)線圈里流過的中頻交變電流，在感應(yīng)圈中產(chǎn)生高密度的磁力線，并切割感應(yīng)圈里盛放的金屬材料，在金屬材料中產(chǎn)生很大的渦流。這種渦流同樣具有中頻電流的一些性質(zhì)，即金屬自身的自由電子在有電阻的金屬體里流動要產(chǎn)生熱量。例如，把一根金屬圓柱體放在有交變中頻電流的感應(yīng)圈里，金屬圓柱體沒有與感應(yīng)線圈直接接觸，通電線圈本身溫度已很低，可是圓柱體表面被加熱到發(fā)紅，甚至熔化，而且這種發(fā)紅和熔化的速度只要調(diào)節(jié)頻率大小和電流的強弱就能實現(xiàn)。如果圓柱體放在線圈中心，那么圓柱體周邊的溫度是一樣的，圓柱體加熱和熔化也沒有產(chǎn)生有害氣體、強光污染環(huán)境。圖I揭示了根據(jù)本發(fā)明的一實施例感應(yīng)加熱爐的結(jié)構(gòu)圖。如圖I所示，該感應(yīng)加熱爐100包括爐體102、感應(yīng)線圈104、電氣控制設(shè)備106和惰性氣體循環(huán)系統(tǒng)108。爐體102包括外層的耐火材料壁121和內(nèi)層的爐襯122。感應(yīng)線圈104安裝在爐襯122上。在一個實施例中，感應(yīng)線圈104是中頻感應(yīng)線圈，工作頻率為300HZ 1000HZ。電氣控制設(shè)備106連接到感應(yīng)線圈104，電氣控制設(shè)備106控制提供給感應(yīng)線圈 104的電源的頻率和電壓。在一個實施例中，電氣控制設(shè)備106包括變頻器161和變壓器162。變頻器161的作用是把50HZ的三相工頻交流電進行整流，變成直流電，再把直流電變?yōu)榭烧{(diào)節(jié)的頻率在300HZ 1000HZ的中頻電流。變壓器162的作用是調(diào)節(jié)電壓高低，以改變提供給中頻感應(yīng)線圈104的電流的大小。惰性氣體循環(huán)系統(tǒng)108與爐體102連通，惰性氣體循環(huán)系統(tǒng)108維持爐體102內(nèi)的惰性氣體氣壓。在圖I所示的實施例中，惰性氣體循環(huán)系統(tǒng)108包括惰性氣體源181、出氣風(fēng)扇182、輸出管道183、氣體輸出口 184、氣體輸入口 185、吸氣管道186和吸氣風(fēng)扇187。惰性氣體的流通路徑如下惰性氣體從惰性氣體源181經(jīng)由出氣風(fēng)扇182、輸出管道183和氣體輸出口 184進入爐體102。在圖示的實施例中，氣體輸出口 184位于爐體102的頂部，惰性氣體由頂部進入到爐體102中，出氣風(fēng)扇182的作用是加強氣體流動，增加氣體壓力。爐體內(nèi)的惰性氣體經(jīng)由氣體輸入口 185、吸氣管道186和吸氣風(fēng)扇187進入惰性氣體源187。在圖示的實施例中，氣體輸入口 185位于爐體102的底部，吸氣風(fēng)扇187的作用也是加強氣體流動，使得惰性氣體能夠順利地進行循環(huán)。為了防止由于密封性等等問題而導(dǎo)致外界的空氣(含氧空氣)進入到爐體102的內(nèi)部，惰性氣體循環(huán)系統(tǒng)108維持爐體102內(nèi)大于一個大氣壓的惰性氣體壓力，形成有效的惰性氣體氣封，使得金屬能夠始終處于惰性氣體環(huán)境中被加熱，防止出現(xiàn)氧化的現(xiàn)象。在一個實施例中，使用的惰性氣體是氮氣或者氬氣。本發(fā)明的感應(yīng)加熱爐利用感應(yīng)加熱原理，避免了燃燒的方式，可以將金屬放置在封閉的環(huán)境中進行加溫。惰性氣體循環(huán)系統(tǒng)維持爐體內(nèi)的惰性氣體氣壓,使得金屬處于惰性氣體環(huán)境中，避免氧化現(xiàn)象發(fā)生。
權(quán)利要求
1.一種感應(yīng)加熱爐，其特征在于，包括 爐體，爐體包括外層的耐火材料壁和內(nèi)層的爐襯； 感應(yīng)線圈，感應(yīng)線圈安裝在爐襯上； 電氣控制設(shè)備，連接到感應(yīng)線圈，電氣控制設(shè)備控制提供給感應(yīng)線圈的電源的頻率和電壓； 惰性氣體循環(huán)系統(tǒng)，與爐體連通，惰性氣體循環(huán)系統(tǒng)維持爐體內(nèi)的惰性氣體氣壓。
2.如權(quán)利要求I所述的感應(yīng)加熱爐，其特征在于，所述惰性氣體循環(huán)系統(tǒng)包括惰性氣體源、出氣風(fēng)扇、輸出管道、氣體輸出口、氣體輸入口、吸氣管道、吸氣風(fēng)扇；惰性氣體從惰性氣體源經(jīng)由出氣風(fēng)扇、輸出管道和氣體輸出口進入爐體,爐體內(nèi)的惰性氣體經(jīng)由氣體輸入口、吸氣管道和吸氣風(fēng)扇進入惰性氣體源，形成惰性氣體循環(huán)路徑。
3.如權(quán)利要求2所述的感應(yīng)加熱爐，其特征在于，所述惰性氣體循環(huán)系統(tǒng)維持爐體內(nèi)大于一個大氣壓的惰性氣體壓力。
4.如權(quán)利要求2所述的感應(yīng)加熱爐，其特征在于，所述惰性氣體是氮氣或者氬氣。
5.如權(quán)利要求I所述的感應(yīng)加熱爐，其特征在于，所述電氣控制設(shè)備包括變頻器和變壓器。
6.如權(quán)利要求I所述的感應(yīng)加熱爐，其特征在于，所述感應(yīng)線圈是中頻感應(yīng)線圈。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種感應(yīng)加熱爐，包括爐體、感應(yīng)線圈、電氣控制設(shè)備和惰性氣體循環(huán)系統(tǒng)。爐體包括外層的耐火材料壁和內(nèi)層的爐襯。感應(yīng)線圈安裝在爐襯上。電氣控制設(shè)備連接到感應(yīng)線圈，電氣控制設(shè)備控制提供給感應(yīng)線圈的電源的頻率和電壓。惰性氣體循環(huán)系統(tǒng)與爐體連通，惰性氣體循環(huán)系統(tǒng)維持爐體內(nèi)的惰性氣體氣壓。本發(fā)明的感應(yīng)加熱爐利用感應(yīng)加熱原理，避免了燃燒的方式，可以將金屬放置在封閉的環(huán)境中進行加溫。惰性氣體循環(huán)系統(tǒng)維持爐體內(nèi)的惰性氣體氣壓，使得金屬處于惰性氣體環(huán)境中，避免氧化現(xiàn)象發(fā)生。
文檔編號F27B14/04GK102927816SQ20121046434
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月18日
發(fā)明者李金昌 申請人:昆山市大金機械設(shè)備廠