专利名称：小直径锻坯中频感应透热的多通道炉膛衬套的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种在处理工艺中使用的感应透热炉的改进。
感应透热炉加热金属坯料时，坯料的直径(D、矩形截面坯的当量直径为其厚度)、电流频率(f)、坯料加热所需有效功率(Px)和加热时间(t)之间，存在着如下近似的比例关系f
1／D2，Px
f2，Px
1／t。一般选择感应炉时，D是已知的，t是生产率所要求的。电源功率是配套的必备条件，受供电条件的制约。如何选好f，使与既定的其他参数作到合理的或最佳的匹配，可使电炉发挥较为理想的效率。但频率越高，电流的集肤效应越显著，加热的不均匀性越大，透热时间反要得长，可能要多台透热装置才能满足生产率的要求；频率越高，设备造价越贵，对电源装置的综合性能(启动、调节、保护、效率等)的稳定性要求也越高，因而，国内现有可控硅变频装置系列目前只能以8000HZ为上限(即中频系列)。
在既定电源功率条件下，能应用国内定型生产、性能比较稳定的1000HZ和2500HZ两个系列的中频电源来加热，本应要求更高频率的小直径金属坯料，作到既降低电源频率，又不让电效率明显下降，使感应电流作工件所作的功基本不变，就是本实用新型所要解决的问题。
本实用新型是一种由非导电导磁材料或耐热不锈钢制成的，可使被加热坯料互相隔离，又互相绝缘的多通道炉膛衬套，设置于炉体的隔热耐火纤维毡里层，该衬套可根据被加热坯料形状制成任意形状。
使用本实用新型可增大炉料的当量直径，使传统的坯料由在单通道炉内加热要求较高的频率匹配变为在较低条件下单体多通道炉内加热，可达到既节省设备费用又满足生产要求的效果。
以下结合附图详述本实用新型。
图1为本实用新型结构示意图。
图2为本实用新型变通结构图。
以用预先订购的250KW－2500HZ中频感应透热炉加热矩形断面为厚×宽×长×重＝1.6cm×9cm×15cm×1.65kg的45钢坯，透热温度1200－50℃，出炉节拍6－7件／min的生产实践为例，将感应炉炉衬中的耐火层(俗称炉膛衬套)设计为断面 如
图1所示形状。
感应电流对坯料所作的功与坯料直径的立方成正比，与电流频率的平方成正比，在电源功率、坯料材质和磁路饱和的确定条件下，电流频率的降低，可以用增大炉内坯料的当量直径加以调节，仍能使感应电流对坯料所作的功变化不大，电效率在较佳值域内。坯料当量直径应为3.5cm＜D＜4.9cm，将炉膛衬套设计为双通道型，即人为地将炉膛中的坯料(5)当量直径增加到3.2cm，坯料侧立平行地参差入、出炉。
由非导电导磁材料制成的衬套(4)，中间凸缘起到使两件坯相互隔离又相互绝缘的作用，避免了两件坯之间的短接和熔粘，保证了坯料以均衡节拍单件顺利出炉。
某一额定频率有一个加热坯料的当量直径范围，是否能按其上限值设计两道以上的衬套，实用上考虑的主要因素，是随坯料形状、安排道数与位置而定的感应圈截面形状所固有的磁场强度分布规律，设计应能使各通道内坯料加热的表里温差差异在锻造工艺允许的范围内，方能使坯料出、入炉节拍均衡，操作才简单易行。
本实用新型结构上有使坯料相互隔离的凸缘或隔层，防止各通道坯料间的接触，避免坯料相互熔粘。制作材料可以有多种选择，但以碳化硅材质的整体结构为最佳，其耐火性、荷重软化开始点、耐急热急冷性、导热系数等综合耐火指标都较理想；热稳定性和耐熔性好，衬套寿命较长；高温下的二次辐射率较高，有利于坯料的升温和均热。可选用某种具有高温强度和绝缘性能的粘接涂料，对衬套定性烧结中产生的细微裂纹和使用中的断裂，有填充和粘接作用，能延长衬套使用寿命。
炉膛衬套，用耐热不锈钢皮作坯料运行导轨(6)，导轨压装在衬套(4)上，可避免坯料直接接触衬套底面因急剧熔耗导致衬套荷重强度的下降而断裂失效；钢对钢的摩擦系数比钢对碳化硅小，坯料推送顺畅省力。装配时与感应圈(1)道采用端面夹持固定支承，构成可拆式活动型炉体，其各部份的装拆、更换较为方便省时。
炉膛衬套的频率允许的通道数及其布置的设计，应视感应卷内磁场强度的分布规律而定，以各通道内坯料加热的表里温差在锻造工艺允许范围内为原则。
权利要求1.一种由非导电导磁材料或耐热不锈钢制成的，可使被加热坯料互相绝缘的多通道炉膛衬套，其特征是该衬套(4)设置于炉体的隔热耐火纤维毡(3)里层，该衬套可根据被加热坯料形状制成任意形状。
2.如权利要求1所述的炉膛衬套，其特征是衬套上装设有耐热不锈钢导轨(6)，装配时与感应圈(1)一道采用端面夹持固定支承。
3.如权利要求1所述的炉膛衬套，其特征是衬套上有使被加工坯料相互隔离的凸缘或隔层。
专利摘要小直径锻坯中频感应透热的多通道炉膛衬套。本实用新型是一种由非导电导磁材料或耐热不锈钢制成的可使被加热坯料互相隔离又互相绝缘的多通道炉膛衬套，设置于炉体的隔热耐火纤维毡里层。使用本实用新型可增大炉料的当量直径，使传统的坯料由在单通道炉内加热要求较高的频率匹配，变为在较低条件下单体多通道炉内加热，可达到既节省设备费用又满足生产要求的效果。
文档编号F27D1/10GK2074896SQ9021825
公开日1991年4月10日 申请日期1990年8月17日 优先权日1990年8月17日
发明者杨慰农, 周明生, 董克谨 申请人:昆明市锻造厂