非晶合金立体卷铁芯退火炉及退火方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及变压器铁芯加工技术领域，具体涉及一种非晶合金立体卷铁芯退火炉及退火方法。
技术背景
[0002]非晶合金立体卷铁芯变压器是一种新型的节能环保型变压器，由于该变压器铁芯采用新的非晶合金材料，且采用更为合理的三维立体式结构，可以大大降低变压器自身的空载损耗。但是，同硅钢片立体卷铁芯一样，当非晶合金立体卷铁芯带材在经过铁芯开料、卷绕工作后，其自身的导磁性能极度下降。因此想要得到合格的非晶合金立体卷铁芯变压器，必须在铁芯卷绕后进行退火工作。
[0003]与硅钢片立体卷铁芯带材不同的是，非晶合金带材在退火过程中，对温度、相关工艺时间、局部区域温差控制等工艺要求更为严格。并且为保证其性能，非晶合金立体卷铁芯在退火时要施加一定的电磁场。因此现今常规硅钢片带材退火炉无法达到非晶合金立体卷铁芯的退火要求，目前还没有专门为非晶合金立体卷铁芯进行退火操作的设备。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是针对上述技术问题，提供一种非晶合金立体卷铁芯退火炉及退火方法，该退火炉及退火方法能很好的适应非晶合金立体卷铁芯的退火工艺要求。
[0005]为实现此目的，本发明所设计的非晶合金立体卷铁芯退火炉，其特征在于:它包括冷却外壳、安装在冷却外壳顶端中部的循环风扇、安装在冷却外壳顶部两侧的加热器、通过支架固定在冷却外壳内部的加热室、安装在加热室左右侧壁之间的水平滚轮组、放置在水平滚轮组上的托盘、设置在托盘顶面的立体卷铁芯支架，其中，所述冷却外壳的左侧壁上设有穿过加热室的侧壁并面向托盘加热工位的电极，冷却外壳的右侧壁上也设有穿过加热室的侧壁并面向托盘加热工位的电极，所述循环风扇的风口和加热器的发热部分均位于冷却外壳的内部，所述循环风扇的风口为水平风口，该水平风口面向加热器的发热部分，所述加热室的侧壁与冷却外壳的内侧壁之间具有间隙，加热室的底板与冷却外壳的底板之间具有间隙，加热室的前侧壁上开设有加热室入口，该加热室入口上设有加热室入口挡板，冷却外壳的侧壁上设有与加热室入口对应的炉口，该炉口上设置有炉门，加热室的四个侧壁上均开设有多个可单独开闭的通风窗，加热室的底板上均匀开设有多个通气孔。
[0006]一种利用权利要求1所述非晶合金立体卷铁芯退火炉进行非晶合金立体卷铁芯退火的方法，其特征在于，它包括如下步骤:
[0007]步骤1:打开炉门和加热室入口挡板，将非晶合金立体卷铁芯分层安放并固定至托盘的立体卷铁芯支架上，再将托盘推至水平滚轮组的托盘加热工位，然后依次关上加热室入口挡板和炉门将退火炉密封；
[0008]步骤2:循环风扇对退火炉内进行抽真空；
[0009]步骤3:当退火炉达到预设的真空度后，打开加热器与循环风扇，利用循环风扇将惰性保护气体充入所述退火炉内；
[0010]步骤4:打开加热室侧壁上的通风窗，经过加热器加热的惰性保护气体通过加热室侧壁的通风窗和加热室底板的通气孔均匀吹入加热室，对加热室内立体卷铁芯支架上的非晶合金立体卷铁芯进行加热，利用温度计监测非晶合金立体卷铁芯各处部位温度，掌握炉内退火实际温度情况，通过调节循环风扇的转速、加热器的温度、和通风窗开口大小来调节炉内退火温度与升降温速度；
[0011 ] 在上述对非晶合金立体卷铁芯进行加热的同时，通过磁场发生器使电极产生电磁场，从而对加热中的非晶合金立体卷铁芯施加电磁场；
[0012]步骤5:非晶合金立体卷铁芯在加热室内经过预设的加热时间后，关闭加热器，打开水冷系统，对冷却外壳的冷却水通道通水，对炉内进行降温；
[0013]步骤6:当炉内温度降至工艺所规定的温度以下时，关闭水冷系统，并利用循环风扇回收惰性保护气体，回收完成后通入空气，并关闭循环风扇；
[0014]步骤7:打开炉门，等待炉内非晶合金立体卷铁芯自然冷却到室温即可。
[0015]本发明通过上述设计避免了退火炉的加热单元与非晶合金立体铁芯进行直接接触。本发明使用均匀热风加热的方式，保证了铁芯各部位加热的温度均匀。另外本发明设置的电极，可对非晶合金铁芯施加相应要求的电磁场，从而保证退火后的非晶合金立体卷铁芯电磁性能。
【附图说明】
[0016]图1为本发明的外部结构示意图；
[0017]图2为本发明除去冷却外壳顶板和加热室顶板后的结构示意图；
[0018]图3为本发明除去冷却外壳的一个侧壁和加热室的一个侧壁后的结构示意图。
[0019]图4为本发明进行退火试验过程中各个时间段的温度变化图表。
[0020]其中，I一循环风扇、2—加热器、3—炉丨]、4一通风窗、5—温度计、6 —电极、7—底板、8—水平滚轮组、9一托盘、10—冷却外壳、11一支架、12—加热室、13—立体卷铁芯支架、14一通气孔、15—导风斜壁、16—挡板、17—加热室入口、18—加热室入口挡板、19一非晶合金立体卷铁芯。
【具体实施方式】
[0021]以下结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明:
[0022]如图1?3所示的非晶合金立体卷铁芯退火炉，它包括冷却外壳10、安装在冷却外壳10顶端中部的循环风扇1、安装在冷却外壳10顶部两侧的加热器2、通过支架11固定在冷却外壳10内部的加热室12、安装在加热室12左右侧壁之间的水平滚轮组8、放置在水平滚轮组8上的托盘9、设置在托盘9顶面的立体卷铁芯支架13，其中，所述冷却外壳10的左侧壁上设有穿过加热室12的侧壁并面向托盘9加热工位的电极6，冷却外壳10的右侧壁上也设有穿过加热室12的侧壁并面向托盘9加热工位的电极6，所述循环风扇I的风口和加热器2的发热部分均位于冷却外壳10的内部，所述循环风扇I的风口为水平风口，该水平风口面向加热器2的发热部分，所述加热室12的侧壁与冷却外壳10的内侧壁之间具有间隙，加热室12的底板7与冷却外壳10的底板之间具有间隙，加热室12的前侧壁上开设有加热室入口 17，该加热室入口 17上设有加热室入口挡板18，冷却外壳10的侧壁上设有与加热室入口 17对应的炉口，该炉口上设置有炉门3，加热室12的四个侧壁上均开设有多个可单独开闭的通风窗4，加热室12的底板7上均匀开设有多个通气孔14。
[0023]上述技术方案中，电极6在非晶合金立体卷铁芯退火过程中对铁芯施加电磁场，能保证退火后的非晶合金立体卷铁芯的电磁性能。
[0024]上述技术方案中，循环风扇I具有循环炉内气体流动、炉内抽真空和充入惰性气体(如氮气、氦气等)的功能。循环风扇I的风口位于加热室12的顶端外壁与冷却外壳10顶端内壁之间。加热器2可将循环风扇I送出的风进行加热，形成热风。这些热风将作为本发明在对非晶合金立体卷铁芯进行退火时，加热和保温工序的主要热源。
[0025]上述技术方案中，所述加热室12的底板7通气孔14可将循环风扇I吹下来的热风整流成风速与热度相对均匀的热风。铁芯在退火过程中，热风通过通风窗4与通气孔14进入加热室12，使铁芯各处都能同步加热，同时也能防止铁芯局部过热。
[0026]上述技术方案中，所述加热室12的顶面与对应的侧壁之间均设有导风斜壁15。加热室12的顶面与导风斜壁15形成台状结构。
[0027]上述技术方案中，所述加热室12的左右侧壁上均安装有多个温度计5。温度计5在加热室12左右侧壁上的具体安装位置依照所需监测位置而定。
[0028]上述技术方案中，所述加热室12的底板上设置有与托盘9加热工位对应的挡板16。该挡板16堵住托盘9加热工位正下方的通气孔14，使气流不吹向托盘9底部，进一步加强了吹向非晶合金立体卷铁芯19热风的均匀性。
[0029]上述技术方案中，所述冷却外壳10的顶面和侧面为夹层结构，冷却外壳10的顶面夹层和侧面夹层内部为相互连通的冷却水通道。本发明的冷却方式为水冷，其原理为在冷却水通道内通入冷却水，从而达到降低炉内温度的目的。
[0030]本发明的退火炉可以通过调节对应通风窗4的开闭、循环风扇I的风速和加热器2的发热温度对被加热铁芯的加热速率或冷却速率进行调节。
[0031]一种利用上述非晶合金立体卷铁芯退火炉进行非晶合金立体卷铁芯退火的方法，它包括如下步骤:
[0032]步骤1:打开炉门3和加热室