专利名称：改进型小吨位中频感应电炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种小吨位中频感应电炉，特别是涉及一种经过改进
提高了处理能力，并节约电力能源的改进型0. 35吨位的中频感应电炉。
背景技术：
中频感应电炉是利用电-兹感应原理来加热和溶化金属的，这种方式是 一种较理想的加热工艺，已经广泛应用于金属熔炼、焊接、表面淬火等加工 和热处理过程。中频电炉的负载是由感应圈和被加热的金属工件组成，为了 降低无功功率，需要用串联或并联电容的方式来补偿无功功率，使整个电 路中形成中频的LC振荡。维持这样较恒定的频率振荡，金属内部将形成涡 流而发热， >(人而达到加热和熔化金属的目的。
请参阅图1所示，在一组线圈中，放入金属材料，在线圏中通入频率 为oo的中频电流ii,即产生电磁场切割次级绕组(金属材料)磁力线，次级 产生感应电势，而使次级产生电流i2。 (i2称woliu2) i2的作用使金属材料 发热、熔化。
根据电磁感应原理(公式一)
e= —WdO/dt=WC msinco t E=2 7r/2_iWO>m=4..4fC>m 式中f一中频频率 W—线圈匝数 Om—交变/f兹通幅j直 E—感应电势有效值。
感应电势E，在炉料所形成的闭合回路中，便有涡流通过，此电流可按下
式算出(公式二)
l2 = E / 7 (r2)2+0c2)2
从公式(l)可以看出E和中频频率f,线圏匝数W，交变磁通Om有关。 当W变小时，f变大，当f变大时，E相应变大。/人/>式(2) E和12的关系i兌 明E大，12也大。因此，提高频率f，可使E增大。但无限制提高频率，集肤 效应的作用，将使金属材料表面电流密度增大，其内部电流可略去不计，这 是不利的。因此，只能是埃量攢加f,减少W数。
在铸造耐磨球、段的过程中，需要使用不同吨位型号的中频感应电
3炉，以熔化废旧钢铁，形成浇铸原料；现有的中频感应电炉炉体高度，线圈
匝数，线圈匝宽的不甚合理，因而影响了中频感应电炉的处理能力，造成了 电力能源的浪费。
由此可见，上述现有的中频感应电炉在结构与使用上，显然存在有不 便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商 莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完 成，而一般设备又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者 急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的改进型小吨位中频感应 电炉，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界急需改进的目标。
有鉴于上述现有中频感应电炉存在的缺陷，本发明人基于从事此类产 品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加 以研究创新，以期创设一种改进型小吨位中频感应电炉，能够改进一4殳现 有的(中频感应电炉)，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过 反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本实用新型。
发明内容
本实用新型的主要目的在于，克服现有的中频感应电炉存在的缺陷，而 提供一种改进型小吨位中频感应电炉，所要解决的技术问题是使其增加处 理能力，缩短每炉的处理时间，并节约能源耗用，产生了明显的经济效益，也 有效地提高了生产效率，非常适于实用。
本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现
的。依据本实用新型提出的一种改进型小吨位中频感应电炉，其包括感 应线圈、转轴、接线板、倒料槽、内炉壁、外桶和桶口平板；外桶和桶口 平板共同构成该中频感应电炉的炉体高度；所述的感应线圏设置在内炉壁 和外桶之间，在感应线圏的两端设有导线连接到接线板上；在感应线圈的 两端设有接线端A和B,感应线圏是铜匝线圈；上述的感应线圏的线圈匝距 保持不变；上述的炉体高度增加0-5CM;上述的感应线圈(1)的线圈匝数 减少0.5-3匝；上述感应线圏(1)的线圏匝宽增加0. 1-2CM 。
本实用新型的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来 进一步实现。
前述的改进型小吨位中频感应电炉，其中所述的炉体高度从原有的 58. 5 CM增加至60CM。
前述的改进型小吨位中频感应电炉，其中所述的感应线圈的线圈匝数 从原有的13匝减少至12匝。
前述的改进型小吨位中频感应电炉，其中所述的感应线圈的线圈匝宽 从原有的3. 5 CM增加至4CM。
4前述的改进型小吨位中频感应电炉，其中所述的外桶的中上部设有转 轴，感应电炉的炉体可通过转轴回转倾斜，在桶口平板的一侧设有倒料槽。
从前述的7>式(一)可以看出E和中频频率f,线圈压数W，交变;兹通cp m有关。当W变小时，f变大，当f变大时，E相应变大。/人^^式(2) E和i2 的关系^t明E大，12也大。因此，提高频率f，可是E增大。但无限制提高 频率，集肤效应的作用，将使金属材料表面电流密度增大，其内部电流可 略去不计，这是不利的。因此，只能是适量增加f，减少W数。
在长期通过对0. 35吨中频感应电炉在生产实践中的实用与研究，并不 断进行改造实验，以:摸索现有感应电炉感应电势可控有效的最佳点，形成 适当减少线圈匝数、增加线圈匝宽以提高感应电势，加快电炉溶化铁水的 可行的改造方案，实现了所有该吨位电炉的改造工程，且取得了较好的效 益。
在0. 35吨中频感应电炉中，具体的改进方法是 一，加高炉体高度。 二，减少线圈匝数，三，为保持线圈匝距不变，因此要适当加宽线圈宽度。 其中的炉体高度(CM)，由58. 5改为60; 线圈匝数(匝)，由13改为12; 线圏匝宽(CM),由3. 5改为4; 并且保持线圈匝距(CM)为1. O不变。 借由上述技术方案，本实用新型改进型小吨位中频感应电炉至少具有 下列优点及有益效果其不仅增加了处理能力，每炉出水量增加了 20KG左 右。而且缩短了每炉的处理时间近十分钟，每吨铁水的耗电量也节约了近 IOO度，节约了能源耗用，产生了明显的经济效益，也有效地提高了生产效 率。
综上所述，本实用新型具有上述诸多优点及实用价值，其不论在设备 结构或功能上皆有较大改进，在技术上有显著的进步，并产生了好用及实 用的效果，且较现有的中频感应电炉具有增进的突出功效，从而更加适于 实用，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实 用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用 新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施 例，并配合附图，详细i兌明如下。
图1是本实用新型的工作原理示意图。 图2是本实用新型的总体结构示意图。 图3是本实用新型的感应线圈的结构示意图1:感应线圈
3:接线板 5:内炉壁 7:桶口平^反
A、 B:接线端 D:感应场 F:匝宽
2:转轴 4:倒料槽 6:外桶
C:线圈(铜匝) E:臣距
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及 功效，
以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的改进型小吨位 中频感应电炉其具体实施方式
、结构、特征及其功效，详细说明如后。
有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考 图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚的呈现。为了方便说明，在以下的 实施例中，相同的元件以相同的编号表示。
请参阅图1所示，是本实用新型较佳实施例的改进型小吨位中频感应 电炉的工作原理示意图。
从前述的公式(一)可以看出E和中频频率f，线圈匝数W，交变磁通① m有关。当W变小时，f变大，当f变大时，E相应变大。/人^^式(2) E和i2 的关系说明E大，12也大。因此，提高频率f，可使E增大。但无限制提高 频率，集肤效应的作用，将使金属材料表面电流密度增大，其内部电流可 略去不计，这是不利的。因此，只能是适量增加f,减少W数。
在长期通过对0. 35吨中频感应电炉在生产实践中的实用与研究，并不 断进行改造实验，以摸索现有感应电炉感应电势可控有效的最佳点，形成 适当减少线圈匝数、增加线圈匝宽以提高感应电势，加快电炉溶化铁水的 可行的改造方案，实现了所有该吨位电炉的改造工程，且取得了较好的效 益。
请参阅图2所示，是本实用新型较佳实施例的(改进型小吨位中频感应 电炉)的总体结构示意图。其主要包括感应线圈l、转轴2、接线板3、倒 料槽4、内炉壁5、外桶6和桶口平板7;
其中的感应线圈l设置在内炉壁5和外桶6之间，在感应线圈1的两端 设有导线连接到接线板3上；在外桶6的中上部设有转轴2，感应电炉的炉 体可通过转轴2进行回转倾斜，完成倒料的需求；在桶口平板7的一侧设有 倒料槽4，被熔化的金属液体从倒料槽4上倒出。
请参阅图3所示，是本实用新型较佳实施例的(改进型小吨位中频感应
6电炉)的感应线圈的结构示意图。
感应线圈1是中频感应电炉的核心部件，其主要包括以下几个部分 如图3所示，A和B是线圈的接线端，C是线圏(铜匝)，D的区域是感
应场，E标示匝距，F标示压雾；
根据上述的中频感应电炉的工作原理，适当减少线圈匝数、增加线圏
匝宽可以提高感应电势，实现加快电炉溶化铁水的可行的改造方案，实现
所有该吨位电炉的改造工程。
在0.35吨中频感应电炉中，具体的改进方法是 一，加高炉体高度。
二，减少线圈匝数，三，为保持线圏匝距不变，因此要适当加宽线圈匝宽度。 其中所述的炉体高度加高0-5CM，其最佳高度为60CM。 其中所述的感应线圈1的线圈匝数减少0. 5-3匝，其中以12匪为最佳。 其中所述的感应线圏1的线圈臣宽F增加0. l-2CM，其最佳宽度为4CM。
具体改造方案参数如下表:
项目改造前改造后
炉体高度(CM)58. 560
线圈匪数(匝)1312
线圈匝宽(CM)3. 54
线圈匪距(CM)1. 01. 0
炉处理能力(KG/炉)430450
每炉处理(出水)时间(分钟)120110
吨铁水耗电量(度)12501150
改进后的同类型电炉，不仅增加了处理能力，每炉出水量增加了 20KG 左右。而且缩短了每炉的处理时间近十分钟，每吨铁水的耗电量也节约了 近100度，节约了能源耗用，产生了明显的经济效益，也有效地提高了生 产效率。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作 任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非 用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技 术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同 变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实 用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均 仍属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求1、一种改进型小吨位中频感应电炉，其包括感应线圈(1)、转轴(2)、接线板(3)、倒料槽(4)、内炉壁(5)、外桶(6)和桶口平板(7)；外桶(6)和桶口平板(7)共同构成该中频感应电炉的炉体高度；所述的感应线圈(1)设置在内炉壁(5)和外桶(6)之间，在感应线圈(1)的两端设有导线连接到接线板(3)上；其特征在于在感应线圈(1)的两端设有接线端(A)和(B)，感应线圈(1)是铜匝线圈；上述的感应线圈(1)的线圈匝距E保持不变；上述的炉体高度增加0-5CM；上述的感应线圈(1)的线圈匝数减少0.5-3匝；上述感应线圈(1)的线圈匝宽F增加0.1-2CM。
2、 根据权利要求1所述的改进型小吨位中频感应电炉，其特征在于其中所述的炉体高度从原有的58. 5 CM增加至60CM。
3、 根据权利要求1所述的改进型小吨位中频感应电炉，其特征在于其中所述的感应线圈(1)的线圈匝数从原有的13匝减少至12匝。
4、 根据权利要求1所述的改进型小吨位中频感应电炉，其特征在于其中所述的感应线圈(1)的线圏匝宽F从原有的3. 5 CM增加至牝M。
5、 根据权利要求1至4中任一权利要求所述的改进型小吨位中频感应电炉，其特征在于其中所述的外桶(6)的中上部设有转轴(2)，感应电炉的炉体可通过转轴(2 )回转倾'斜，在桶口平板(7 )的一侧设有倒料槽(4 )。
专利摘要本实用新型是有关于一种改进型0.35吨位的中频感应电炉，其包括感应线圈、转轴、接线板、倒料槽、内炉壁、外桶和桶口平板；其外桶和桶口平板共同构成该中频感应电炉的炉体高度；在感应线圈的两端设有接线端A和B，感应线圈1是铜匝线圈，其线圈匝距为常量；上述的炉体高度为变量；上述的感应线的线圈匝数为变量；上述感应线圈1的线圈匝宽为变量。其中所述的炉体高度加高0-5cm，其中所述的感应线圈1的线圈匝数减少0.5-3匝，其中所述的感应线圈1的线圈匝宽增加0.1-2cm；由此本实用新型不仅增加了处理能力，而且缩短了每炉的处理时间，每吨铁水的耗电量节约了近100度，产生了明显的经济效益，也有效地提高了生产效率。
文档编号F27D11/06GK201322535SQ20082017644
公开日2009年10月7日 申请日期2008年12月1日 优先权日2008年12月1日
发明者赵金斌 申请人:宁国市东方碾磨材料有限责任公司