中频感应加热炉的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及无缝钢管管坯中频感应加热装置，涉及一种中频感应加热炉。提出的中频感应加热炉，包括低温升温炉段（1）、高温升温炉段（2）和均温炉段（3）；所述的低温升温炉段（1）、高温升温炉段（2）、均温炉段（3）分别采用单独的中频电源控制柜独立供电和控制炉体的谐振频率；在每个炉段的前后具有密封气帘（7），通氮气后能隔绝炉体内以及两个炉段之间缝隙中的空气，保证了坯料表面不会产生氧化铁皮。本实用新型可以提高中频感应加热炉的加热功率并提高其使用范围；通过将升温段设计成低温段和高温段两段升温，使优化了加热的效果。
【专利说明】中频感应加热炉
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及无缝钢管管坯中频感应加热装置，特别是涉及一种中频感应加热炉。
【背景技术】
[0002]目前生产无缝钢管管坯的传统加热方式为煤气加热炉加热管坯，存在污染严重，炉温不均匀，温度不易控制，氧化铁皮特厚的缺陷；需要人工不断翻料，人工劳动强度大，占地面积大，且不能达到绿色环保，为了克服上述缺陷，目前行业内提出了一种用中频感应加热的方法加热管坯，原理是将需要加热的管坯至于螺旋式感应线圈内，管坯在交变磁场作用下，在管坯内产生感应电流而发热。中频感应加热炉是一种将工频50Hz交流电转变为中频(300Hz以上至1000Hz)的电源装置，把三相工频交流电，整流后变成直流电，再把直流电变为可调节的中频电流，在感应线圈中形成感应电流，该加热方式升温速度快，材料利用率可达95%。该加热方式加热均匀，芯表温差极小。相较与传统的加热炉，中频感应加热炉工作环境优越、提高了工人的劳动环境和公司形象、无污染、低能耗。
[0003]目前使用中的中频感应加热炉目前也有一定缺点，主要表现在，加热过程由于加热炉为开放式加热，尽管加热时间短，但是在加热过程中依然会产生一部分氧化铁皮，更严重的因为氧化铁皮不厚，由感应加热的表面集肤效应，温度瞬时过高后，氧化铁皮会与管坯焊合不容易脱落，会产成穿孔后钢管有氧化铁皮局部压入钢管表面，造成质量问题，另外目前市场长的中频感应炉，无论炉体分几段，都是一个电源柜，在制造时设计好升温曲线和谐振频率，集中供电和集中控制，加热时必须严格执行加热曲线，否则达不到加热速度和加热效果，但在实际使用中由于不同材料的升温曲线不一样，用一种升温曲线的加热炉，达不到加热效果。另外由于送料机构的在送料时运动，由于每根坯料的摩擦系数不一致，会有变动，因此不能精确的控制坯料出炉的速度，以致出炉温度不一致，有时会造成加热效果不理想，对于最新型的IGBT中频电源控制柜也无法做到超过500KW的功率，因此对超过500KW不能使用最新的IGBT中频电源柜代替可控硅电源，也是一个大问题。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足和缺陷，提供一种中频感应加热炉。
[0005]本实用新型实现上述发明目的采取的技术方案是:
[0006]一种中频感应加热炉，包括低温升温炉段、高温升温炉段、均温炉段，所述的低温升温炉段、高温升温炉段、均温炉段成一直线布置，均设置在底座上，所述低温升温炉段、高温升温炉段和均温炉段的炉体包括有感应线圈、固定架、耐热衬套和密封的绝缘箱，在加热炉内设有使管坯直线运动的导轨；其特征是:所述的低温升温炉段、高温升温炉段、均温炉段分别采用单独的中频电源控制柜独立供电和控制炉体的谐振频率，独立控制加热，所述低温升温炉段、高温升温炉段、均温炉段的前端部、后端部内均设有气体通道，所述的气体通道具有多个喷气孔，所述的气体通道与氮气管道连通，形成密封气帘，用于隔绝炉体内以及两个炉段之间缝隙中的空气，避免坯料表面产生氧化铁皮，加热炉的进料口、出料口以及两个相邻的炉段中间均设有测温装置。通过分段测温、分段控制精确调节每个炉段的频率，可以使不同的性能材料达到相同的加热及节能效果。
[0007]所述的感应线圈通过固定架固定在密封的绝缘箱中，密封的绝缘箱下部具有密封的接线进水端和密封的接线出水端。
[0008]本实用新型的优点与有益效果:
[0009]通过将三个部分的炉段分别用单独中频电源控制柜独立供电和控制炉体的谐振频率，可扩大和使用最新的节能IGBT中频电源控制柜的功率实用范围，因为用500KW四组的控制柜，能将加热功率提高三倍，根据继续划分组合的不同，能极大的提高其使用范围，可以根据材料的不同制定不同加热曲线。由于感应加热是依靠管坯的磁性加热的，因此在高温时管坯的磁性会大大弱化，因此通过将升温段设计成低温段和高温段两段升温，使优化了加热的效果。通过在每个炉段的前后设计密封气帘，通氮气后能隔绝炉体内以及两个炉段之间缝隙中的空气，保证了坯料表面不会产生氧化铁皮，通过分段测温分段控制，精确调节每个中频炉的频率，避免了由于送料机构在送料时，由于每根坯料的摩擦系数不一致，带来的进料速度对加热温度的影响。通过改进线圈设计，避免由于开放式设计，炉体头尾与中间的加热温度与效率不一致的问题，不仅提高了加热效率，同时也使温度更精确。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为中频感应加热炉的结构示意图。
[0011]图2为图1的俯视图。
[0012]图3为本实用新型中每炉段炉体的内部结构示意图。
[0013]图4为密封气帘的示意图。
[0014]图中:1、低温加热炉段，2、高温加热炉段，3、均温炉段，4、底座，5、导轨，6、中频电源控制柜，7、密封气帘，8、测温装置，9、感应线圈，10、固定架，11、耐热衬套，12、密封的绝缘箱，13、密封的接线进水端，14、密封的接线出水端。
【具体实施方式】
[0015]结合附图和具体实施例对本实用新型加以说明，但是，本实用新型并不局限于这些实施例:
[0016]如图1图2所示，一种中频感应加热炉，包括低温升温炉段1、高温升温炉段2和均温炉段3，低温升温炉段1、高温升温炉段2和均温炉段3成一直线布置，均设置在底座4上，在加热炉内设有导轨5，管坯在加热炉导轨5上进行直线运动。低温升温炉段1、高温升温炉段2、均温炉段3分别通过水电缆用单独的中频电源控制柜独立供电和控制炉体的谐振频率，每炉段独立控制加热，每个炉段的的前端部、后端部内均设有气体通道，所述的气体通道具有多个喷气孔，所述的气体通道与氮气管道连通，形成密封气帘7 ;用于隔绝炉体内以及两个炉段之间缝隙中的空气，避免坯料表面产生氧化铁皮；加热炉的进料口、出料口以及两个相邻的炉段中间均设有测温装置8。通过分段测温、分段控制，精确调节每个炉段的频率，可以使不同的性能材料达到相同的节能及加热效果。每个炉段的炉体主要包括感应线圈9、固定架10、耐热衬套11和密封的绝缘箱12 ;每个炉段感应线圈的异型铜管的截面积不同，且同一炉段感应线圈的异型铜管其前端部300mm、后端部300mm截面积与中间部位的截面积也不相同。感应线圈9通过固定架10固定在密封的绝缘箱12中，感应线圈9的内部有耐热衬套11保护铜管，不被刮伤，密封的绝缘箱12下部有一个密封的接线进水端13和一个密封的接线出水端14。
[0017]加热炉的使用过程:无缝钢管坯料由炉前的送料机械均匀、连续、平稳的依次送入该中频感应加热炉的三个炉段，此时通入氮气，氮气从气体通道的喷气孔向四周溢出，将加热炉的进出口部分的空气与加热炉腔内部的空气隔离开，进行气体保护下加热，管坯经测温装置8后先进入低温升温炉段I，进行快速感应升温阶段，低温升温炉段I的中频电源控制柜负责与材质相关的谐振频率控制。出低温升温炉段I后(经测温)进入高温升温炉段2，进持续的加热阶段，升温相对缓慢，高温升温炉段2的中频电源控制柜负责与材质相关的谐振频率控制。管坯出高温升温炉段2后(经测温)进入均温炉段3，均温炉段3是保证管坯出炉时整根管坯温度差小于10° C，同样均温炉段3的中频电源柜负责与材质相关的谐振频率控制。管坯出均温炉后经温度检测后，由出料机构快速将坯料拉出，进入下一道工序。在加热的过程中感应线圈9内部通有冷却水。
【权利要求】
1.一种中频感应加热炉，包括低温升温炉段(I)、高温升温炉段(2)和均温炉段(3)，所述的低温升温炉段(I)、高温升温炉段(2)和均温炉段(3)成一直线布置，均设置在底座(4)上，在加热炉内设有使管坯直线运动的导轨(5)，所述低温升温炉段(I)、高温升温炉段(2)和均温炉段(3)的炉体包括有感应线圈(9)、固定架(10)、耐火衬套(11)和密封的绝缘箱(12)，其特征是:所述的低温升温炉段(I)、高温升温炉段(2)、均温炉段(3)分别采用单独的中频电源控制柜独立供电和控制炉体的谐振频率；所述低温升温炉段(I)、高温升温炉段(2)、均温炉段(3)的前端部、后端部内均设有气体通道，所述的气体具有多个喷气孔，所述的气体通道与氮气管道连通，形成密封气帘(7 )。
2.如权利要求1所述的中频感应加热炉，其特征是:所述感应线圈(9)通过固定架(10)固定在密封的绝缘箱(12)中，密封的绝缘箱(12)下部具有密封的接线进水端(13)和密封的接线出水端(14)。
【文档编号】F27B9/40GK203758233SQ201420218472
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年4月30日 优先权日:2014年4月30日
【发明者】郭正阳, 任文权, 范飞, 张海龙 申请人:洛阳鼎锐材料科技有限公司