一种新型卧式横磁炉的制作方法

本发明涉及一种新型卧式横磁炉。

背景技术：

纳米晶软磁合金是指在非晶合金的基础上通过热处理获得的纳米晶结构的软磁合金，具有更加优异的软磁性能。由于高效的制备工艺和优异的材料性能，非晶合金正在逐步取代硅钢、玻莫合金和铁氧体等传统软磁材料，在电力、电子、通讯等领域获得越来越多的应用。纳米晶磁芯的生产过程中热处理起到非常重要的作用，这就需要使用横磁炉。

目前纳米晶磁芯热处理广泛使用的是立式横磁炉，然而立式横磁炉的炉体一般是垂直设置的，这就导致热处理的产品需立向进炉，使得产品进炉需要吊装，导致产品进出炉极为不方便，影响工作效率，同时安全性得不到保障；同时立式横磁炉对厂房高度要求较高，至少5-6米，导致安装的范围受到大大的限制，难以大规模推广使用；同时大多数横磁炉磁场控制电源采用逆变焊机电源，电流大小为手动调节；加热系统采用固态继电器控制，只能控制电路的通断，无法调节电流大小；炉体内部没有散热风道，炉体冷却慢，因为非晶产品要求快冷，造成所生产产品性能偏低。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种炉体水平设置，磁场为垂直方向，整体高度较低，产品进出炉方便，安全性高，能大大提高生产效率，又能防止产品变形，生产的产品性能好，自动化、智能化程度高，具体实用性和使用广泛性的新型卧式横磁炉。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种新型卧式横磁炉，包括支撑架、炉体、加热装置、保温装置、加磁装置、风冷却装置、水冷却装置、气氛搅拌装置、抽真空装置和控制器，所述炉体水平安装在支撑架的上端，炉体的下端设有支撑座，炉体通过支撑座固定在支撑架上，所述加热装置、保温装置、风冷却装置、水冷却装置、气氛搅拌装置和抽真空装置安装在炉体上，加磁装置安装在炉体的外侧，加热装置、加磁装置、风冷却装置、水冷却装置、气氛搅拌装置和抽真空装置都与控制器连接，所述控制器内部设有单相电力调整器、单相电流调压模块和压力变送器，单相电力调整器、单相电流调压模块采用温控plc模块自动控制，所述炉体的前端设有一个前部法兰，前部法兰通过螺钉固定在炉体上，所述前部法兰的一侧设有一个炉门盖。

所述加热装置为陶瓷加热块，所述炉体的内部设有炉膛，炉膛的内部设有炉膛内胆，陶瓷加热块安装在炉膛的外侧并环绕炉膛一周，陶瓷加热块与单相电流调压模块连接。

所述保温装置包括保温桶内筒、保温棉和保温桶外壳，保温棉安装在保温桶内筒和保温桶外壳之间，保温桶外壳安装在保温桶内筒的外侧，保温桶内筒环绕炉膛一周设置，保温桶内筒和保温桶外壳横截面都为四方形结构。

所述加磁装置包括立柱铁和加磁线圈，立柱铁固定在支撑架的上端，加磁线圈缠绕在立柱铁上，加磁线圈与单相电力调整器连接，所述立柱铁为c型结构。

所述风冷却装置包括风机、进风管、出风管和软管，风机安装在支撑架的下端，风机通过软管与进风管连接，进风管和出风管安装在炉体的两端，进风管和出风管穿过保温桶外壳、保温棉延伸至保温桶内筒的内部，所述炉膛与保温桶内筒之间设有通风道。

所述水冷却装置包括水筒套、轴承座、轴承座法兰和水筒盖，轴承座安装在水筒套的内部，轴承座法兰和水筒盖分别安装在水筒套和轴承座的两端并通过焊接形成一个密封的箱体，所述炉体的一端设有一个后部法兰，后部法兰的一侧设有一个后部挡板，后部挡板的一侧设有一个后部水套，轴承座法兰固定在后部水套上，所述水筒套上设有一个进水口和一个出水口，进水口与压力变送器连接，所述后部水套上设有热电偶小卡套。

所述气氛搅拌装置包括风扇、风扇转轴和电机，所述风扇转轴安装在轴承座的内部，风扇转轴与轴承座的连接处设有两个轴承，轴承的外侧各设有一个轴承油封座，轴承油封座分别固定在轴承座法兰和水筒盖上，所述轴承油封座的内部设有油封，所述风扇转轴的一端穿过后部水套、后部挡板、后部法兰延伸至炉膛内胆的内部，风扇安装在风扇转轴上并通过电机在炉膛内胆的内部转动。

所述抽真空装置包括真空泵、供气瓶、金属管、进气口和出气口，所述真空泵安装在支撑架上，进气口和出气口设置在后部水套上，进气口和出气口穿过后部挡板、后部法兰延伸至炉膛内胆的内部，进气口和出气口通过金属管与供气瓶和真空泵连接。

本发明通过对炉体的安装采用水平安装的设置，使得横磁炉的整体高度只有2米左右，方便了横磁炉的安装，扩大了适用范围，使得产品进出炉时无需吊装，便于了产品的进出炉，同时产品可以平放在料架上进炉，解决了产品容易变形的问题，提高了产品的质量；通过采用温控plc模块自动控制，实现了产品热处理的自动化、智能化生产。

优选的，所述加热装置为陶瓷加热块，所述炉体的内部设有炉膛，炉膛的内部设有炉膛内胆，陶瓷加热块安装在炉膛的外侧并环绕炉膛一周，陶瓷加热块与单相电流调压模块连接。

该设置，使得炉体具有对产品进行热处理时需要的温度，同时通过单相电流调压模块，实现了单相电流转换成幅值无级可调的脉动直流电压以驱动发热体发热。

优选的，所述保温装置包括保温桶内筒、保温棉和保温桶外壳，保温棉安装在保温桶内筒和保温桶外壳之间，保温桶外壳安装在保温桶内筒的外侧，保温桶内筒环绕炉膛一周设置，保温桶内筒和保温桶外壳横截面都为四方形结构。

该设置，使得炉体具有较好的保温效果，炉体内部产生的热量难以散失，有利于节约能源，减少能量的损耗。

优选的，所述加磁装置包括立柱铁和加磁线圈，立柱铁固定在支撑架的上端，加磁线圈缠绕在立柱铁上，加磁线圈与单相电力调整器连接，所述立柱铁为c型结构。

该设置，使得立柱铁开口处的磁场为垂直方向，通过磁场的作用，使得炉体内部的产品能够获得软磁性能，同时通过单相电力调整器能够调整加磁线圈的电流大小，达到控制磁场的目的。

优选的，所述风冷却装置包括风机、进风管、出风管和软管，风机安装在支撑架的下端，风机通过软管与进风管连接，进风管和出风管安装在炉体的两端，进风管和出风管穿过保温桶外壳、保温棉延伸至保温桶内筒的内部，所述炉膛与保温桶内筒之间设有通风道。

该设置，使得产品热处理结束后，炉体能够通过风机快速的给炉体降温，加快炉体和产品的冷却，提升了产品性能，提高了工作效率。

优选的，所述水冷却装置包括水筒套、轴承座、轴承座法兰和水筒盖，轴承座安装在水筒套的内部，轴承座法兰和水筒盖分别安装在水筒套和轴承座的两端并通过焊接形成一个密封的箱体，所述炉体的一端设有一个后部法兰，后部法兰的一侧设有一个后部挡板，后部挡板的一侧设有一个后部水套，轴承座法兰固定在后部水套上，所述水筒套上设有一个进水口和一个出水口，进水口与压力变送器连接，所述后部水套上设有热电偶小卡套。

该设置，使得箱体内部可以存储冷却水，通过进出水口的设置，使得箱体内部的冷却水形成一个水循环，有效的防止了炉体温度的扩散，提高了设备的使用寿命，同时通过压力变送器，能够时时的监测水压，并对水压异常发出报警，提高了安全性能。

优选的，所述气氛搅拌装置包括风扇、风扇转轴和电机，所述风扇转轴安装在轴承座的内部，风扇转轴与轴承座的连接处设有两个轴承，轴承的外侧各设有一个轴承油封座，轴承油封座分别固定在轴承座法兰和水筒盖上，所述轴承油封座的内部设有油封，所述风扇转轴的一端穿过后部水套、后部挡板、后部法兰延伸至炉膛内胆的内部，风扇安装在风扇转轴上并通过电机在炉膛内胆的内部转动。

该设置，使得风扇转动平稳，通过风扇的转动加快了炉膛内胆内部气氛的流通速度，使得炉膛内胆内部的温度更加的均匀，使得产品的热处理效果更好。有利于提高产品质量。

优选的，所述抽真空装置包括真空泵、供气瓶、金属管、进气口和出气口，所述真空泵安装在支撑架上，进气口和出气口设置在后部水套上，进气口和出气口穿过后部挡板、后部法兰延伸至炉膛内胆的内部，进气口和出气口通过金属管与供气瓶和真空泵连接。

该设置，使得炉体内部的空气能够通过真空泵抽出，同时通过供气瓶向炉体内部注入氮气等气体，防止产品在热处理时出现脱碳的现象，进一步提高了产品性能。

本发明的有益效果是：炉体水平设置，磁场为垂直方向，整体高度较低，产品进出炉方便，安全性高，能大大提高生产效率，又能防止产品变形，生产的产品性能好，自动化、智能化程度高，具体实用性和使用的广泛性。

附图说明

为了更楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，但并不是对本发明保护范围的限制。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的主视示意图；

图3为本发明的俯视示意图；

图4为本发明的背面示意图；

图5为本发明的侧视示意图；

图6为本发明的炉体结构示意图；

图7为本发明的水筒套结构示意图；

图8为本发明的风扇安装示意图；

图9为本发明的炉体安装示意图；

其中，1.支撑架，2.加磁线圈，3.立柱铁，4.电机，5.真空泵，6.软管，7.出气口，8.金属管，9.水筒套，10.炉门盖，11.进气口，12.支撑座，13.进水口，14.风扇转轴，15.保温桶外壳，16.保温桶内筒，17.炉膛，18.炉膛内筒，19.保温棉，20.陶瓷加热块，21.进风管，22.出风管，23.风扇，24.轴承座法兰，25.前部法兰，26.后部挡板，27.后部水套，28.热电偶小卡套，29.轴承油封座，30.后部法兰，31.轴承，32.出水口，33.水筒盖，34.轴承座。

具体实施方式

参阅图1至图9所示的一种新型卧式横磁炉，包括支撑架1、炉体、加热装置、保温装置、加磁装置、风冷却装置、水冷却装置、气氛搅拌装置、抽真空装置和控制器，所述炉体水平安装在支撑架1的上端，炉体的下端设有支撑座12，炉体通过支撑座12固定在支撑架1上，所述加热装置、保温装置、风冷却装置、水冷却装置、气氛搅拌装置和抽真空装置安装在炉体上，加磁装置安装在炉体的外侧，加热装置、加磁装置、风冷却装置、水冷却装置、气氛搅拌装置和抽真空装置都与控制器连接，所述控制器内部设有单相电力调整器、单相电流调压模块和压力变送器，单相电力调整器、单相电流调压模块采用温控plc模块自动控制，所述炉体的前端设有一个前部法兰25，前部法兰25通过螺钉固定在炉体上，所述前部法兰25的一侧设有一个炉门盖10；所述加热装置为陶瓷加热块20，所述炉体的内部设有炉膛17，炉膛17的内部设有炉膛内胆18，陶瓷加热块20安装在炉膛17的外侧并环绕炉膛17一周，陶瓷加热块20与单相电流调压模块连接。所述保温装置包括保温桶内筒16、保温棉19和保温桶外壳15，保温棉19安装在保温桶内筒16和保温桶外壳15之间，保温桶外壳15安装在保温桶内筒16的外侧，保温桶内筒16环绕炉膛17一周设置，保温桶内筒16和保温桶外壳15横截面都为四方形结构。所述加磁装置包括立柱铁3和加磁线圈2，立柱铁3固定在支撑架1的上端，加磁线圈2缠绕在立柱铁3上，加磁线圈2与单相电力调整器连接，所述立柱铁3为c型结构。所述风冷却装置包括风机4、进风管21、出风管22和软管6，风机4安装在支撑架1的下端，风机4通过软管6与进风管21连接，进风管21和出风管22安装在炉体的两端，进风管21和出风管22穿过保温桶外壳15、保温棉19延伸至保温桶内筒16的内部，所述炉膛17与保温桶内筒16之间设有通风道(未图示)。所述水冷却装置包括水筒套9、轴承座34、轴承座法兰24和水筒盖33，轴承座34安装在水筒套9的内部，轴承座法兰24和水筒盖33分别安装在水筒套9和轴承座24的两端并通过焊接形成一个密封的箱体，所述炉体的一端设有一个后部法兰30，后部法兰30的一侧设有一个后部挡板26，后部挡板26的一侧设有一个后部水套27，轴承座法兰24固定在后部水套27上，所述水筒套9上设有一个进水口13和一个出水口32，进水口13与压力变送器连接，所述后部水套27上设有热电偶小卡套28。所述气氛搅拌装置包括风扇23、风扇转轴14和电机4，所述风扇转轴14安装在轴承座34的内部，风扇转轴14与轴承座34的连接处设有两个轴承31，轴承31的外侧各设有一个轴承油封座29，轴承油封座29分别固定在轴承座法兰24和水筒盖33上，所述轴承油封座29的内部设有油封(未图示)，所述风扇转轴14的一端穿过后部水套27、后部挡板26、后部法兰30延伸至炉膛内胆18的内部，风扇23安装在风扇转轴14上并通过电机4在炉膛内胆18的内部转动。所述抽真空装置包括真空泵5、供气瓶(未图示)、金属管8、进气口11和出气口7，所述真空泵5安装在支撑架1上，进气口11和出气口7设置在后部水套27上，进气口11和出气口7穿过后部挡板26、后部法兰30延伸至炉膛内胆16的内部，进气口11和出气口7通过金属管8与供气瓶和真空泵5连接。

本发明工作时，首先打开炉门盖，通过料架将产品推入炉体的内部，关闭炉门盖，真空泵启动，真空泵通过出气口将炉膛内胆内部的空气抽出，使得炉膛内胆内部形成一个真空，再通过供气瓶向炉膛内胆的内部输入氮气等气体；再次启动加热装置、加磁装置、水冷却装置、气氛搅拌装置，加热装置通过陶瓷加热块向炉膛内胆内部进行加热，加磁装置通过加磁线圈和立柱铁向炉体进行加磁，使炉体内部的产品获得软磁性能，同时风扇转动，搅动炉膛内胆内部的气氛，使得炉膛内胆内部的温度更加的均匀，同时通过水冷却装置对对炉体进行降温；当产品热处理结束后，通过风机将自然风通过进风管吹入炉体的内部，将炉体内部的热量由出风管带走，达到炉体温度降低的目的，最后打开炉门，通过料架将产品取出。

本发明实现了以下效益：

1、炉体整体为水平设置，磁场方向为垂直方向，产品平放在料架上进炉，解决了产品容易变形的问题；

2、横磁炉炉体整体高度在2米左右，对厂房高度没有任何要求，便于横磁炉的安装。

3、线圈加磁电源采用单相电力调整器，以智能数字电路为核心来调节电源功率，达到控制磁场的目的；

4、加热控制系统采用单相交流调压模块，支持温控表4-20ma输入自动控制模式，以便驱动加热体发热；

5、炉体加热片与保温层之间设有通风道，程序结束后通过风机可以让炉体迅速降温；

6、炉体循环水系统配有压力变送器，可以随时监测水压，并发出异常报警。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。