一种用于钢坯的感应加热器装置的制作方法

本实用新型涉及钢坯加工设备领域，更具体地说，它涉及一种用于钢坯的感应加热器装置。

背景技术：

普通建筑钢材的生产工艺大多数是先由连铸机铸出钢坯，之后直接将钢坯送入煤气加热炉中加热，待加热钢坯至设定温度后，将钢坯出炉送至轧机出进行轧制。

如授权公告号为CN2484534Y的中国专利公开的一种热煤气加热炉，包括炉体、煤气发生室、加热室、水循环系统、一、二次供风系统、炉门升降机构、加煤机构、除灰机构、水汽分离器，煤气发生室侧表面有一点火炉门和加煤口，其余煤气发生室的侧表面全部连接有循环水套，循环水套通过循环水管和回汽管与水汽分离器连通，煤气发生室与加热室连通并在通道上通有二次风预热管。水汽分离器与鼓风机风管之间连通有蒸汽管。

然而，上述专利中的生产设备通过燃烧煤气加热钢坯，只能从外到内加热钢坯，而且燃烧煤气带来的热量转化效率较低，相比较与使用电能这种清洁能源加热钢坯的方法，还存在着污染环境的缺点。

技术实现要素：

针对现有的钢坯在煤气炉中加热效率较低的技术问题，本实用新型提供一种用于钢坯的感应加热器装置，其具有结构简单，加热效率高、节能环保的优点。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种用于钢坯的感应加热器装置，包括用于承载钢坯的支撑架，还包括固定设置在所述支撑架一侧的用于固定并输送钢坯的夹送机构以及固定设置在所述夹送机构远离所述支撑架一侧的加热机构，所述加热机构包括炉体框架、固定在所述炉体框架内的用于加热钢坯的感应线圈和用于支撑所述炉体框架的底座以及与所述感应线圈两端电连接的变频电源；

所述感应线圈由空心铜管绕制而成。

通过上述技术方案，放置在支撑架上的钢坯由夹送机构固定并输送到加热机构中，将钢坯穿插设置在感应线圈中，启动变频电源，变频电源感应线圈中通入设定频率的交流电，在钢坯周围产生交变磁场，交变磁场使钢坯中产生涡流，对钢坯的内外同时进行加热，而不是用煤气加热炉利用燃烧能对钢坯进行的从外到内的加热，提高了钢坯的加热效率，同时电能作为一种清洁能源，大大减少了污染物的排放。

进一步的，所述炉体框架的侧面固定连接有胶木立柱，所述感应线圈的外侧面与所述胶木立柱固定连接。

通过上述技术方案，感应线圈在对钢坯进行加热的过程中经常处于高温的工作环境，胶木具有绝缘性能优异且受热不变形的优点，非常适合用来固定感应线圈。

进一步的，所述炉体框架的侧面固定连接有环氧封板，所述炉体框架的两端固定连接有防漏磁端板，所述防漏磁端板上开设有供钢坯通过的端板槽。

通过上述技术方案，由环氧材料制成的环氧封板粘黏能力强，便于安装，且具有良好的力学性能，能够保证炉体框架的结构强度，环氧封板减少加热过程中钢坯周围的空气流动，减少钢坯表面在加热时的氧化，进而减少了坯料的氧化损耗，同时防漏磁端板减少感应线圈发出的交变磁场向外逸出的情况，提高了电能的利用率，进而节约了电能。

进一步的，所述环氧封板表面涂覆有耐火浇注层。

通过上述技术方案，耐火浇注层生产工艺简单，具有保温的效果，能够有效减少钢坯加热过程中的热量散失，提高加热效率，同时耐火浇注层的防火效果能够避免设备因意外情况失火而产生的危险。

进一步的，所述底座上固定连接有铜线排，所述铜线排上固定连接有多个通电接头，所述感应线圈的两端固定连接有接线抽头，所述接线抽头与通电接头电连接，所述变频电源与所述通电接头电连接。

通过上述技术方案，使用铜线排上的通电接头将变频电源与感应线圈电连接，避免高温的感应线圈通过导线向变频电源导热而影响到变频电源的正常工作。

进一步的，所述底座上固定连接有用于降低感应线圈温度的水冷分配器,所述水冷分配器包括固定连接在所述底座上的送水管和回水管，所述送水管上固定连接有多个供水嘴，所述回水管上固定连接有多个回水嘴；

所述空心铜管内固定连接有将其均匀分隔的多个分隔铜片，所述相邻的分隔铜片之间形成多个输水空腔，所述输水空腔的两端分别固定连接有与其连通的进水嘴和出水嘴；

所述进水嘴与所述供水嘴通过所述耐热导管一一对应连通，所述出水嘴与所述回水嘴通过所述耐热导管一一对应连通。

通过上述技术方案，感应线圈在对钢坯进行加热的过程中，空心铜管也会变热，送水管中通有冷水，冷水从供水管中经耐热导管输送到进水嘴中后进入输水空腔，冷水在输水空腔中吸收空心铜管的热量变成热水，热水经由出水嘴再流经耐热导管并通过回水嘴进入回水管排出，输水空腔由多个分隔铜片均匀分隔，使每个输水空腔和送水管与回水管的连通可以实现一个独立的小循环，进而这样的多个小循环构成了对感应线圈整体的降温，避免热水在空心铜管中从头至尾流动吸热而发生膨胀而使空心铜管炸裂的情况发生。

进一步的，所述支撑架远离地面的一面固定连接有支撑板，所述支撑板两侧边固定连接有限位圆辊，所述限位圆辊与钢坯抵接。

通过上述技术方案，支撑板支撑钢坯，限位圆辊与钢坯抵接，将钢坯固定在支撑板上，避免钢坯从支撑板上滑落而产生危险。

进一步的，所述支撑板上沿钢坯输送路径开设有物料槽，所述物料槽与钢坯相匹配。

通过上述技术方案，钢坯嵌入物料槽，进一步固定钢坯，保证钢坯准确的对准并插设在感应线圈中。

进一步的，所述夹送机构包括夹送机架、固定连接在所述夹送机构远离地面一端的气缸、固定连接在所述夹送机构内的电动机和压紧圆辊以及与所述电动机传动连接的输送圆辊；

所述输送圆辊两端共轴心线固定连接有转动轴，所述转动轴穿过所述夹送机架，所述转动轴的一端固定连接有转动盘，所述转动盘与所述电动机之间传动设置有传送带；

所述压紧圆辊转动设置在所述气缸靠近地面的一端，所述压紧圆辊的转动方向与钢坯的输送方向匹配；

所述压紧圆辊受所述气缸驱动后与放置在所述输送圆辊上的钢坯抵接。

通过上述技术方案，将钢坯与输送圆辊抵接，启动气缸并驱动压紧圆辊抵接并挤压钢坯，将钢坯固定在输送圆辊和压紧圆辊之间，启动电动机，电动机驱动传送带，使传送带驱动转动盘以及输送圆辊转动，输送圆辊带动钢坯运动进入加热机构中进行加热。

进一步的，所述夹送机架上固定连接有与钢坯的输送方向垂直的压紧轴，所述压紧轴上转动设置有压紧板，所述压紧板远离所述压紧轴的一端与所述气缸的活塞杆转动连接，所述压紧板远离所述气缸的一面固定连接有两个压紧架，所述压紧圆辊转动设置在所述压紧架之间。

通过上述技术方案，气缸推动压紧板绕压紧轴转动，使转动设置在压紧架上的压紧圆辊挤压钢坯将钢坯固定在输送圆辊上，利用杠杆原理，将压紧圆辊靠近压紧轴的设置，使压紧圆辊可以将钢坯更加稳固的压设输送圆辊上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)通过使用通有交流电的感应线圈产生的交变磁场对钢坯进行内外的同时加热，提高了钢坯加热的效率，用电能加热钢坯几乎没有污染，保护了环境，减少了污染；

(2)通过使用环氧封板对加热钢坯的保温和通过防漏磁端板减少交变磁场能量的逸出，提高了钢坯加热的效率；

(3)通过对空心铜管使用分隔铜片进行分隔，使空心铜管中形成多个输水空腔，实现对感应线圈的分段水冷，有效降低感应线圈温度的同时，避免了空心铜管中的水流受热膨胀挤压空心铜管而使空心铜管炸裂的情况。

附图说明

图1为本实用新型的局部剖视示意图；

图2为本实用新型中加热机构的正视图；

图3为本实用新型中炉体框架的结构示意图；

图4为本实用新型中加热机构的侧视图（图中部分剖视）；

图5为本实用新型的侧视图（图中部分剖视）；

图6为本实用新型中夹送机构的部分剖视图。

附图标记：1、支撑架；11、支撑板；12、限位圆辊；13、物料槽；2、夹送机构；21、夹送机架；211、压紧轴；212、压紧板；213、压紧架；22、气缸；221、活塞杆；23、压紧圆辊；24、电动机；25、输送圆辊；251、转动轴；252、转动盘；253、传送带；3、加热机构；31、底座；311、铜线排；312、通电接头；32、炉体框架；321、胶木立柱；322、环氧封板；323、防漏磁端板；324、端板槽；325、耐火浇注层；33、感应线圈；331、接线抽头；332、空心铜管；333、分隔铜片；334、输水空腔；335、进水嘴；336、出水嘴；34、变频电源；4、水冷分配器；41、送水管；411、供水嘴；42、回水管；421、回水嘴；43、耐热导管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。

一种用于钢坯的感应加热器装置，如图1和图2所示，包括加热机构3和向加热机构3输送钢坯的夹送机构2以及用于承载钢坯的支撑架1，支撑架1固定设置在夹送机构2远离加热机构3的一侧。加热机构3包括底座31、固定在底座31上的炉体框架32和固定在炉体框架32内的感应线圈33以及与感应线圈33两端电连接的变频电源34，结合图4所示，感应线圈33选用空心铜管332绕制而成，感应线圈33中间插设有被夹送机构2输送过来的钢坯，变频电源34向感应线圈33提供频率在250赫兹到300赫兹之间的中频交流电，交流电在感应线圈33中形成交变磁场，交变磁场使具有导磁能力的钢坯内部及表面产生涡流，通过涡流对钢坯进行内外部分的同时加热，这种通过电磁感应原理将电能转化成热能的加热方式减少了污染，同时结构简单，加热效率高。

炉体框架32由环氧棒拼接而成，环氧棒机械结构强且易于粘接，使炉体框架32易于安装且结构坚固。炉体框架32的侧面粘连有环氧封板322，环氧封板322减少了钢坯周围的空气流动，避免高温的钢坯与空气中的氧气过多的接触而产生氧化，减少了钢坯表面的氧化损耗，节省了钢坯。在炉体框架32的两端铆接有由铝板制成的防漏磁端板323，可防止感应线圈33产生的交变磁场从炉体框架32的两端逸出，有效减少了能量的浪费，提高电能的利用效率。防漏磁端板323上贯穿开设有端板槽324，端板槽324可供钢坯穿过防漏磁端板323进入感应线圈33中。

如图3所示，炉体框架32的侧面固定连接有胶木立柱321，胶木立柱321上螺纹连接有多个螺栓，感应线圈33的外圈面焊接固定在螺栓上，胶木立柱321具有很好的绝缘特性，使感应线圈33的线匝之间不会相互导电，同时胶木立柱321不易受热变形，保证经常处在高温状态的感应线圈33的稳定性。

为避免钢坯在加热的过程中的热量散失，在环氧封板322的表面涂覆有耐火浇注层325（参见图1），耐火浇注层325韧性强，便于生产且具有很好的保温防火效果，可以有效减少钢坯的热量散失，提高钢坯的加热效率。

如图4所示，底座31（参见图5）上固定连接有铜线排311（参见图2），铜线排311上固定连接有多个通电接头312，感应线圈33的两端固定连接有接线抽头331，接线抽头331焊接在通电接头312上，同时将变频电源34的电线焊接在通电接头312上使电路连通。使用铜线排311将变频电源34与感应线圈33电连接，避免变频电源34的电线与高温的感应线圈33直接接触，保证变频电源34的工作安全。

如图4和图5所示，为了避免感应线圈33因高温融化损坏，加热机构3一侧固定设置有水冷分配器4（参见图1），空心铜管332与水冷分配器4通过耐热导管43连通进行水冷降温。水冷分配器4包括焊接在底座31上的送水管41和回水管42，送水管41固定连接有多个供水嘴411，回水管42上固定连接有多个回水嘴421，空心铜管332内固定连接有多个分隔铜片333，（由于图4中的分隔铜片333因视角的问题发生重叠，故而只能看到一个）相邻的分隔铜片333之间形成输水空腔334，每个输水空腔334的两端均固定连接有一个进水嘴335和出水嘴336（由于图4中的进水嘴335和出水嘴336因视角的问题发生重叠，故而只能看到最靠近观察者的两个），进水嘴335和出水嘴336与空腔连通，同时进水嘴335与供水嘴411通过耐热导管43一一对应连通，出水嘴336与回水嘴421通过耐热导管43一一对应连通。

送水管41中有冷水流动，冷水流入输水空腔334后吸收感应线圈33的热量变成热水，热水从出水嘴336进入回水管42排出，冷水从送水管41流到一个输水空腔334吸热升温后再流回回水管42形成一个冷却小循环，这样的多个冷却小循环共同构成对感应线圈33的降温冷却，而不是将水从空心铜管332的一端流入，从另一端流出的简单处理，这样用分隔铜片333将空心铜管332分隔成段进行多段水冷，在避免热水受热膨胀挤破空心铜管332产生危险的同时提高了冷却效果，便于维持感应线圈33的各部分温度大致相同，进而保证了设备的运行安全。

如图1所示，为了维持并制成钢坯的正常加工，支撑架1远离地面的一端固定连接有支撑板11，支撑板11的两侧转动设置有与钢坯抵接的限位圆辊12，限位圆辊12与钢坯之间为滚动摩擦，便于钢坯的输送。同时，在支撑板11上开设供钢坯滑动的物料槽13，物料槽13与钢坯相匹配，便于钢坯对准加热机构3，插进感应线圈33中，同时还能避免钢坯从支撑板11上掉落。

如图6所示，负责固定并运输钢坯的夹送机构2包括夹送机架21、固定连接在夹送机构2远离地面一端的气缸22、固定连接在夹送机构2底部的电动机24和压紧圆辊23以及与电动机24传动连接的输送圆辊25，夹送机架21靠近支撑架1的一侧水平固定连接有压紧轴211（参见图1），且压紧轴211的轴线方向与钢坯的输送方向垂直，压紧轴211上固定设置有压紧板212且压紧轴211贯穿压紧板212的一端，使压紧板212可以绕压紧轴211枢接转动，压紧板212远离压紧轴211的一端与气缸22上的活塞杆221铰接，且压紧板212远离气缸22的一面固定连接有两个压紧架213，压紧圆辊23转动设置在压紧架213之间，气缸22驱动压紧板212绕压紧轴211转动，使压紧圆辊23将钢坯挤压固定在输送圆辊25上，保持钢坯的稳定输送。输送圆辊25两端共轴心线固定连接有转动轴251，转动轴251转动设置在夹送机架21上，转动轴251远离夹送机架21的一端固定连接有转动盘252，转动盘252与电动机24之间传动设置有传送带253，启动电动机24，传送带253运动并带动转动盘252使输送圆辊25转动，进而驱动夹设在压紧圆辊23与输送圆辊25之间的钢坯向加热机构3滑移。

本实用新型的工作原理是：可在物料槽13内滑动的钢坯放置在支撑架1上，钢坯伸出支撑板11的部分夹设在压紧圆辊23和输送圆辊25之间，启动气缸22，活塞杆221推动压紧板212使压紧圆辊23与钢坯抵接，将钢坯挤压固定在输送圆辊25上，启动电动机24，输送圆辊25在电动机24的驱动下将钢坯送入加热机构3中，钢坯穿过端板槽324，进入感应线圈33中，启动变频电源34，向感应线圈33输送中频交流电，在感应线圈33周围形成交变磁场，交变磁场使钢坯内部及表面同时产生涡流，实现对钢坯的内外部分的同时加热，加热效率高，且环保。

为保证感应线圈33不会因高温通融化，感应线圈33采用空心铜管332绕制而成，分隔铜片333形成的输水空腔334可以实现感应线圈33的分段水冷，提高了感应线圈33的散热效率，提高了安全性。

炉体框架32两端的铝制的防漏磁端板323，可避免交变磁场的能量逸出散失，可提高能量的利用效率。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。