碳管炉及其加热方法和电磁感应烧结装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种碳管炉的加热方法及设备，特别是涉及一种碳管炉的电磁感应加热方法及电磁感应碳管炉及电磁感应烧结装置；电磁感应碳管炉含有壳体、中空碳管和电源控制电路，中空碳管的中间部分安装在壳体内，壳体内还含有套装在中空碳管外的电磁感应线圈，电磁感应线圈与中空碳管之间设置有绝缘层、隔热层、隔气层，壳体含有外层壳和内层屏蔽壳，电源控制电路的输出端与电磁感应线圈连接；电磁感应烧结装置含有电磁感应碳管炉及其支架、推进装置、预热装置、冷却装置、冷却液循环装置和控制柜，预热装置、冷却装置中炉体的工作管和中空碳管相互连接并连通；本发明专利技术提供了一种能耗小、效率高、环保性能好的电磁感应碳管炉及电磁感应烧结装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种碳管炉的加热方法及设备，特别是涉及 一种碳管炉的电磁感应加热方法及电磁感应碳管炉及电磁感应烧结装置。(二) 、
技术介绍
:目前，在烧结行业大多使用碳管炉对物料进行烧结，现有的碳管炉多采用在碳管的两端加入一个电流较大的低压电使碳管导电发热，从 而对碳管内的物料进行加热，由于碳管中的电流较大，这就需要在碳管的两端 接两个庞大的铜电极，为了使铜电极在大电流和高温的环境下不埙坏，还要在 铜电极外安装冷却水包，这样很大一部分热量被循环水带走，不仅影响了碳管两端的温度，而且增加了能耗；不仅如此，由于采用了使碳管导电的方法加热 碳管，就使得碳管的升温速度慢，进行一次升温往往需要很长时间，从而影响 了工作效率；还有，现有碳管炉炉体的保温材料通常选用碳粉，碳粉的流动性 和渗透性非常强，因此在维护、更换碳管时碳粉很容易泄漏，不仅污染周围环 境而且对维修人员的健康造成损害，而且碳粉还很容易使测温通道堵塞，影响 测温的准确性。(三)
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种能耗小、效 率高、环保性能好的碳管炉的电磁感应加热方法及电磁感应碳管炉及电磁感应 烧结装置。本专利技术的技术方案一种碳管炉的电磁感应加热方法，在碳管炉的碳管外套装电磁感应线圈， 然后在电磁感应线圈两端加入一定电压值、 一定频率的交变电压使电磁感应线 圈产生交变磁场，该交变磁场在碳管中产生涡流，使碳管发热，从而对碳管中 的物料进行加热，所述电磁感应线圈与所述碳管之间设置有隔热层，隔热层为 耐高温的隔热材料，隔热层和电磁感应线圈之间设有绝缘层，所述电磁感应线 圈的外围设置有屏蔽层，屏蔽层为隔磁材料。隔热层和碳管的外表面之间设有隔气层，隔气层为不透气材料，交变电压由可控硅逆变电路或中频发电机产生，交变电压的电压值为100伏 500伏，交变 电压的频率为800赫兹 6000赫兹。一种电磁感应碳管炉，含有壳体、中空碳管和电源控制电路，中空碳管的 中间部分安装在壳体内，壳体内还含有电磁感应线圈，电磁感应线圈套装在中 空碳管外，电磁感应线圈与中空碳管之间设置有隔热层，隔热层和电磁感应线 圈之间设有绝缘层，壳体含有外层壳和内层屏蔽壳，内层屏蔽壳与电磁感应线 圈之间形成气体保护腔，在气体保护腔的周围设有密封的夹层冷却腔，夹层冷 却腔的外壁上设有冷却液进口和冷却液出口，电源控制电路为可控硅逆变电路 或中频发电机，电源控制电路的交变电压输出端与电磁感应线圈的两端连接。夹层冷却腔含有环绕电磁感应线圈的纵向冷却腔和位于中空碳管两边的横 向冷却腔，纵向冷却腔和横向冷却腔的外壁上均设置有冷却液进口和冷却液出 口，隔热层和中空碳管的外表面之间设有隔气层，电磁感应线圈的导线为空心 结构，在中空碳管中部的直径方向并穿过绝缘层、隔热层和隔气层安装有内空 心管，在内空心管的正对面并穿过壳体安装有外空心管，外空心管在壳体外壁 的出口处设有测温窗口，测温窗口的材质为透光材料，测温窗口的外面设有红 外线测温探头，在内层屏蔽壳与电磁感应线圈之间设有一定数量的固定支架， 固定支架一端与内层屏蔽壳固定连接，另一端安装有绝缘座，绝缘座与电磁感 应线圈固定连接，壳体上设有气体保护腔进口管和气体保护腔出口管，气体保 护腔进口管和气体保护腔出口管穿过夹层冷却腔并与气体保护腔连通。电磁感应线圈的两端在壳体的出口处设置有绝缘板，电磁感应线圈的两端 与绝缘板上的空心接线柱固定连接，外空心管的侧壁上设有清洁进气口和清洁 出气口，夹层冷却腔和电磁感应线圈的导线内充满循环冷却液。中空碳管的材质为石墨；隔气层的材质为石墨纸；隔热层的材质为炭纤维， 或为炭毡；绝缘层的材质为云母纸；测温窗口的材质为玻璃；中空碳管为圆管 或方管；循环冷却液为循环冷却水。可控硅逆变电路含有整流模块、逆变模块和控制模块，整流模块的输出端 与逆变模块的输入端连接，逆变模块的输出端与电磁感应线圈的两端连接，控 制模块的输出口与整流模块和逆变模块中的可控硅的控制极连接；整流模块中可控硅的型号为KP100A/ 1600V KP1000A/1600V，逆变模块中可控硅的型号 为KK100A/1800V KK1000A/1800V，控制模块含有中频加热控制板，中频 加热控制板的型号为PB-787-2.2,生产厂家为郑州嵩山电气有限公司。一种含有所述电磁感应碳管炉的电磁感应烧结装置，还含有推进装置、预 热装置、冷却装置、冷却液循环装置、控制柜和电磁感应碳管炉支架，预热装 置、冷却装置中炉体的工作管和电磁感应碳管炉的中空碳管同轴且相互连接并 连通在一起组成一个烧结腔，推进装置处于预热装置的前部，电磁感应碳管炉 处于预热装置的后部，冷却装置处于电磁感应碳管炉的后部，推进装置含有推 进器、推杆和推进器支架，推进器设置于推进器支架上，推杆与推进器连接， 预热装置含有预热炉和预热炉支架，冷却装置含有冷却炉和冷却炉支架，冷却 液循环装置含有水泵和导管，冷却炉含有冷却炉壳体和位于冷却炉壳体内的冷 却炉工作管，冷却炉壳体为一个夹层冷却壳体，冷却炉壳体上设有冷却液进口 和冷却液出口；控制柜含有推进装置控制电路、电磁感应碳管炉控制电路和冷 却液循环装置控制电路，电磁感应碳管炉控制电路含有电磁感应碳管炉的电源 控制电路和温度控制电路；电磁感应碳管炉和冷却炉的冷却液进口以及电磁感 应碳管炉的电磁感应线圈的一端与冷却液循环装置的出口连接，电磁感应碳管 炉和冷却炉的冷却液出口以及电磁感应碳管炉的电磁感应线圈的另一端与冷却液循环装置的进口连接；推进装置控制电路的输出端与推进器连接，电源控制 电路的交变电压输出端与电磁感应碳管炉的电磁感应线圈的两端连接，温度控 制电路的输入端与电磁感应碳管炉的红外线测温探头连接，冷却液循环装置控 制电路的输出端与冷却液循环装置连接。预热炉含有预热炉壳体和位于预热炉壳体内部的预热炉工作管、耐热层和 保温层，耐热层设置在预热炉工作管的外围，保温层设置在耐热层的外围，耐 热层中设置有电阻发热元件；控制柜还含有预热装置电源输出及温度控制电路, 预热装置电源输出及温度控制电路的电源输出端与电阻发热元件连接，预热装 置电源输出及温度控制电路的温度信号输入端与预热炉温度传感器连接；推进 器可由液压驱动器驱动或由电机带动丝杠驱动；电磁感应碳管炉的中空碳管的 一端与预热炉工作管连接且同轴，中空碳管的另一端与冷却炉工作管连接且同轴，预热炉工作管与电磁感应碳管炉的中空碳管为同一根管或不为同一根管， 冷却炉工作管与电磁感应碳管炉的中空碳管为同一根管或不为同一根管。冷却炉上设置有烧结腔进气口，预热炉上设置有烧结腔排气口，烧结腔进 气口和烧结腔排气口与烧结腔连通；烧结料进口设置在预热炉上并与烧结腔连 通，烧结料出口设置在冷却炉上并与烧结腔连通；烧结料进口和烧结料出口处 设有气幕或端盖；耐热层的材料为异形漂珠高铝砖；保温层的材料为硅酸铝纤 维硬板；电阻发热元件为电热丝，或为硅碳棒，或为硅钼棒；预热炉温度传感 器为热电偶；控制柜含有智能化数显控制仪表。本专利技术的有益效果1. 本专利技术的碳管炉的电磁感应加热方法采用电磁感应原理对碳管进行加热，避免了使用现有碳管炉中两个庞大的铜电极，使碳管炉的能耗大大降低， 与现有的电阻加热方式的碳管炉相比节能30%以上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳管炉的电磁感应加热方法，其特征是：在碳管炉的碳管外套装电磁感应线圈，然后在电磁感应线圈两端加入一定电压值、一定频率的交变电压使电磁感应线圈产生交变磁场，该交变磁场在碳管中产生涡流，使碳管发热，从而对碳管中的物料进行加热，所述电磁感应线圈与所述碳管之间设置有隔热层，隔热层为耐高温的隔热材料，隔热层和电磁感应线圈之间设有绝缘层，所述电磁感应线圈的外围设置有屏蔽层，屏蔽层为隔磁材料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建中，刘早强，李庆伟，李瑞利，
申请(专利权)人：陈建中，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]