一、研发背景
中频感应烧结炉是钨、钼等特种金属加工行业广泛使用的重要设备。感应加热是电加热的良好形式之一,它是利用法拉第电磁感应原理将电能转变为热能,使三相电源通过中频感应电源变为中频交变电流,而当交变电流通过方形感应线圈后,就会产生交变感应磁场,也就是说会产生大小和方向都随时间改变的交变磁通Φ。当把一块导电金属(即钨、钼工件)放在感应线圈内时,根据法拉第电磁感应定律,金属内部就会产生相应的感应电动势,由于金属是导体也就会因为感应电动势的存在产生感应电流,这个感应电流就叫做涡流,又根据焦耳--楞次定律,涡流在具有一定电阻的金属内部流动的时候就会产生一定的热量,从而使该金属被加热。
现在钨钼制品的高温烧结所采用的中频感应烧结炉炉膛是立式圆形结构,该烧结炉存在的主要问题是钨钼制品在烧结过程中产生较大变形,出炉后还需要加热校型,既增加了生产成本又因校型过程中的加热及压力加工对制品的质量有影响;同时立式加热炉因结构问题,其空间利用率低,使用过程中能耗相对较大,效率低。
二、研发内容及需要解决的问题
本研发涉及一种长方形钨钼发热体,长方形钨钼发热体要考虑到稳定性,因为它不像圆形结构那么稳定,所以设计过程中要确定每根发热体的长度,每根的长度控制在1500mm以内如果太长制造不容易,而且在加热过程中会产生不可控的变形。装配时遵守上下错缝的原则。四个角搭接方式采用的是直角搭接方式,四个角端头预留有膨胀间隙,加热过程中产生的变形比较小,如果有变形可用加热校直方法对其进行校直,四个角如果采用的是圆角形式,在加热过程中受热导致直线段部分严重变形,无法进行校直。变形到一定程度由于炉膛空间变小,必须对发热体变形严重的进行更换。每根条之间的指扣形式采用的是阴阳指扣,防止在加热过程中由于磁场比较强导致条往出跑的现象。发热体条的宽度控制在30~40mm,厚度控制在20mm左右,这样既能保证发热体在安装过程中的稳定性,也能保证加热过程中发热体的变形量。
三、新型发热体的有益效果
与现有技术相比,本新型发热体结构的有益效果是:
1、通过将圆形发热体结构更改为方形发热体结构后,被烧结的钨钼制品可以平放在放料底托上,最大限度改善了被烧结材料的弯曲变形,大幅度减少钨钼制品的校直校平工艺,提高了产品质量。
2、方形发热体可以增加炉膛的利用率,能源消耗少,产能大。
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