[发明专利]轴承钢管坯中频感应加热炉

说明书

一、技术领域

本发明涉及轴承钢管加热装置，具体地说是轴承钢管坯中频感应加热炉。

二、背景技术

我国目前生产轴承钢管的传统做法是采用发生炉煤气——斜底炉加热管坯。斜底炉加热生产流程如下：煤→土煤气→燃烧管坯，以对流和辐射方法获得热量传导升温→热轧轴承钢管。发生炉煤气——斜底炉弊端主要有：生产工艺落后，污染严重，尤其是生产过程中产生的灰渣、焦油渣及含酚废水，难以彻底处理，不符合国家环保政策的要求；发热值较低，燃烧过程不稳定，燃烧器及炉内结焦、结渣严重，空燃比不易调节，炉温不均匀，能源消耗大，燃料利用率低；加热速度慢，温度波动大，温度不易控制，氧化皮厚；需要人工不断的翻料，工人劳动强度大；占地面积大；开炉要预热——耗能；管坯离层、折叠缺陷不可避免，从而造成废品率高，成品率低。安全运行方面，发生炉煤气——斜底炉存在三大危害：易燃、易爆、有毒，在生产和使用过程中存在较大的安全隐患。总之，采用发生炉煤气——斜底炉方式加热轴承钢管坯，不可避免会产生管坯两端温度高，穿管容易造成局部离层，炉膛内温度不均匀使得管坯加热质量得不到保证，导致生产出来的轴承钢管质量不稳定，只能生产低品质的轴承钢管，且不能达到绿色环保生产的目的。

三、发明内容

针对上述存在的缺陷，为了克服原始发生炉煤气——斜底炉存在的种种弊病，本发明提供一种轴承钢管坯中频感应加热炉。本发明的技术思路是将需加热的轴承钢管坯置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，根据轴承钢特性，设计了合理的升温曲线——功率分段布置，使被加热的轴承钢管坯芯表温差小于15℃，头尾温差小于30℃，完全满足热轧穿孔对管坯的加热温度要求。

本发明轴承钢管坯中频感应加热炉方案是，包括预热炉段4.1、升温炉段4.2、均温炉段4.3、加热床5、导向轮4.5、导轨4.6等组成，其特征是将感应加热炉分为预热炉段4.1、升温炉段4.2、均温炉段4.3，均设置在加热床5上，预热炉段4.1与升温炉段4.2之间留有一定距离空隙δ，δ空隙中间还设有导向轮4.5，升温炉段4.2与均温炉段4.3连接，加热炉内设有导轨4.6，能让轴承钢管坯在导轨4.6上顺利通过而不损坏感应加热炉。预热炉段4.1、升温炉段4.2、均温炉段4.3、导向轮4.5成一直线布置。

感应加热炉包括预热炉段4.1、升温炉段4.2、均温炉段4.3，外形为长方体，炉型为贯通式结构。构造主要另件包括：感应圈4.11，固定板4.12，耐火炉衬4.13，绝缘炉壳4.14，集水器4.15，导电母排4.16等，其特征是感应圈4.11用高电导率的水冷异型铜管绕制而成，带耐火炉衬4.13，由固定板4.12固定在绝缘炉壳4.14内，集水器4.15、导电母排4.16设置在绝缘炉壳4.14上。(参见附图2)

本发明专利的优点与有益效果：

本发明轴承钢管坯中频感应加热炉，能精确控制轴承钢管坯的升温速度，使被加热的轴承钢管坯在各段感应加热炉内的升温严格按设计的加热规范进行，不同温度段分段加热，热透均匀，保证管坯芯表温差小于15℃，头尾温差小于30℃，完全满足了热轧穿孔对管坯的温度要求。

四、附图说明

图1为本发明中频感应加热炉结构总装图；

图2为本发明中频感应加热炉内部构造示意图；

图1中：4.1、预热炉段；4.2、升温炉段；4.3、均温炉段；5、加热床；4.5、导向轮；4.6、导轨。

图2中：4.11、感应圈；4.12、固定板；4.13、耐火炉衬；4.14、绝缘炉壳；4.15、集水器；4.16、导电母排。

五、具体实施方式

下面结合附图对本发明轴承钢管坯中频感应加热炉的实施过程作进一步说明：

(一)本发明轴承钢管坯中频感应加热炉由预热炉段4.1、升温炉段4.2、均温炉段4.3组成，预热炉段4.1、升温炉段4.2、均温炉段4.3、导向轮4.5成直线布置，安装在加热床5上，各加热炉中心一致。预热炉段4.1与升温炉段4.2之间留有一定距离空隙δ，δ中间装有导向轮4.5，升温炉段4.2紧靠均温炉段4.3布置。加热炉中配有导轨4.6，能让轴承钢管坯在导轨4.6上面顺利通过，而不损坏加热炉耐火炉衬4.13。

(二)加热炉的使用过程：

轴承钢管坯由送料机械平稳、连续、匀速送入预热炉段4.1中缓慢加热，轴承钢管坯因感应电流而发热，这个发热是在管坯内部形成，所以加热速度相对较快，预热炉参数(长度、铜管尺寸、匝数)由材料规格、性质、产量决定；出预热炉段4.1后经导向轮4.5过渡，管坯进入升温炉段4.2快速加热，同样升温炉段参数(长度、铜管尺寸、匝数)由材料规格、性质决定；管坯出升温炉段4.2后即进入均温炉段4.3，均温炉段4.3的作用是保证管坯出炉时芯表温差小于15℃，头尾温差小于30℃，同样均温炉段参数(长度、铜管尺寸、匝数)取决于材料规格、性质、对加热温度的要求。管坯出均温炉段4.3时由出料机械手6快速拉出，进入下一道工序。管坯在加热炉中的整个直线运动是在导轨4.6上进行的，导轨的作用是使管坯运送平稳，且不损坏加热炉炉衬4.13，使用过程中加热炉中的集水器4.15中通有冷却水。