阅读说明：本技术 一种钨钼烧结炉的长方形感应线圈 (Rectangular induction coil of tungsten-molybdenum sintering furnace ) 是由 赵敏 严磊 但振坤 冯小军 于 2019-10-18 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种钨钼烧结炉的长方形感应线圈,包括铜管和胶木立柱,铜管和胶木立柱组成长方形感应线圈,所述的长方形感应线圈内尺寸4910×1290mm,所述的铜管通过模具缠绕成线圈状,线圈之间的线圈匝间距为15-50mm；所述的胶木立柱在铜管外表面竖直方向上均匀分布,胶木立柱与铜管螺柱连接；所述的铜管的外表面连接有引出电极；所述铜管的壁厚为电流透入深度的1.2~1.57倍。本发明通过将圆形感应线圈更改为长方形感应线圈后,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。本发明提供的长方形感应线圈可以增加炉膛的利用率,能源消耗少,产能大。(The invention provides a rectangular induction coil of a tungsten-molybdenum sintering furnace, which comprises a copper pipe and bakelite stand columns, wherein the copper pipe and the bakelite stand columns form the rectangular induction coil, the inner size of the rectangular induction coil is 4910 multiplied by 1290mm, the copper pipe is wound into a coil shape through a die, the coil turn interval between the coils is 15-50mm, the bakelite stand columns are uniformly distributed on the outer surface of the copper pipe in the vertical direction, the bakelite stand columns are connected with copper pipe studs, the outer surface of the copper pipe is connected with an extraction electrode, and the wall thickness of the copper pipe is 1.2 ~ 1.57 times of current penetration depth.)

一种钨钼烧结炉的长方形感应线圈

技术领域

本发明属于钨钼加工设备领域，尤其涉及一种钨钼烧结炉的长方形感应线圈。

背景技术

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。

目前常规使用的钨钼烧结炉炉膛均为圆形，在板坯烧结时，空间利用率低，无法满足板坯的大量烧结。而且在烧结过程中，由于装料的不充分，板坯在烧结过程中易产生变形，不便于后续的加工制造，为了节约成本，变形的板坯需要进行加热校型，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；圆形线圈，由于空间利用率低，在使用过程中能耗大，效率低。

发明内容

为了克服现有圆形线圈空间利用率低，在使用过程中能耗大，效率低的问题，本发明提供一种钨钼烧结炉的长方形感应线圈，本发明提供的长方形感应线圈可以增加炉膛的利用率，能源消耗少，产能大。

本发明采用的技术方案为：

一种钨钼烧结炉的长方形感应线圈，包括铜管和胶木立柱，铜管和胶木立柱组成长方形感应线圈，所述的长方形感应线圈内尺寸4910×1290mm，所述的铜管通过模具缠绕成线圈状，线圈之间的线圈匝间距为15-50mm；所述的胶木立柱在铜管外表面竖直方向上均匀分布，胶木立柱与铜管螺柱连接；所述的铜管的外表面连接有引出电极；所述铜管的壁厚为电流透入深度的1.2~1.57倍。

所述的胶木立柱的间距为240-560mm。

所述的铜管内通有冷却水。

所述的冷却水水质要求：进水温度≤25±5℃，PH值在6-9范围之间，电阻率30×10³Ω.cm硬度不大于10度，其中每度为1升水中含10mg氧化钙，总固体含量不超过250mg/L，出水温度应控制在45摄氏度以下。

所述的长方形感应线圈四周的四个角通过圆角处理。

本发明的有益效果为：

本发明通过将圆形感应线圈更改为长方形感应线圈后，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。

本发明提供的长方形感应线圈可以增加炉膛的利用率，能源消耗少，产能大。

以下将结合附图进行进一步的说明。

附图说明

图1 长方形感应线圈总装主视图。

图2长方形感应线圈总装图俯视图。

图3铜管主视图。

图4铜管俯视图。

图5 胶木立柱开孔分布图。

图6铜螺柱结构示意图。

图7铜管截面图。

图中，附图标记为：1、铜管；2、胶木立柱；3、引出电极；4、线圈匝间距；5、圆角；6、铜管表面；7、铜管内部。

具体实施方式

实施例1：

为了克服现有圆形线圈空间利用率低，在使用过程中能耗大，效率低的问题，本发明提供如图1-7所示的一种钨钼烧结炉的长方形感应线圈，本发明提供的长方形感应线圈可以增加炉膛的利用率，能源消耗少，产能大。

一种钨钼烧结炉的长方形感应线圈，包括铜管1和胶木立柱2，铜管1和胶木立柱2组成长方形感应线圈，所述的长方形感应线圈内尺寸4910×1290mm，所述的铜管1通过模具缠绕成线圈状，线圈之间的线圈匝间距4为15-50mm；所述的胶木立柱2在铜管1外表面竖直方向上均匀分布，胶木立柱2与铜管1螺柱连接；所述的铜管1的外表面连接有引出电极3；所述铜管1的壁厚为电流透入深度的1.2~1.57倍。

本发明中线圈采用水冷，其电流密度j=10~15A/mm²，根据流过线圈的电流大小（电流大小根据加热炉功率和电压来确定）和电流密度，即可度算出绕制线圈的铜管截面积，然后选择铜管1。本发明中铜管的壁厚可取为电流透入深度的1.2~1.57倍。再厚则是浪费，必要时可采用多根并绕的方式。

长方形感应线圈用水量的计算：Q=

Q：流量 冷却水量 L/S；

P：电源总功率 KW；

Ƞ：效率 感应加热炉平均效率为50%；

Δt：进水、出水温差（线圈回水温度≤45℃，最高不超过55℃，再高有可能结垢）；

计算铜管走水截面积：S=

×10^-6m/s

D：流量 Kg/h ；

V: 流速 m/s ，真空炉流速为0.8~1.5m/s，最高不超过2.5m/s。

一般工业炉带压回水1.0~1.5m/s，非带压回水1.0~2.0m/s。

这样就可确定长方形感应线圈所用水的大小了。

本发明中提供的铜管1采用方形模具缠绕成线圈状，在缠绕过程中，保证铜管不变形，在需要的时候对铜管1进行工装保护；且每一层铜管1之间留有匝间距，保证铜管1之间的绝缘性。缠绕而成的铜管1由胶木立柱2进行固定，胶木立柱2之间保证一定的距离，距离过大，缠绕铜管易松散，距离过小，生产成本会提高，本发明中胶木立柱2的间距为240-560mm。本发明中胶木立柱2有30个。在加热过程中，长方形感应线圈需要通水冷却，要求长方形感应线圈在焊接时要保证焊接的密封性，不得有渗漏现象。长方形感应线圈内部通水外部通电，长方形感应线圈引出时，具有密封性和导电性。在长方形感应线圈通水加热时，铜管内部7的水也会带电，需要在长方形感应线圈回水时对回水进行绝缘处理，保证安全性。本发明中长方形感应线圈之间的匝间距控制在15-50mm；长方形感应线圈引出电极4在后虚工作中需要既密封水又导电；长方形感应线圈焊接完成后进行打压试验，打压范围为0.3-0.4MPa水压，保压48小时，不得有渗漏和异响；长方形感应线圈回水需要进行绝缘处理；长方形感应线圈四角应进行倒圆角处理。

本发明提供的一种钨钼烧结炉的长长方形感应线圈应用于长方形结构的炉膛内，在这种结构可以使被烧结的钨钼板坯制品水平放置在放料底托上，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序，降低生产成本，同时避免校型过程中的加热及压力加工对制品质量的影响。增加了炉膛装料利用率，同比立式圆形结构，其能源消耗大幅降低，有效的提高了产品的市场竞争力。

实施例2：

基于实施例1的基础上，本实施例中，所述的胶木立柱2的间距为240-560mm。

所述的铜管1内通有冷却水。

所述的冷却水水质要求：进水温度≤25±5℃，PH值在6-9范围之间，电阻率30×10³Ω.cm硬度不大于10度，其中每度为1升水中含10mg氧化钙，总固体含量不超过250mg/L，出水温度应控制在45摄氏度以下。

所述的长方形感应线圈四周的四个角通过圆角处理。

本发明提供的长方形感应线圈内尺寸4910×1290mm，由铜管1和胶木立柱2组成。铜管1通过专用模具将截面为图7所示的铜管缠绕成图4所示的线圈形状，并保证缠绕过程中，图7所示的铜管1不变形，为了保证磁场及涡流的均匀性，在缠绕过程中对四个角进行圆角5处理。由于线圈之间的电位不同，要求线圈之间的线圈匝间距4保证在15-50mm范围内。图3所示的铜管1与胶木立柱2通过图6所示的铜螺柱对图3所示的铜管1进行固定，图7所示的铜螺柱的焊接位置以图5所示的胶木立柱1开孔分布图为基准，利用胶木立柱2固定图3所示的长方形感应线圈时，每个胶木立柱2之间的距离保证均匀，且间距在240-560mm，确保固定后的图1所示的长方形感应线圈稳定可靠。图1所示的长方形感应线圈在通电加热时，需要向铜管内部7通入冷却水，冷却水水质要求：进水温度≤25±5℃，PH值在6-9范围之间，电阻率30×10³Ω.cm硬度不大于10度（每度为1升水中含10mg氧化钙），总固体含量不超过250mg/L，出水温度应控制在45℃以下。由于线圈通电时，铜管表面6有电流通过，钢管内部7冷却水也会带有电压，要求回水时需要采取一定的绝缘措施，进行绝缘，保证安全。图1所示的长方形感应线圈内部通水，要求长方形感应线圈焊接完成后进行打压试验，打压范围为0.3-0.4MPa水压，保压48小时，不得有渗漏和异响。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。本实施例没有详细叙述的装置及其结构部件均为本行业的公知技术和常用方法，这里不再一一叙述。