CN100479622C - 银基合金带材导电加热设备 - Google Patents

Abstract

本银基合金带材导电加热设备的温度传感器、温度控制仪接可控硅调节器，可控硅调节器接入电控柜，电控柜接变压器一次侧。变压器二次侧接两对导电辊，前后两对导电辊夹持一段被加热带材。轧机拉动带材移动，带材带动导电辊外层的导电环转动。本设备温度控制仪根据温度传感器的所测信号，控制可控硅的触发角，使之控制变压器一次侧电压，调节变压器二次侧电压，维持后导电辊处带材的温度稳定。导电辊外层导电环可转动地套装于固定于机架的中心轴上，与中心轴绝缘隔热。本加热设备可连续在线加热，适合流水线使用；加热速度快，温度均匀性好，节能；结构简单，成本低，适合于推广应用。

Description

银基合金带材导电加热设备

(一)技术领域

本发明涉及一种导电加热设备，特别是一种银基合金带材导电加热设备，也适用于银基合金线材加热。

(二)技术背景

金属带材导电加热设备利用金属带材通电后其自身电阻产生的热量使材料加热，此类设备简单节能。目前已有的导电加热设备主要适用于钨、钼等电阻较大的金属带材或线材加热。现有的此类设备对于铜材尚可使用，但难以用于银基合金带材的导电加热。原因在于银基合金电阻过小，电压稍大时，电流就过大，设备容易损坏，且电阻小时需要更大的电流才能迅速加热，对将电流传递到被加热带材上的导电装置要求高。特别对于在线的导电加热设备，需要保证在线移动的待加热带材与导电端接触良好，同时需要防止导电装置加热后损坏，现有的导电加热设备难以实现，故目前尚未有适用于银基合金带材的在线导电加热设备。

(三)发明内容

本发明的目的是设计一种银基合金带材导电加热设备，特别适合于与轧机在线配套，用于银基合金带材的加工。

本发明设计的银基合金带材导电加热设备包括变压器、导电装置，导电装置为前后两对导电辊，靠近轧辊的称为后导电辊，还包括有温度控制仪，温度传感器、可控硅调节器和电控柜。变压器的一次侧接电控柜，温度传感器与后导电辊处的带材相近，温度传感器经信号线与温度控制仪连接，后者与可控硅调节器相连接，可控硅调节器接入电控柜，调节变压器一次侧电压。两对导电辊在前后位置夹持一段被加热的银基合金带材，变压器二次侧的2个导电端各经一对导电辊与带材被加热部分的两端连接。

受环境温度、带材运行速度、带材的截面积等因素的影响，带材被加热部分的温度会产生波动。本设备工作时温度控制仪根据温度传感器的所测信号，控制可控硅的触发角，使之控制变压器一次侧电压，从而调节变压器二次侧电压，维持后导电辊处带材的温度稳定。

本银基合金带材导电加热设备的导电辊包括导电环、中心轴，导电环可转动地套装于固定于机架的中心轴上，导电环与中心轴之间有绝缘隔热层，中心轴为空心轴，其内通冷却水。带材先后穿过两对导电辊、两对导电辊前后夹持被加热的一段银基合金带材，离开后导电辊的带材接入轧机的轧辊之间，两对导电辊之间的带材被加热。变压器二次侧的输出端接电刷，电刷与导电辊外层的导电环相配合。轧机拉动带材移动，带材带动导电辊外层的导电环转动。

根据两对导电辊之间的距离、轧机拉动带材运行的速度及设定的加热所需达到的温度，调节变压器二次侧电压，获得一定的电流强度，使进入两对导电辊之间的带材通电并被迅速加热，当带材运动到后导电辊位置处，达到设定温度，随之进入轧机加工。

因运行过程中，受环境温度、带材运行速度、带材截面积等因素的影响，带材被加热部分的温度会产生波动，因此本设备的温度控制仪根据温度传感器的信号自动控制可控硅调节器。后导电辊处带材的温度偏低时，增大可控硅触发角，提高变压器二次侧电压，使两对导电辊之间的被加热带材的电流增加，温度升高；后导电辊处带材的温度偏高时，限制可控硅的最大触发角，使变压器二次侧电压降低，使两对导电辊之间的被加热带材的电流减小。

本发明银基合金带材导电加热设备的优点为：1、连续在线加热，适合于银基合金带材加工流水线上使用，同样也适用于银基合金线材的在线加热；2、按加工需要加热至设定温度，加热速度快，温度均匀性好，不会过加热，节约能源；3、导电辊外层导电环导电性能良好，保证与在线移动的带材接触良好，又不会划伤带材表面，且保证电流不外泄；4、导电辊的导电环与中心轴之间绝缘良好，且中空的中心轴具有冷却功能，防止热量传导至中心轴损坏轴承，延长导电辊使用寿命；4、本设备结构简单，成本低，适合于推广应用。

(四)附图说明

图1为本银基合金带材导电加热设备实施例1结构示意图；

图2为本银基合金带材导电加热设备实施例导电辊结构示意图；

图3为图2纵剖示意图；

图4为图2侧视示意图；

图5为本银基合金带材导电加热设备实施例2结构示意图。

(五)具体实施方式

实施例1

本银基合金带材导电加热设备实施例1如图1所示，包括变压器8、前后导电辊3、温度控制仪5，温度传感器4、可控硅调节器6和电控柜7。本例中采用三相变单相变压器，即电源三相输入，变压后单相输出，提高电网的平衡率和电能利用率。两对导电辊3在前后位置夹持被加热的一段银基合金带材1，靠近轧辊的为后导电辊3。变压器8的一次侧接电控柜7，温度传感器4位于靠近后导电辊3处，例如温度传感器4为热电偶，在靠近后导电辊3处与被加热的银基合金带材1相接触，温度传感器4经信号线与温度控制仪5连接，温度控制仪5为单片机，其与可控硅调节器6相连接，可控硅调节器6接入电控柜，调节变压器8一次侧电压。

导电辊3的结构如图2至图4所示，包括导电环3-1、中心轴3-2、轮毂3-4、支撑盘3-5，轮毂3-4经轴承3-3安装于中心轴3-2上，轮毂3-4两端固定左右支撑盘3-5，支撑盘3-5的外径大于轮毂3-4的外径，支撑盘3-5的侧面为圆锥面，锥底面向外。支撑盘3-5可有外侧面为圆锥面的盘沿。导电环3-1内径与支撑盘3-5的外径相等，内环两端有与支撑盘3-5外侧圆锥面相配合的倒角，导电环3-1卡在支撑盘3-5外，二者接触面之间有绝缘垫片3-6。导电环3-1为电阻率低、耐磨性好的锆铜环，导电环3-1与轮毂3-4之间填充绝缘隔热材料3-7。导电环3-1、支撑盘3-5和轮毂3-4可围绕中心轴3-2转动。中心轴3-2固定于机架，中心轴3-2为空心轴，其内通冷却水。

如图1所示，两对导电辊3在前后位置夹持被加热的一段银基合金带材1，离开后导电辊3的带材1接入轧辊2之间。变压器8二次侧的两端接电刷9，电刷9与导电辊3外层的导电环3-1相接触。轧辊2拉动带材1移动，同时带材1带动导电辊3外层的导电环3-1转动。

本例中设备的温度控制仪5根据温度传感器4的所测信号，控制可控硅的触发角，使之控制变压器8一次侧电压，从而调节变压器8二次侧电压，维持后导电辊处带材的温度稳定。本设备开始工作时，因带材1处于冷态，温度控制仪5控制可控硅使之触发角增大，提高变压器8二次侧电压，使两对导电辊3之间的被加热带材1的电流增加，加速升温；当后导电辊处带材的温度偏高时，温度控制仪5限制可控硅的最大触发角，使变压器8二次侧电压降低，使两对导电辊3之间的带材1的电流减小。经3～5次升降压的自整定后，进入稳定阶段，即按额定电流对带材1连续加热。

可控硅调节器6还配有过流保护器，当出现故障时，断开电路，保证设备不受损坏。

实施例2

本银基合金带材导电加热设备实施例2如图5所示。因从本加热设备至轧机还有一段距离，为保证带材进入轧机时的温度，将轧机的轧辊2作为第三对导电辊，使带材1在进入轧机前继续通电保温。如图5所示，本例配有与实施例1相同的变压器8、导电辊3、温度控制仪5、温度传感器4、可控硅调节器6和电控柜7，还增加一副变压器11和调压器10。副变压器11一次侧经调压器10与可控硅调节器6控制的电控柜7连接，二次侧的一端接后导电辊3的电刷9，另一端接与轧辊2配合的电刷9。调压器10调节副变压器11的输出端电压，从而调节带材1在后一对导电辊与轧辊2间的电流。其中，后导电辊接正极，前导电辊和轧辊接负极即接地极。因后导电辊3与轧辊2之间的加热只是起通电保温作用，副变压器11的电流(即处于后导电辊3与轧辊2之间带材1的电流)远小于变压器8的电流(即处于两对导电辊3之间带材1的电流)。

Claims (9)

1、一种银基合金带材导电加热设备，包括变压器(8)、导电装置，其特征在于：

导电装置为前后两对导电辊(3)，两对导电辊(3)在前后位置夹持被加热的一段银基合金带材(1)，靠近轧辊(2)的为后导电辊(3)；还包括温度控制仪(5)，温度传感器(4)、可控硅调节器(6)和电控柜(7)，变压器(8)的一次侧接电控柜(7)，温度传感器(4)位于靠近后导电辊(3)处，温度传感器(4)经信号线与温度控制仪(5)连接，温度控制仪(5)与可控硅调节器(6)相连接，可控硅调节器(6)接入电控柜(7)；

导电辊(3)包括导电环(3-1)、中心轴(3-2)，导电环(3-1)可转动地套装于固定于机架的中心轴(3-2)上，导电环(3-1)与中心轴(3-2)之间有绝缘隔热层；

离开后导电辊(3)的带材(1)接入轧辊(2)之间；变压器(8)二次侧的2端接电刷(9)，电刷(9)与导电辊(3)外层的导电环(3-1)配合相接触。

2、根据权利要求1所述的银基合金带材导电加热设备，其特征在于：

所述导电辊(3)还包括轮毂(3-4)、支撑盘(3-5)，轮毂(3-4)经轴承(3-3)安装于中心轴(3-2)上，轮毂(3-4)两端固定左右支撑盘(3-5)，支撑盘(3-5)的外径大于轮毂(3-4)的外径，支撑盘(3-5)的侧面为圆锥面，锥底面向外，导电环(3-1)内径与支撑盘(3-5)的外径相等，内环两端有与支撑盘(3-5)外侧圆锥面相配合的倒角，导电环(3-1)卡在支撑盘(3-5)外，二者接触面之间有绝缘垫片(3-6)，导电环(3-1)与轮毂(3-4)之间填充绝缘隔热材料(3-7)。

3、根据权利要求2所述的银基合金带材导电加热设备，其特征在于：

所述中心轴(3-2)为空心轴，其内通冷却水。

4、根据权利要求2所述的银基合金带材导电加热设备，其特征在于：

所述支撑盘(3-5)有外侧面为圆锥面的盘沿。

5、根据权利要求1至4中任一项所述的银基合金带材导电加热设备，其特征在于：

所述温度控制仪(5)根据温度传感器(4)的所测信号，控制可控硅的触发角，使之控制变压器(8)一次侧电压，从而调节变压器(8)二次侧电压，维持后导电辊(3)处带材(1)的温度稳定。

6、根据权利要求1至4中任一项所述的银基合金带材导电加热设备，其特征在于：

所述变压器(8)为三相变单相变压器。

7、根据权利要求1至4中任一项所述的银基合金带材导电加热设备，其特征在于：

所述可控硅调节器(6)配有过流保护器。

8、根据权利要求1至4中任一项所述的银基合金带材导电加热设备，其特征在于：

还配有副变压器(11)和调压器(10)，副变压器(11)一次侧经调压器(10)与可控硅调节器(6)控制的电控柜(7)连接，二次侧的一端接后导电辊(3)的电刷(9)，另一端接与轧辊(2)配合的电刷(9)。

9、根据权利要求8所述的银基合金带材导电加热设备，其特征在于：

所述后导电辊(3)接正极，前导电辊(3)和轧辊(2)接负极即接地极。

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