CN107135565A - 一种带搅拌功能的加热器及其熔炉 - Google Patents

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CN107135565A CN201710453101.8A CN201710453101A CN107135565A CN 107135565 A CN107135565 A CN 107135565A CN 201710453101 A CN201710453101 A CN 201710453101A CN 107135565 A CN107135565 A CN 107135565A
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    • H05B6/02—Induction heating
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Abstract

本发明公开了一种带搅拌功能的加热器及其熔炉，所述加热器包括线圈、保温层以及发热体，所述发热体为半开放式圆筒形，所述保温层贴合于发热体圆筒内壁形成半开放式的保温层腔体，所述线圈螺旋缠绕成具有若干匝数的线圈组适配置于保温层腔体内，所述线圈组的两端接入交变电源，所述交变电源包括高频交变电源以及低频交变电源，交变电源电性连接有交流接触器，通过交流接触器周期性的切换控制高频交变电源或者低频交变电源接入线圈。通过在现有线圈接入高频交变电源的同时，还增加接入低频交变电源，两交变电源之间连续不断的切换，既达到加热的目的，又达到待熔融物搅拌均匀的目的，提高了熔炉加热的利用率，防止待熔融物的氧化。

Description

一种带搅拌功能的加热器及其熔炉
技术领域
本发明涉及加热设备领域，尤其涉及一种带搅拌功能的加热器及其熔炉。
背景技术
金属的熔融一般都是通过熔炉进行熔化，但是现有工业熔炉在熔化时，在熔池内是没有搅拌功能的，这样会造成细小的金属固体在熔融时，如铁屑，铝屑及压铸中含气体的边料(沙包料)时，由于其平均密度相对较小，表面张力较小，往往会浮在熔融物的表面，不容易熔化；同时高温状态下也会造成这些细小的固体加速氧化，形成无用的氧化物或熔化过程中的熔渣，增加了损耗的同时还浪费了原材料。
发明内容
有鉴于此，本发明的一种带搅拌功能的加热器及其熔炉，通过在现有线圈接入高频交变电源的同时，还增加接入低频交变电源，通过两交变电源之间连续不断的切换，使得高频交变电源的作用对待熔融物加热的目的，又通过低频交变电源使得待熔融物产生涡流和线圈中的电流排斥，带动待熔融物转动，达到待熔融物搅拌均匀的目的。
一种带搅拌功能的加热器，所述加热器包括线圈、保温层以及发热体，所述发热体为半开放式圆筒形，所述保温层贴合于发热体圆筒内壁形成半开放式的保温层腔体，所述线圈螺旋缠绕成具有若干匝数的线圈组适配置于保温层腔体内，所述线圈组的两端接入交变电源，所述交变电源包括高频交变电源以及低频交变电源，交变电源电性连接有交流接触器，通过交流接触器周期性的切换控制高频交变电源或者低频交变电源接入线圈。
优选地，还包括固定绝缘板，固定绝缘板设置于保温层腔体内，固定绝缘板的侧边上设有若干半圆卡槽，线圈与固定绝缘板的半圆卡槽卡合固定。
优选地，还包括控制器，控制器与交流接触器电性连接，控制器控制交流接触器的工作周期，即控制高频交变电源或者低频交变电源接入线圈的周期。
优选地，所述一个周期为2-5min，一个周期内高频交变电源工作时间与低频交变电源工作时间比值为2:1。
优选地，所述低频交变电源为工频交变电源或者中频交变电源。
一种包括前述加热器的熔炉，熔炉还包括炉体，所述加热器设置于炉体形成的熔池中。
优选地，所述加热器为至少一个。
优选地，所述加热器为4个，均匀分布在炉体的熔池中。
本发明的有益效果在于：一种带搅拌功能的加热器及其熔炉，通过在现有线圈接入高频交变电源的同时，还增加接入低频交变电源，通过两交变电源之间连续不断的切换，使得高频交变电源的作用对待熔融物加热的目的，又通过低频交变电源使得待熔融物产生涡流和线圈中的电流排斥，带动待熔融物转动，达到待熔融物搅拌均匀的目的，电磁搅拌的效果，提高了熔炉加热的利用率，防止待熔融物的氧化。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为加热器实施例的主视图的剖面图；
图2为加热器实施例的俯视图；
图3为加热器实施例的固定绝缘板图；
图4为加热器实施例的电路示意图；
图5为加热器实施例的双重线圈示意图；
图6为熔炉实施例的主视图；
图7为熔炉实施例的俯视图。
附图标记
100 加热器 200 炉体
11 发热体 12 保温层
13 线圈 14 固定绝缘板
121 绝缘层 131 第一线圈
132 第二线圈 141 卡槽
21 熔池 31 低频交变电源
32 交流接触器 33 高频交变电源
34 控制器
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
请参看图1，图2以及图4，一种带搅拌功能的加热器，加热器100包括线圈13、保温层12以及发热体11，发热体11为导电的耐高温材料制成，发热体11为半开放式圆筒形，保温层12贴合于发热体11圆筒内壁形成半开放式的保温层12腔体，保温层12的上端往垂直水平方向延伸，覆盖住加热体的端面，这样可以最大的防止热量的散失，线圈13螺旋缠绕成具有若干匝数的线圈13组，线圈13适配置于保温层12腔体内，线圈13组的两端接入交变电源，交变电源包括高频交变电源33以及低频交变电源31，交变电源电性连接有交流接触器32，通过交流接触器32周期性的切换控制高频交变电源33或者低频交变电源31接入线圈13。高频感应加热的交变电流为10khz以上，当线圈13接入高频交变电源33时，加热体产生大量的热，具有良好的热效应，但是，此时涡流和感应线圈13中的电流排斥小，不会使得待熔融物产生驼峰现象。当加热一定时间，再通过交流接触器32将低频交变电源31接入线圈13，此时热效应不是很高，但是低频交变电源31的接入，会产生涡流并且感应线圈13中会产生电流排斥，这样会使得待熔融物产生驼峰现象，即就是熔融物四周低，中间高，并绕发热体11旋转，对待熔融物进行搅拌，当搅拌一定时间，温度以及物料均匀后，再通过交流接触器32将高频交变电源33接入线圈13进行加热，如此反复，达到高频交变电源33的作用对待熔融物加热的目的，又通过低频交变电源31使得待熔融物产生涡流和线圈13中的电流排斥，带动待熔融物转动，达到待熔融物搅拌均匀的目的，电磁搅拌的效果，提高了熔炉加热的利用率，防止待熔融物的氧化，而且有利于待熔融物中夹杂的渣物上浮。
结合图1以及图3，在加热器100中，还包括固定绝缘板14，固定绝缘板14设置于保温层12腔体内，固定绝缘板14的侧边上设有若干半圆卡槽141，线圈13与固定绝缘板14的半圆卡槽141卡合固定。这样可以将线圈13固定在保温层12的腔体内，防止线圈13自接触，发生短路，同时也可以防止线圈13在腔体内晃动，造成不稳定。
结合图4，加热器100还包括控制器34。线圈13与交变电源电性连接，交变电源包括高频交变电源33以及低频交变电源31，其中：低频交变电源31为工频交变电源或者中频交变电源；通过交流接触器32控制高频交变电源33与线圈13电性连接，或者控制低频交变电源31与线圈13电性连接，实现高频交变电源33、低频交变电源31与线圈13连接切换。控制器34与交流接触器32电性连接，控制器34控制交流接触器32的工作周期，即控制高频交变电源33或者低频交变电源31接入线圈13的周期。可以在控制器34中设定，一个周期为1-10min，一个周期内高频交变电源33工作时间与低频交变电源31工作时间比值为2:1。例如：一个周期为3min，一个周期内高频交变电源33工作时间为2min，一个周期内低频交变电源31工作时间1min。一个周期为6min，一个周期内高频交变电源33工作时间为4min，一个周期内低频交变电源31工作时间2min。
结合图5，加热器100还可以在保温层12形成的腔体内设置两线圈13，分别为第一线圈131以及第二线圈132，其中，第一线圈131直接接入高频交变电源33，第二线圈132直接接入低频交变电源31，在第一线圈131与第二线圈132之间设置有绝缘层121，将两者隔开。这样可以不间断对待熔融物加热及搅拌。
结合图6，一种熔炉，熔炉包括炉体200以及加热器100，加热器100设置于炉体200形成的熔池21中。待熔融物置于炉体200中，当加热器100工作时，待熔融物受热融化，同时受驼峰效应，待熔融物搅拌均匀。通过在现有线圈接入高频交变电源的同时，还增加接入低频交变电源，通过两交变电源之间连续不断的切换，使得高频交变电源的作用对炉体中的待熔融物加热的目的，又通过低频交变电源使得待熔融物产生涡流和线圈中的电流排斥，带动待熔融物转动，达到待熔融物搅拌均匀的目的，电磁搅拌的效果，提高了熔炉加热的利用率，防止待熔融物的氧化。
其中，根据实际情况，炉体200内的加热器100至少一个。参看图7，加热器100为4个，均匀分布在炉体200的熔池21中，这样会使得待熔融物受热更加均匀。当然，可以根据实际情况，对加热器100数量进行增减。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的加热器可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的加热器实施例仅仅是示意性的，例如，所述材料的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
本发明实施例可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。
实施例对本方案进行了详细的介绍，本文中应用了具体个例对本发明的结构原理及实施方式进行了阐述，以上实施例只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种带搅拌功能的加热器，其特征在于，所述加热器包括线圈、保温层以及发热体，所述发热体为半开放式圆筒形，所述保温层贴合于发热体圆筒内壁形成半开放式的保温层腔体，所述线圈螺旋缠绕成具有若干匝数的线圈组适配置于保温层腔体内，所述线圈组的两端接入交变电源，所述交变电源包括高频交变电源以及低频交变电源，交变电源电性连接有交流接触器，通过交流接触器周期性的切换控制高频交变电源或者低频交变电源接入线圈。
2.如权利要求1所述的加热器，其特征在于：还包括固定绝缘板，固定绝缘板设置于保温层腔体内，固定绝缘板的侧边上设有若干半圆卡槽，线圈与固定绝缘板的半圆卡槽卡合固定。
3.如权利要求1所述的加热器，其特征在于：还包括控制器，控制器与交流接触器电性连接，控制器控制交流接触器的工作周期，即控制高频交变电源或者低频交变电源接入线圈的周期。
4.如权利要求1所述的加热器，其特征在于：所述一个周期为2-5mi n，一个周期内高频交变电源工作时间与低频交变电源工作时间比值为2:1。
5.如权利要求1所述的加热器，其特征在于：所述低频交变电源为工频交变电源或者中频交变电源。
6.一种包括如权利要求1-5任一所述加热器的熔炉，其特征在于：熔炉还包括炉体，所述加热器设置于炉体形成的熔池中。
7.如权利要求6所述的熔炉，其特征在于：所述加热器为至少一个。
8.如权利要求6所述的熔炉，其特征在于：所述加热器为4个，均匀分布在炉体的熔池中。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN1509402A (zh) * 2001-05-22 2004-06-30 ���﹫˾ 带有底部感应线圈的熔炉
CN104093231A (zh) * 2014-07-16 2014-10-08 哈尔滨理工大学 一种中频加热棒及其结构
CN204594214U (zh) * 2015-01-19 2015-08-26 昆山卡特迈仪器科技有限公司 垂直式浸渍熔保一体炉

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