[发明专利]一种中频无芯感应排放阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种中频无芯感应排放阀。

背景技术

目前小型熔炉的出料口多为锥形封堵结构，常以石墨堵头衬石棉垫进行封堵，出料口外侧设置一敞开渡槽，堵头上装一长柄供人工封堵或开启出料口之用。拔除堵头，熔炉中熔化的金属熔液从出料口经渡槽排入保温炉，这种传统的操作方式，人员得冒遭受熔液飞溅烫伤的危险，在温度较高且伴有大量有害挥发物的恶劣环境下工作，对人身的安全和健康都是一种考验。

发明内容

本发明提供一种中频无芯感应排放阀，它没有传统阀门的阀芯及启闭机构，它是根据不同金属材料的熔点，采用电磁感应加热和循环水冷却技术，通过控制相应材料的熔化温度和凝固温度来实现的。本发明让金属材料在管道内凝固或熔化，达到安全截堵，安全排放，净化环境等目的，且为小型熔炉实现排放自动化创造了条件。本发明称其为阀主要是它具备阀门截流开流的共性，但所采用的电磁感应加热方式只适用于熔解金属材料的熔炉使用。

本发明是这样实现的，它由控制箱、感应线圈、熔炉盖、冷却水套、水管接头、保温护套、熔炉体、保温炉体、保温炉盖、出料管、自动排气阀、中频电源组成。感应线圈为铜排绕制而成的螺旋形筒体，引出端与中频电源、控制箱相连接。出料管采用石墨材料制造，出料管的一端设一角弯，让出料管端口穿过保温炉盖，伸入保温炉体内。因石墨材料具有耐高温，热膨胀系数小，强度随温度提高而加强，导电性比一般非金属矿高一百倍，导热性超过钢、铁、铅等金属材料；导热系数随温度升高而降低，在极高的温度下，石墨甚至成为绝热体；另外石墨具有良好的抗热震性，在常温下使用时能经受住温度的剧烈变化而不致破坏，温度突变时，石墨的体积变化不大，不会产生裂纹。故本发明适用的温度范围较宽，可供熔炼有色金属及合金等高熔点金属材料以及纯度要求较高的熔炉使用。冷却水套为夹层圆套筒状薄壁零件，纵向开口，端面呈C形，目的是阻止部分感应电流沿筒壁环绕，采用非导磁耐热金属材料制造，从而可降低冷却水套在电磁感应作用下所产生的热量；冷却水套以正C字位安装，上面和下面设有供冷却水进出的水管接头，通常下面的水管接头连接进水管，上面的水管接头连接出水管及自动排气阀。出料管的另一端穿入冷却水套及感应线圈后与熔炉体出料口可靠密封连接，冷却水套至熔炉出料口的距离可根据出料管通径以及熔液从熔炉流经出料管时的热量损失状况而定，为了减少热量损失，在此段出料管上设置保温护套。出料管与冷却水套间留有满足热膨胀需要的空隙，冷却水套与感应线圈之间留有隔热间距，以利于绝缘、隔热及方便安装。感应线圈抵御出料管热量的侵袭是依赖于冷却水套及所留间距来实现的，利用冷却水套可以遮挡部分热辐射能量，隔热间距可阻隔部分热量的传导。根据实际情况也可以采用矩形铜管绕制感应线圈，并增设感应线圈冷却的水循环系统。在熔炉和保温炉上分别设有熔炉盖和保温炉盖。

工作原理：应用中频加热技术与循环水冷却技术对熔炉出料管进行局部加热或冷却，使之产生冷凝截流或熔化开流，达到与阀门相同的效果。中频无芯感应排放阀是空气芯变压器类型的一种应用，由于感应线圈没有导磁的物体存在，所以磁力线必须经过空气而闭合，空气的磁阻很大，会减少有效的磁通量，为了获得所必须的感应电势，将增加磁力线的切割速度，及增加通过感应线圈电流的频率。感应线圈相当于变压器的初级绕组，而出料管内部凝固的金属炉料则相当于变压器的次级绕组，当初级绕组中通过中频电流时，在电磁场的作用下，产生磁力线切割次级绕组，致使金属炉料产生感应电势，并在垂直于感应线圈轴线的表层引起感应电流，使金属炉料自身发热熔化。操作过程：开启循环水冷却系统，熔炉加料升温，金属炉料渐渐熔化后由出料口流出，流经冷却水套处冷凝堵管，待熔炉中金属炉料熔化充分，炉温达标后打开中频电源，让感应线圈得电产生交变磁场，在磁场的作用下使凝固在出料管中的金属炉料熔化，出料管呈开流状态，炉内熔化的金属炉料经出料管流入保温炉。出料过程结束后切断中频电源，系统进入下一个循环。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1为本发明结构原理图。

图2为本发明冷却水套轴测图。

图中1、控制箱；2、感应线圈；3、熔炉盖；4、冷却水套；5、水管接头；6、保温护套；7、熔炉体；8、保温炉体；9、保温炉盖；10、出料管；11、自动排气阀；12、中频电源。

具体实施方式