引 言
大家都知道,電磁感應加熱來源于電磁感應現象,交變的電流在導體中產生感應電流,從而導致導體發熱。此技術已在模具加熱領域大面積推廣,相較于傳統加熱技術,電磁感應加熱效率高,速度快,溫度容易控制,環保,由此,我們是否可以把此技術應用到鋁加工行業的另一個領域-----鋁棒預加熱領域呢?答案是肯定的。
傳統棒爐的特點及背景技術
環保特點:傳統棒爐無論是燃煤,燃油,燃氣,采用的是平鋪式結構,爐膛為方形,體積龐大,通過燃燒方式由熱空氣傳遞熱量,不可避免有熱量散失和產生二次污染,燃煤會有硫化氫產生,對設備腐蝕性強,有粉塵;燃油特別是柴油廢氣中含有氮氧化物、一氧化碳、二氧化碳、醛類和不完全燃燒時的大量黑煙。黑煙中有未經燃燒的油霧、碳粒,一些高沸點的雜環和芳烴物質,并有些致癌物如3.4-苯并芘。車間環境不那么好。
對鋁產品質量影響:傳統的燃氣,燃油棒爐由于火焰溫度高,加熱出來的棒坯表面都有不同程度的氧化,燃煤爐更存在煤灰覆蓋于鋁棒表面的現象。對于層疊式結構,爐膛里放置一排排鋁棒,更存在著溫度內外差別大的問題。
那么如何克服以上種種問題呢?這就涉及到電磁感應加熱技術如何運用到鋁棒加熱之中。
電磁感應加熱理論基礎
電磁感應加熱是一項成熟并且運用廣泛的加熱技術,根據電磁感應定律,當通過導體回路的磁通量隨時間發生變化時,回路中會產生感應電動勢,從而產生感應電流,這種電流呈渦旋狀,因為金屬電阻小,不大的感應電動勢便可產生較強電流,從而在金屬內產生大量熱量,電磁感應加熱系統由感應控制器、電磁感應線圈兩部份組成;
其原理是:通過先進的控制系統發出高頻電流至感應線圈、在被加熱的金屬筒內部產生高頻磁場、使被加熱的金屬筒內部產生高頻電子碰撞,從而使金屬料筒自身快速發熱,由于是高頻感應加熱,高頻線圈不和被加熱金屬直接接觸,所以系統本身熱輻射溫度接近環境溫度,人體完全可以觸摸。它以熱效高、發熱快、省電節能、安全可靠等諸多優點,這種方式從根本上解決了通過熱傳導方式加熱的效率低下的問題。
電磁感應棒爐的結構
由以上的理論基礎,我們設計了一種旋轉式電磁加熱爐,包括一臥式旋轉爐體,爐體周壁上固定有若干可軸向穿裝鋁棒的管體,爐外殼設有保溫層,電磁感應線圈纏繞在保溫層外周壁,電磁感應產生的熱量會留存在金屬外殼內,爐體熱量得到充分綜合利用,提升了發熱效能,生產時爐體轉動,殼體和線圈不動??梢赃@樣說,此棒爐對傳統棒爐進行了革命性的創新。
電磁感應棒爐的優勢
熱散失低 本棒爐采用了當今世界上在絕熱材料領域的一系列最新應用成果。在爐體的隔熱方面采用了航天材料----氣相二氧化硅,令到爐體即使在500°C-600°C的高溫,外面的溫升也很低,這直接導致棒爐的熱散失處于一個比較低的狀態,進而節約能源。
可以滿足對環保更高的要求 棒爐采用電加熱,與化石燃料最大的區別是不會產生二次污染,尤其在日益重視環保的今天,車間環境得到極大改善,溫度不高,工人工作環境質量明顯提高。
對鋁棒質量的影響 由于加熱方式的改變,原來燃燒方式產生的表面氧化不再存在,降低氧化直接導致模具較以往耐用。由于爐體經過旋轉一圈,棒體達到規定溫度,溫度均勻且金相排列更能滿足擠壓工藝的要求。
維護簡單,操作簡便 由于采用非燃燒的加熱方式,爐體更耐用,日?;静挥镁S護,頂棒機構只是很簡單的鏈條傳動機構,操作簡單。本棒爐還有一個傳統棒爐沒有的優勢,就是長短棒皆可。
成本效益 成本是企業的生命線,一個產品能給用戶帶來實實在在的利益就是好產品。傳統棒爐受限于資源稀缺及能源價格的不斷上漲,確實需要新的思路。通過用戶使用我廠棒爐所反饋的數據,其中松崗一間鋁材廠加熱直徑150mm鋁棒,每班加熱棒坯6-7噸,每噸棒胚的加熱成本在150-160元之間,成本效益是顯而易見的。
又如長沙一鋁材廠,購買我廠棒爐GYBL1245,加熱直徑120mm的鋁棒,每班加熱棒坯5-6噸,每小時耗電85度,比原來電阻絲加熱節能30%。
結 語
電磁感應加熱技術在鋁棒加熱領域獲得成功應用,該棒爐采用旋轉式結構,對傳統棒爐進行了革命性創新,并采用高性能保溫材料,在能耗方面優于燃油,燃氣,在環保方面更是優勢明顯,皆優于燃燒加熱方式,潔凈車間并不是夢想。電磁感應加熱技術在鋁棒加熱領域的應用符合當今世界的潮流,其優點----節能減碳,環保,必將被越來越多的用戶所熟知,青山綠水要為子孫謀這一時代旋律必將更深入人心。