一种用于具有高导电性的金属坯锭的感应加热的装置，包括：管状主体(4)，支承多个永磁体(7p和7n)，多个永磁体(7p和7n)布置在管状主体内部，彼此成角度地间隔开，并且布置成使得多个永磁体(7p和7n)以相对极性交替；用于坯锭(2)的支承件(8)，布置在管状主体内部并且面向所述磁体；电机(10)，适于使管状主体相对于坯锭旋转以在坯锭中感生在金属材料内循环的电流，从而通过焦耳效应获得坯锭加热。提供了用于永磁体(7p和7n)的整体式冷却系统(13)，其通过管状主体(4)进行承载，并且适于在相邻的永磁体(7p和7n)之间供给冷却气流。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种用于具有高导电性的金属坯锭的感应加热的装置，包括：管状主体(4)，支承多个永磁体(7p和7n)，多个永磁体(7p和7n)布置在管状主体内部，彼此成角度地间隔开，并且布置成使得多个永磁体(7p和7n)以相对极性交替；用于坯锭(2)的支承件(8)，布置在管状主体内部并且面向所述磁体；电机(10)，适于使管状主体相对于坯锭旋转以在坯锭中感生在金属材料内循环的电流，从而通过焦耳效应获得坯锭加热。提供了用于永磁体(7p和7n)的整体式冷却系统(13)，其通过管状主体(4)进行承载，并且适于在相邻的永磁体(7p和7n)之间供给冷却气流。【专利说明】用于坯锭的感应加热的装置
本专利技术涉及用于坯锭的感应加热的装置。
技术介绍
非铁磁性材料的坯锭的感应加热可以通过使用以适当频率运转的感应器(传统技术)来进行，但该系统不允许达到超过50%的效率等级。专利申请PCT W004066681描述了一种用于非磁性导电金属材料(例如，铜或铝)的坯锭的感应加热的装置，其中通过永磁体相对于金属坯锭移动产生磁场，从而生成了在金属导电材料内循环的感应电流，以这种方式通过焦耳效应坯锭进行加热。然而，该系统并不完全适宜于批量生产。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供能够克服已知装置的缺陷的装置，具体是具有小尺寸、高可靠性、相对低的安装和运行费用并且极其简易且多功能的装置。 因此，本专利技术涉及用于具有相对高导电性的非铁磁性金属坯锭的感应加热的装置，该装置包括:至少一个管状主体，其依次包括多个永磁体，多个永磁体布置成与管状主体的相应母线平行的环形，彼此成角度地间隔开，并且这样进行布置，以使得多个永磁体以相对极性交替；所述坯锭的至少一个支承件，适于在使用中支承布置在管状主体内的坯锭，并且面向所述磁体；以及驱动装置，用于在使用中产生管状主体与所述坯锭之间的相对旋转，从而由于所述磁体相对于坯锭的金属材料的相对运动而在所述坯锭中产生在坯锭自身内循环的感应电流，从而通过焦耳效应获得金属材料加热；所述装置特征在于，其还包括用于所述永磁体的冷却系统，冷却系统通过所述管状主体整体地承载，并且适于在相邻的永磁体之间供给冷却气流。 本专利技术还涉及用于获得具有相对高导电性的金属材料的坯锭的感应加热的方法，包括以下步骤:执行所述坯锭与多个永磁体之间的相对旋转，以便由于所述磁体相对于金属材料的相对运动而在所述坯锭中产生在坯锭本身内循环的感应电流，从而通过焦耳效应获得金属材料的加热，其中，多个永磁体布置成环形，面向坯锭并且彼此成角度地间隔开，并布置成使得多个永磁体以相对极性交替；其特征在于，该方法还包括以下步骤:通过在相邻的磁体之间循环的气流冷却所述永磁体。 另外，用于坯锭的支承件包括由耐火材料制成的壳体，该壳体适于容纳所述坯锭并且能够阻挡从通过焦耳效应加热的所述坯锭朝向所述永磁体的热流。具体地，该壳体包括联接在一起以容纳坯锭的两个半壳。 可替代地，坯锭可以通过适当的机制在其端部处进行支承。通过使用该解决方案，将适于保护磁体免受通过受热坯锭传送的热量的隔离材料的层直接布置在磁体周围，并且适当地进行约束以与同一磁体一起旋转。 根据本专利技术的一方面，冷却系统包括多个管，多个管形成所述管状主体的一部分，具有开口端部并且能够传输所述冷却空气，每个管都插入在两个相邻的永磁体之间，并且每个管的侧壁都放置成与所述永磁体接触。 通过这种方式，完全克服了现有技术的缺陷。实际上，限制了从坯锭辐射至永磁体的热量。此外，在任何情况下，大部分的热量都被在管中循环的冷却空气流带走，其中，管优选地由铜制成，铜既是非磁性材料，也是良好的热导体。该气流通过管状主体的旋转用锚固至其上的一系列叶片产生。 【专利附图】【附图说明】 以下将参照仅以举例的方式提供的本专利技术的非限制性实施方式以及参照表示优选实施方式的附图对本专利技术进行描述，在附图中: 图1示出了构成根据本专利技术的装置的第一元件的立体图； 图2示出了构成根据本专利技术的装置的第二元件的分解立体图； 图3示出了联接在一起的第一元件和第二元件的剖视图； 图4示出了图3所示装置的纵向剖视图； 图5示出了图4所示装置的第一变体的与图4 一样的纵向剖视图； 图6示出了图4所示装置的第二变体；以及 图7示意性示出了本专利技术的另一可能的结构变体的纵向视图。 【具体实施方式】 在图3中，附图标记I指示用于由具有相对高导电性的金属材料(例如，如铜或铝)制成的坯锭2(也可参照图2)的感应加热的装置，坯锭2必须被加热至高温(例如，500°C至600°C)以进行后续的机械加工过程，例如，挤出或冲压。在所示示例中，坯锭2为具有恒定圆形截面的圆柱形。然而，显而易见的是，坯锭2可以是与所示形状不同的形状，例如，正方形截面或多边形截面。 装置I包括管状主体4，管状主体4并未限制为具有如在相关的情况下示出的大致圆形截面(也可参见图3)，并且具有相对于其对称的轴线5，在使用中，管状主体4被布置成与坯锭2基本共轴；管状主体4包括多个长型的永磁体7p和7n，多个长型的永磁体7p和7n布置成与管状主体的相应的母线平行(即，平行于轴线5延伸)的环形，彼此成角度地间隔开，并且布置成使得多个长型的永磁体7p和7n沿着管状主体4的圆柱形内表面以相对极性交替，其中，管状主体4的圆柱形内表面通过多个长型的永磁体7p和7n的相对极性局部限定。 装置I还包括用于坯锭2的支承件8，支承件8能够在使用中支承坯锭2，以使得坯锭2布置在管状主体4(图3)内部，以使其面向围绕坯锭2的磁体7p和7n。具体地，在图2所示的示例中,支承件8能够至少在永磁体7n和7p的前面至少部分地在其中容纳还锭2，并且由耐火材料制成。 还设有驱动装置10 (在图4中示意性示出)，驱动装置1适合于提供管状主体4与坯锭2之间的旋转，以便由于磁体7p和7n相对于具有高导电性的金属材料的相对运动而在坯锭2中产生在坯锭自身内循环的感应电流，从而通过焦耳效应获得金属材料的加热。 通常，管状主体4相对于坯锭2 (由支承件8保持静止)旋转，表现如同转子。众所周知，可以通过使坯锭相对于可保持静止的磁体旋转来获得相同的效果。 根据本专利技术，设有用于永磁体7p和7n的冷却系统13，冷却系统13通过管状主体4整体地进行承载，并且能够在相邻的永磁体7p和7n之间供给冷却气流。 该系统13有助于磁体的连续冷却，从而防止它们免于受到由于通过来自坯锭2的任何热辐射的受热导致的效率损失。 更详细地(图3)，除了交替布置的磁体7p和7n以外，管状主体4还包括管状外壳3，管状外壳3由磁性材料(例如，钢)制成，其内部具有多边形截面(在本示例中为16边形)，并且内部容纳具有等边梯形截面的长型永磁体,其中,较大面7m牢固地与壳体3接触，并且较小面7b面朝管状主体4的内部，因此，在使用中，较小面7b面朝坯锭2。 永磁体7n和7p具有径向磁化，并且优选地由包括诸如钕或钐的稀土元素的金属合金制成。众所周知，被称为稀土元素(或镧系元素)的化学元素具有仅部分填充的电子能级f (其可以容纳高达14个电子)。电子在该能级中的自旋可以在强磁场的存在下很容易地进行对齐，因此，在这些情况下使用由稀土元素构成的磁本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于具有相对高导电性的金属材料坯锭(2)的感应加热的装置(1、1'、1b、100)，包括：至少一个管状主体(4)，其依次包括多个永磁体(7p和7n)，所述多个永磁体(7p和7n)布置成与所述管状主体的相应母线平行的环形，彼此成角度地间隔开，并且设置成使得所述多个永磁体(7p和7n)以相对极性交替；用于所述坯锭(2)的至少一个支承件(8、8')，适于在使用中支承布置在所述管状主体内的所述坯锭，并且面向所述磁体；以及驱动装置(10)，用于在使用中产生所述管状主体与所述坯锭之间的相对旋转，从而由于所述磁体相对于所述坯锭的金属材料的相对运动而在所述坯锭中产生在所述坯锭自身内循环的感应电流，从而通过焦耳效应获得所述金属材料加热；所述装置的特征在于，其还包括用于所述永磁体(7p和7n)的冷却系统(13)，所述冷却系统(13)通过所述管状主体(4)整体地进行承载，并且适于在相邻的永磁体(7p和7n)之间供给冷却空气流。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：法布里兹奥·杜希罗，米凯勒·弗赞，马赛罗·泽百托，
申请(专利权)人：伊诺瓦实验室公司，
类型：发明
国别省市：意大利;IT
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