IT201900002545A1

IT201900002545A1 - Induttore e relativo metodo di manutenzione

Info

Publication number: IT201900002545A1
Application number: IT102019000002545A
Authority: IT
Inventors: Giuseppe Muscarnera; Enzo Gigante
Original assignee: Danieli Automation Spa
Priority date: 2019-02-21
Filing date: 2019-02-21
Publication date: 2020-08-21
Also published as: WO2020170284A1; US12309903B2; CN113811406B; US20220124882A1; CN113811406A; EP3927484B1; ES2941620T3; EP3927484A1

Description

Descrizione del trovato avente per titolo:

"INDUTTORE E RELATIVO METODO DI MANUTENZIONE"

CAMPO DI APPLICAZIONE

Il presente trovato si riferisce ad un induttore per il riscaldamento ad induzione elettromagnetica di un corpo elettricamente conduttore. Il trovato si riferisce inoltre ad un metodo per la manutenzione di tale induttore.

STATO DELLA TECNICA

È noto, per lo più in ambito metallurgico e siderurgico, l’utilizzo di dispositivi di riscaldo rapido che utilizzano sistemi ad induzione per eseguire passaggi di riscaldamento di un elemento metallico in lavorazione, ad esempio una barra, una billetta o un blumo.

Il riscaldamento per induzione, com’è noto, sfrutta il principio di induzione elettromagnetica per riscaldare, per effetto Joule, un materiale elettricamente conduttore.

Sono noti forni ad induzione comprendenti un corpo di contenimento, all’ interno del quale è presente un avvolgimento, o bobina, che viene alimentato da corrente alternata ad un’opportuna frequenza. L’avvolgimento può essere costituito da un tubo avvolto in spire, eventualmente associato a sistemi di raffreddamento, e la corrente elettrica alternata che circola nell’ avvolgimento genera un campo magnetico alternato, che a sua volta genera correnti indotte in un materiale metallico conduttivo che ne venga investito.

È anche noto che le modalità di riscaldamento ad induzione possono prevedere induzione a flusso longitudinale o induzione a flusso trasversale.

Nei forni ad induzione noti, tipicamente, ravvolgimento viene annegato in un materiale isolante, tipicamente un materiale refrattario, come ad esempio cemento refrattario.

La presenza di tale materiale isolante serve a proteggere termicamente ravvolgimento e prevenire che la billetta o il blumo ad alta temperatura, eventualmente incandescente, danneggi l’avvolgimento.

Il materiale isolante, inoltre, svolge una funzione di isolamento acustico e di smorzamento delle vibrazioni a cui sono soggette le spire dell’avvolgimento quando sottoposte al passaggio di corrente alternata ad alta frequenza.

È anche noto che tale materiale isolante svolge una funzione di protezione meccanica dell’avvolgimento, proteggendolo da eventuali urti o impatti con la billetta o il blumo in transito attraverso l’induttore.

Gli induttori della tecnica nota possono anche prevedere degli schermi frontali o facciate, ad esempio metalliche e tipicamente in rame.

Tali facciate fungono da guide per l’inserimento della billetta o del blumo nell’induttore, e possono anche proteggere il materiale isolante da urti accidentali con le estremità della billetta o del blumo in ingresso o in uscita.

È noto che tali induttori della tecnica nota vengono realizzati in maniera monolitica, ovvero in maniera tale che il materiale isolante, l’avvolgimento e le facciate siano fissati insieme come un unico pezzo. In particolare, la realizzazione degli induttori monolitici prevede che l’avvolgimento e le facciate vengano inseriti in uno stampo di centraggio, in cui viene successivamente colato il materiale isolante. Una volta che il materiale isolante si solidifica il pezzo monolitico viene posizionato nel corpo di contenimento, tipicamente realizzato in vetro poliestere, ad esempio GPO3.

Durante i cicli di funzionamento, il materiale isolante è soggetto a ripetuti cambi di temperatura, dovuti ai continui passaggi di billette che vengono di volta in volta riscaldate.

Tali cambi di temperatura inducono la formazione di cricche nel materiale isolante, che quindi tende ad usurarsi.

Nella tecnica nota, l’usura del materiale isolante può essere ulteriormente accelerata da impatti con la billetta in lavorazione, che nei casi peggiori possono eventualmente provocare l’incaglio o addirittura la fusione della billetta all’ interno del canale di transito.

Inoltre, le vibrazioni dell’avvolgimento, quando percorso da corrente alternata ad alta frequenza, possono ulteriormente accelerare l’usura del materiale isolante.

A causa di questi ed altri inconvenienti, gli induttori noti di tipo monolitico, dopo un certo numero di cicli di funzionamento, necessitano di ricondizionamento del materiale isolante.

Le operazioni di manutenzione e ricondizionamento sono molto gravose, perché prevedono la rimozione dell’induttore dall’ impianto di lavorazione e il trasporto in un apposito stabilimento, in cui il materiale isolante viene rimosso e l’avvolgimento viene, se possibile, recuperato, per poi procedere con una nuova colata di materiale isolante e l’aggiunta di nuove facciate.

E noto inoltre che, a seguito del ricondizionamento del materiale isolante, sono necessari dei cicli e delle operazioni di essiccazione prima di poter nuovamente impiegare l’induttore in un impianto di lavorazione, con ulteriore aumento di costi e tempistiche legate alla manutenzione. A causa di tali operazioni notevolmente gravose, in alcuni casi possono essere necessari lunghi tempi da quando l’induttore viene smontato dalla linea di produzione a quando viene rimontato.

C’è quindi la necessità di sviluppare nuovi induttori che possano superare o quantomeno limitare gli inconvenienti della tecnica nota.

Uno scopo del presente trovato è quello di sviluppare un induttore che richieda operazioni di manutenzione meno onerose, sia in termini di tempistiche che in termini di costi.

Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di sviluppare un induttore che richieda operazioni di manutenzione che possano essere eseguite lasciando l’induttore nell’impianto di produzione, abbattendo quindi i costi legati al trasporto in apposito stabilimento.

Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di aumentare la vita utile dell’induttore.

Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere questi ed ulteriori scopi e vantaggi, la Richiedente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

Il presente trovato è espresso e caratterizzato nelle rivendicazioni indipendenti. Le rivendicazioni dipendenti espongono altre caratteristiche del presente trovato o varianti dell’idea di soluzione principale.

Il presente trovato si riferisce a forme di realizzazione di un induttore per il riscaldamento ad induzione elettromagnetica di un corpo elettricamente conduttore.

Il presente trovato può riferirsi in particolare ad induttori per prodotti metallici, ad esempio ottenuti per colata, ed eventualmente da sottoporre a successive lavorazioni, quali ad esempio billette o blumi.

In forme di realizzazione, l’induttore comprende un corpo di induzione, internamente cavo e predisposto per la generazione di un campo magnetico alternato al suo interno.

Una superficie interna del corpo di induzione definisce una sede di contenimento, disposta passante attraverso una direzione longitudinale dell’induttore.

In forme di realizzazione, l’induttore comprende inoltre un corpo isolante, internamente cavo e predisposto per l’isolamento termico del corpo di induzione.

Secondo un aspetto del presente trovato, il corpo isolante è predisposto per essere inserito nella, ed estratto dalla, sede di contenimento.

Vantaggiosamente, ciò permette di rimuovere e ricondizionare il corpo isolante, senza necessariamente rimuovere l’intero induttore, quando il corpo isolante raggiunge una condizione di usura o di non efficienza. Il corpo isolante può presentare una forma tubolare.

Una superficie interna del corpo isolante definisce una parete di un canale di transito, predisposto per il passaggio, in uso, del corpo elettricamente conduttore.

Secondo ulteriori forme di realizzazione, l’induttore comprende inoltre una testata anteriore ed una testata posteriore, posizionate su rispettive facciate opposte dell’induttore, e provviste di aperture coerenti ed allineate con il canale di transito. Tali testate sono removibili e sono configurate per essere montate e smontate per consentire l’inserimento e l’estrazione del corpo isolante dalla sede di contenimento.

Secondo forme di realizzazione possono essere presenti delle intercapedini che separano il corpo isolante dagli altri componenti dell’induttore, come ad esempio dal corpo di induzione, sia lungo la direzione radiale rispetto all’asse del canale di transito, che lungo la direzione longitudinale, o assiale, rispetto all’asse del canale di transito. In forme di realizzazione, in una o più di tali intercapedini sono presenti dei mezzi di interposizione, che svolgono funzioni di isolamento termico e/o protezione meccanica dei vari componenti dell’induttore, in particolare del corpo di induzione e del corpo isolante, da urti, vibrazioni, o sollecitazioni nelle direzioni longitudinali e/o radiali.

In forme di realizzazione del presente trovato, il corpo isolante ed i mezzi di interposizione possono essere inseriti nel, ed estratti dal, induttore secondo necessità.

Vantaggiosamente, l’induttore del presente trovato è quindi completamente smontabile e riparabile in situ, ovvero non è necessario rimuovere completamente l’induttore dall’impianto, ed inviarlo in appositi siti, per eseguire operazioni di manutenzione e ricondizionamento del materiale isolante.

Il presente trovato si riferisce inoltre ad un metodo di manutenzione di un induttore del tipo sopra descritto.

Tale metodo comprende le fasi di:

- spegnere detto induttore;

- disassemblare detto induttore;

- eseguire almeno un’operazione di manutenzione;

- assemblare l’induttore;

- accendere l’induttore.

In forme di realizzazione, la fase di disassemblaggio comprende almeno l’estrazione del corpo isolante dalla sede di contenimento.

In forme di realizzazione, la fase di assemblaggio comprende l’inserimento del corpo isolante nella sede di contenimento.

In forme di realizzazione, l' almeno una operazione di manutenzione comprende la sostituzione del corpo isolante con un nuovo corpo isolante.

Vantaggiosamente, il metodo di manutenzione del presente trovato consente quindi di eseguire tutte o gran parte delle operazioni di manutenzione in situ.

In particolare, tale metodo consente di eseguire le operazioni di ricondizionamento del materiale isolante in situ, ad esempio estraendo un corpo isolante danneggiato e sostituendolo con un nuovo corpo isolante. Tale caratteristica consente di superare gli inconvenienti della tecnica per cui le operazioni di manutenzione e ricondizionamento del materiale isolante sono molto gravose, sia in termini di costi che in termini di tempistiche.

Tale caratteristica consente inoltre di poter eseguire almeno parte delle operazioni di essiccazione del materiale isolante direttamente sul corpo isolante, prima che venga inserito in un nuovo induttore, abbattendo ulteriormente le tempistiche legate alla manutenzione.

In forme di realizzazione è anche possibile fornire corpi isolanti specificamente progettati e realizzati con materiali idonei in modo tale da non richiedere operazioni di essiccazione prima di essere inseriti nella sede di contenimento.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Queste ed altre caratteristiche del presente trovato appariranno chiare dalla seguente descrizione di forme di realizzazione, fomite a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui: - la fig. 1 è una vista laterale di un induttore in accordo con forme di realizzazione del presente trovato;

- la fig. la è una vista in sezione di parte di una billetta e di un induttore in accordo con forme di realizzazione del presente trovato;

- la fig. 2 è una vista frontale di un induttore in accordo con forme di realizzazione del presente trovato;

- la fig. 3 è una vista laterale di un induttore in accordo con forme di realizzazione del presente trovato;

- la fig. 4 è una vista in sezione di un induttore in accordo con forme di realizzazione del presente trovato;

- le fìgg. 4a, 4b, 4c sono degli ingrandimenti in corrispondenza del riquadro di fig. 4, che mostrano delle varianti di un induttore in accordo con forme di realizzazione del presente trovato.

Per facilitare la comprensione, numeri di riferimento identici sono stati utilizzati, ove possibile, per identificare elementi comuni identici nelle figure. Va inteso che elementi e caratteristiche di una forma di realizzazione possono essere convenientemente incorporati in altre forme di realizzazione senza ulteriori precisazioni.

DESCRIZIONE DI FORME DI REALIZZAZIONE

Si farà ora riferimento nel dettaglio alle varie forme di realizzazione del trovato, delle quali uno o più esempi sono illustrati nelle figure allegate. Ciascun esempio è fornito a titolo di illustrazione del trovato e non è inteso come una limitazione dello stesso. Ad esempio, le caratteristiche illustrate o descritte in quanto facenti parte di una forma di realizzazione potranno essere adottate su, o in associazione con, altre forme di realizzazione per produrre un’ulteriore forma di realizzazione. Resta inteso che il presente trovato sarà comprensivo di tali modifiche e varianti.

Forme di realizzazione del presente trovato, si riferiscono ad un induttore 10 predisposto per il riscaldamento mediante induzione di un corpo metallico conduttivo in transito.

L’induttore 10 comprende un canale di transito 11 ricavato passante attraverso di esso, il quale si sviluppa lungo un asse di transito X e nel quale transita, in uso, il corpo metallico da scaldare.

L’induttore 10 può essere del tipo idoneo a generare un flusso magnetico longitudinale, o un flusso magnetico trasversale.

Ad esempio, in forme di realizzazione descritte con riferimento alla fig. 1, l’induttore 10 può essere del tipo idoneo a generare un flusso longitudinale, ovvero con le linee di campo parallele allo sviluppo longitudinale del canale di transito 11 lungo l’asse di transito X.

È quindi possibile orientare l’induttore 10 lungo una direzione longitudinale, definendo una facciata anteriore IOa, sul lato in cui il corpo metallico conduttivo entra nell’induttore 10, ed una facciata posteriore 10b, sul lato in cui il corpo metallico conduttivo esce dall’induttore 10, illustrate esemplificativamente in fig. 3.

Il canale di transito 11 presenta dimensioni tali da permettere il passaggio di un corpo metallico attraverso di esso, ovvero la sezione trasversale del canale di transito 11 è maggiore della sezione trasversale del corpo metallico conduttivo.

In forme di realizzazione, il presente trovato può riferirsi ad induttori 10 per billette, nel qual caso il corpo metallico conduttivo è una billetta. Il presente trovato può riferirsi altresì al trattamento di blumi, barre, lingotti o qualsiasi altro prodotto metallico analogo od assimilabile.

A scopo esplicativo, in fig. 1a è stata rappresentata una billetta 12, pur non facente propriamente parte dell’induttore 10.

Secondo forme di realizzazione, l’induttore 10 comprende un corpo di induzione 19 predisposto per la generazione di un campo elettromagnetico attraverso di esso.

Secondo forme di realizzazione, il corpo di induzione 19 comprende un avvolgimento 14, o bobina.

In forme di realizzazione, l’avvolgimento 14 è realizzato in materiale conduttore e predisposto per essere alimentato da corrente alternata ad un’opportuna frequenza, eventualmente alta frequenza.

In forme di realizzazione, l’avvolgimento 14 è realizzato come un tubo cavo di materiale conduttore, al cui interno scorre il liquido di raffreddamento.

In forme di realizzazione, l’avvolgimento 14 è realizzato come un corpo allungato a sezione costante di materiale conduttore.

In forme di realizzazione, la parte mediana dell’ avvolgimento 14 è avvolta a spirale intorno a detto canale di transito 1 1 , definendo così una pluralità di spire 14a, mentre i due tratti terminali 14b, 14c sono indirizzati verso un’apertura del corpo di contenimento 13.

I tratti terminali 14b, 14c presentano ciascuno delle estremità terminali 14d, 14e predisposte per la connessione con un’alimentazione elettrica. In forme di realizzazione, l’alimentazione elettrica è predisposta per fornire corrente elettrica alternata, eventualmente ad alta frequenza all’ avvolgimento 14.

Quando viene attivata l’alimentazione elettrica, all’interno del canale di transito 11 viene generato un campo magnetico indotto alternato, che induce a sua volta delle correnti indotte nella billetta 12 in transito, producendo energia termica per effetto Joule.

In forme di realizzazione, può essere prevista la presenza di un convertitore per convertire una corrente continua in corrente alternata.

In forme di realizzazione descritte con riferimento a fig. 4, la parte mediana dell’avvolgimento 14 può essere annegata in un materiale legante 18, tipicamente ma non esclusivamente cemento refrattario.

Tale materiale legante 18 svolge una funzione di isolamento termico delle spire 14a dal calore generato dalla billetta in transito, di smorzamento delle vibrazioni a cui sono soggette le spire 14a quando alimentate dalla corrente alternata ad alta frequenza, e di isolamento acustico.

L’avvolgimento 14 annegato nel materiale legante 18 definisce quindi un corpo di induzione 19, internamente cavo, predisposto per la generazione del campo magnetico alternato al suo interno.

Secondo possibili varianti realizzative, l’avvolgimento 14 stesso, ovvero le spire eventualmente fissate e bloccate una all’altra mediante organi di fissaggio idonei, non illustrati, definisce esso stesso il corpo di induzione 19.

La superficie interna del corpo di induzione 19 definisce una sede di contenimento 20, ricavata passante attraverso lo sviluppo longitudinale dell’induttore 10, e avente sezione trasversale maggiore della sezione del canale di transito 11, come esemplificativamente illustrato in fig. 1a. Secondo forme di realizzazione, l’induttore 10 può comprendere un corpo di contenimento, al cui interno è presente il corpo di induzione 19. In forme di realizzazione, il corpo di contenimento 13 è predisposto per contenere al suo interno diversi componenti dell’induttore 10, e può essere realizzato in corpo unico oppure come pluralità di elementi collegati fra loro.

In forme di realizzazione, il corpo di contenimento 13 può comprendere mezzi di ancoraggio 15 idonei per ancorare l’induttore 10 al suolo.

In forme di realizzazione, il corpo di contenimento 13 può comprendere una pluralità di piastre di rivestimento 16, a scopo di isolamento termico e/o elettrico e/o acustico e/o di protezione.

In forme di realizzazione, all’ interno del corpo di contenimento 13 è presente un sistema di raffreddamento 17, o parte di un sistema di raffreddamento 17, predisposto per il raffreddamento dell’avvolgimento 14, e comprendente, ad esempio, circuiti, condotti, una o più valvole d’immissione 17a ed una o più valvole di scarico 17b di un liquido di raffreddamento.

In forme di realizzazione, il corpo di contenimento 13 presenta due aperture su due facciate contrapposte 10a, 10b, coerenti con la sede di contenimento 20.

Secondo forme di realizzazione, l’induttore 10 secondo il presente trovato comprende un corpo isolante 21, internamente cavo e predisposto per essere inserito nella, ed estratto dalla, sede di contenimento 20 del corpo di induzione 19, e la cui superficie interna definisce la parete del canale di transito 11.

In forme di realizzazione descritte ad esempio con riferimento alle fìgg. 1 ed la, tale corpo isolante 21 può essere conformato come un corpo tubolare cavo, che presenta una sezione traversale esterna minore della sezione della sede di contenimento 20 ed una sezione trasversale interna maggiore della sezione della billetta 12 in transito.

Il corpo isolante 21 è realizzato come un componente a sé, separato e indipendente dall’ avvolgimento 14 e dal corpo di induzione 19, ed inseribile in una sede di contenimento 20 definita da quest’ultimi.

Nelle forme di realizzazione descritte mediante fig. 4, il corpo isolante 21 può presentare uno sviluppo longitudinale coerente con lo sviluppo longitudinale della sede di contenimento 20, in modo tale da interporsi fra la billetta 12 in transito ed il corpo di induzione 19 lungo tutto lo sviluppo longitudinale del corpo di induzione 19.

L’estremità anteriore 21a e l’estremità posteriore 21b del corpo isolante 21 possono essere situate in prossimità, rispettivamente, della facciata anteriore 10a e posteriore 10b dell’induttore 10.

In forme di realizzazione, il corpo isolante 21 è predisposto per l’isolamento termico del corpo di induzione 19, ad esempio per proteggere il corpo di induzione 19 dal calore generato durante il transito della billetta 12 attraverso l’induttore 10 in uso.

In forme di realizzazione, tale corpo isolante 21 è realizzato in un materiale refrattario, ad esempio cemento refrattario.

La possibilità di rimuovere il corpo isolante 21 separatamente dall’ avvolgimento 14 fa si che quando, dopo un certo numero di cicli di lavorazione, il materiale isolante risulta danneggiato e usurato, è sufficiente sostituire solo il corpo isolante 21 per rimettere in funzione l’induttore 10.

Tale caratteristica permette di velocizzare significativamente le tempistiche di manutenzione dell’induttore 10 rispetto agli induttori monolitici della tecnica nota, in cui è necessario rimuovere l’induttore dall’impianto di lavorazione e rimuovere il monolite formato da avvolgimento e cemento refrattario per condizionare il materiale isolante. Tale caratteristica permette inoltre di ridurre i costi di manutenzione dell’induttore 10 e degli impianti che utilizzano l’induttore 10, in quanto non è necessario fermare rimpianto per lunghi periodi durante le operazioni di manutenzione dell’induttore 10.

In forme di realizzazione, la parete esterna del corpo isolante 2 1 può presentare, in una qualsiasi zona dello sviluppo longitudinale, protuberanze, guide, sporgenze, cordoli, con funzioni di supporto ed autocentraggio.

Secondo forme di realizzazione illustrate in fig. 4b, il corpo isolante 21 può presentare esemplificativamente un cordolo di battuta 21c su un’estremità terminale, ad esempio in corrispondenza della facciata anteriore 10a, configurato per posizionarsi in battuta contro l’estremità del corpo di induzione 19.

In forme di realizzazione, ad esempio descritte mediante fig. 4c, il corpo di induzione 19 può presentare protuberanze, guide, sporgenze, cordoli con funzioni di supporto e centratura.

Secondo forme di realizzazione, può essere previsto che il materiale legante 18 sia sagomato in modo tale da definire una porzione di guida 19c in corrispondenza della facciata anteriore 10a idonea a cooperare con il corpo isolante 21 per mantenerlo in posizione.

Secondo forme di realizzazione, l’induttore 10 comprende un mezzo di interposizione 23 disposto tra il corpo di induzione 19 e il corpo isolante 21.

Vantaggiosamente, tale primo mezzo di interposizione 23 può essere realizzato in un materiale idoneo per consentire una libera deformazione radiale del corpo isolante 21 tubolare per effetto termico, senza interferire con il corpo di induzione 19 ovvero con l’avvolgimento 14 eventualmente colato nel materiale legante 18.

Il primo mezzo di interposizione 23 può essere inoltre configurato per svolgere una funzione di isolamento termico del corpo di induzione 19. In forme di realizzazione, il primo mezzo di interposizione 23 può inoltre essere predisposto per assorbire sollecitazioni meccaniche in direzione radiale, ad esempio le vibrazioni, provenienti dalle spire 14a dell’avvolgimento 14 sotto tensione, che quindi non vanno a scaricarsi sul corpo isolante 21 .

In forme di realizzazione il primo mezzo di interposizione 23 può essere un panno isolante.

Secondo forme di realizzazione descritte con riferimento alle figg. 4a, 4b, 4c il primo mezzo di interposizione 23 può essere inserito in un’intercapedine radiale 22.

Secondo forme di realizzazione illustrate nelle figg. 4, 4a, 4b, 4c, l’intercapedine radiale 22 si estende tra la superficie interna della sede di contenimento 20 e la superficie esterna del corpo isolante 2 1 , lungo parte o tutto lo sviluppo longitudinale del corpo di induzione 19 e del corpo isolante 21.

Tale intercapedine radiale 22 fa si che il materiale di cui è costituito il corpo isolante 21 non sia a contatto diretto con il corpo di induzione 19 e/o le spire 14a.

Tale caratteristica fa si che le deformazioni e/o le vibrazioni nella direzione longitudinale, a cui sono soggette le spire 14a per effetto termico e/o del campo magnetico ad alta frequenza, non coinvolgano direttamente il corpo isolante 21.

Questo ha l’effetto di ridurre l’usura e allungare la vita utile del corpo isolante 21, riducendo la necessità di eseguire operazioni di manutenzione.

La presenza dell’ intercapedine 22, insieme al mezzo di interposizione 23 consente di assorbire sia le sollecitazioni meccaniche dell’ avvolgimento 14 sia quelle del corpo isolante 21.

L’induttore 10 del presente trovato comprende inoltre una testata anteriore 24 ed una testata posteriore 25, che si applicano rispettivamente sulla facciata anteriore 10a e posteriore 10b.

Tali testate 24, 25 presentano delle aperture in corrispondenza rispettivamente dell’ estremità anteriore 21 a e dell’estremità posteriore 21 b del corpo isolante 21.

In forme di realizzazione, tali aperture sono coerenti ed allineate con il canale di transito 11 e consentono il passaggio della billetta 12 attraverso l’induttore 10.

In forme di realizzazione, le testate 24, 25 sono realizzate in rame. In forme di realizzazione, le testate 24, 25 presentano opportuni mezzi di fissaggio, ad esempio fori per viti di fissaggio o bulloni, per essere facilmente montate sulle e smontate dalle rispettive facciate 10a, 10b del corpo di contenimento 13, per consentire l’inserimento o l’estrazione del corpo isolante 21 dalla sede di contenimento 20.

In forme di realizzazione, tali testate 24, 25 svolgono una funzione di protezione e di sostegno del corpo isolante 21 inserito nell’induttore 10.

In forme di realizzazione descritte mediante figg. 4, 4a, 4b, 4c, è anche prevista la presenza di due intercapedini, ed in particolare di un’intercapedine anteriore 27 e di un’intercapedine posteriore 28.

In forme di realizzazione, l’intercapedine anteriore 27 si estende nel senso longitudinale fra la testata anteriore 24 e l’estremità anteriore 21 a del corpo isolante 21, mentre l’intercapedine posteriore 28 si estende nel senso longitudinale fra la testata posteriore 25 e l’estremità posteriore 2 1 b del corpo isolante 2 1.

La presenza di tali intercapedini 27, 28 consente di mantenere il corpo isolante 21 allineato con il corpo di induzione 19, anche in presenza di dilatazioni termiche assiali/longitudinali.

Tali intercapedini 27, 28 consentono inoltre di evitare che le dilatazioni nella direzione longitudinale del corpo isolante 21 danneggino le testate 24, 25 o il corpo di contenimento 13.

Nelle forme di realizzazione descritte mediante figg. 4a, 4c, 4b l’intercapedine anteriore 27 può anche estendersi fra l’estremità anteriore del corpo di induzione 19a e la testata anteriore 24.

Analogamente, l’intercapedine posteriore 28 può anche estendersi fra l’estremità posteriore 19b del corpo di induzione 19 e la testata posteriore 25.

In tali forme di realizzazione, tali intercapedini anteriore 27 e posteriore 28 consentono di mantenere l’allineamento del corpo di induzione 19 all’ interno dell’induttore 10 e di evitare che le dilatazioni nella direzione longitudinale del corpo di induzione 19 danneggino le testate 24, 25 o il corpo di contenimento 13.

Nelle forme di realizzazione descritte mediante figg. 4a, 4b, 4c, nell’intercapedine anteriore 27 e/o nell’intercapedine posteriore 28 è previsto un secondo mezzo di interposizione 29.

Il secondo mezzo di interposizione 29 può essere realizzato in un materiale idoneo a consentire la dilatazione termica assiale del corpo isolante 21 mantenendo l’allineamento con il corpo di induzione 19. Secondo forme di realizzazione, il secondo mezzo di interposizione 29 può essere realizzato in materiale refrattario.

Secondo ulteriori forme di realizzazione, il secondo mezzo di interposizione 29 può essere configurato anche per assorbire sollecitazioni o vibrazioni meccaniche del corpo di induzione 19, provenienti ad esempio dalle spire 14a dell’ avvolgimento 14 sotto tensione, e/o del corpo isolante 21.

In forme di realizzazione descritte mediante fig. 1, il secondo mezzo di interposizione 29 può presentare una forma anulare, coerente con la sezione trasversale del corpo isolante 21 e/o del canale di transito 11. Il presente trovato si riferisce inoltre ad un metodo di manutenzione di un induttore 10 in accordo con il presente trovato.

Tale metodo di manutenzione prevede le fasi di:

- spegnere l’induttore 10;

- disassemblare l’induttore 10;

- eseguire le operazioni di manutenzione;

- riassemblare l’induttore 10

- accendere l’induttore 10.

In forme di realizzazione, le operazioni di manutenzione possono prevedere la sostituzione di tutti o alcuni dei componenti dell’induttore 10, come ad esempio del corpo isolante 21, del primo mezzo di interposizione 23 e/o del secondo mezzo di interposizione 29, senza rimuovere l’induttore 10 dall’impianto di produzione.

In forme di realizzazione, le operazioni di manutenzione, comprendono la sostituzione di componenti danneggiati con componenti nuovi.

In forme di realizzazione, le operazioni di manutenzione comprendono la riparazione di componenti danneggiati e il reinserimento degli stessi. In forme di realizzazione, le operazioni di manutenzione comprendono la pulizia dei componenti o della sede di contenimento 20 da scorie prodotte durante i cicli di lavorazione e rimaste depositate sulle pareti interne e/o esterne dell’induttore 10.

In forme di realizzazione, le operazioni di manutenzione comprendono operazioni di manutenzione del sistema di raffreddamento 17, come ad esempio la sostituzione del liquido di raffreddamento.

La fase di disassemblaggio dell’induttore 10 comprende inoltre i passaggi di:

- rimuovere le testate 24, 25;

- rimuovere il secondo mezzo di interposizione 29;

- estrarre il corpo isolante 21 dalla sede di contenimento 20;

- rimuovere il primo mezzo di interposizione 23 dalla sede di contenimento 20;

La fase di assemblaggio dell’induttore 10 prevede i passaggi di:

- posizionare il primo mezzo di interposizione 23 sulla parete interna della sede di contenimento 20;

- inserire il corpo isolante 21 nella sede di contenimento 20;

- inserire il secondo mezzo di interposizione 29 sulla porzione anteriore e/o posteriore del corpo isolante 21 e/o del corpo di induzione 19;

- fissare le testate 24, 25 al corpo di contenimento 13 dell’induttore 10 mediante gli appositi mezzi di fissaggio.

Vantaggiosamente, il metodo secondo forme di realizzazione del presente trovato prevede che l’induttore 10 possa essere disassemblato e riassemblato direttamente in situ nell’impianto di lavorazione, senza dover essere rimosso.

Tale caratteristica presenta i vantaggi di non dover fermare l' impianto per lunghi periodi per effettuare le operazioni di manutenzione dell’induttore 10.

In alcune forme di realizzazione, è previsto che il corpo isolante 21 venga essiccato prima di poter essere utilizzato alle alte temperature di funzionamento dell' induttore 10.

Vantaggiosamente, secondo forme di realizzazione del presente trovato tale fase di essiccazione può essere eseguita prima dell’ inserimento del corpo isolante 21 nell’induttore 10. Tale caratteristica semplifica notevolmente le operazioni di manutenzione rispetto agli induttori monolitici, in quanto può essere essiccato solo il corpo isolante 21 e non l’intero monolite.

In forme di realizzazione inoltre, il corpo isolante 21 può essere realizzato in un materiale che non necessita di essere essiccato prima dell’utilizzo nell’induttore 10.

Inoltre, è anche un vantaggio il fatto che l’usura o il danneggiamento di un componente dell’induttore 10 non richiede la sostituzione di tutto l’induttore 10, con un notevole risparmio in termini di costi.

È chiaro che all’induttore 10 ed al metodo fin qui descritti possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di parti, senza per questo uscire dall’ambito del presente trovato.

E anche chiaro che, sebbene il presente trovato sia stato descritto con riferimento ad alcuni esempi specifici, una persona esperta del ramo potrà senz’altro realizzare molte altre forme equivalenti di induttore 10 e metodo, aventi le caratteristiche espresse nelle rivendicazioni e quindi tutte rientranti nell’ambito di protezione da esse definito.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Induttore per il riscaldamento ad induzione elettromagnetica di un corpo elettricamente conduttore, comprendente un corpo di induzione (19), internamente cavo, predisposto per la generazione di un campo elettromagnetico, la cui superficie interna definisce una sede di contenimento (20), disposta passante attraverso una direzione longitudinale, caratterizzato dal fatto che comprende un corpo isolante (21), internamente cavo, predisposto per essere inserito in, ed estratto da, detta sede di contenimento (20) e la cui superficie interna definisce la parete di un canale di transito (11) predisposto per il passaggio di detto corpo elettricamente conduttore.
2. Induttore come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto corpo di induzione (19) comprende un avvolgimento (14) realizzato in materiale conduttore e detto corpo isolante (21) è costituto da un corpo tubolare in materiale refrattario ed è inserito all’interno di detto avvolgimento (14).
3. Induttore come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende una testata anteriore (24) ed una testata posteriore (25), posizionate, rispettivamente, su una facciata anteriore (10a) ed una facciata posteriore (10b) dell’ induttore (10), provviste di aperture coerenti ed allineate con detto canale di transito (11) e configurate per essere montate e smontate per consentire l’inserimento e l’estrazione di detto corpo isolante (21) da detta sede di contenimento (20).
4. Induttore come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende un mezzo di interposizione (23) disposto tra detta superficie interna di detto corpo di induzione (19) e una superficie esterna di detto corpo isolante (21), in cui detto mezzo di interposizione (23) è configurato per isolare termicamente detto corpo di induzione (19) e proteggere detto corpo isolante (21) da sollecitazioni meccaniche che si sviluppano almeno in direzione radiale.
5. Induttore come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende un’intercapedine radiale (22) che si estende tra la superficie interna di detta sede di contenimento (20) e la superficie esterna di detto corpo isolante (21), lungo parte o tutto lo sviluppo longitudinale di detto corpo di induzione (19) e/o di detto corpo isolante (21).
6. Induttore come nella rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che comprende almeno un’intercapedine (27, 28) si estende fra almeno una di dette testate anteriore (24) o posteriore (28) e la rispettiva estremità anteriore (19a) o posteriore (19b) di detto corpo di induzione (19).
7. Induttore come nella rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che comprende un mezzo di interposizione (29), disposto in detta almeno una intercapedine (27, 28), e configurato per fornire isolamento termico e assorbire sollecitazioni meccaniche e dilatazioni termiche di detto corpo isolante (21) in direzione longitudinale.
8. Metodo di manutenzione di un induttore (10) come ad una o l’altra delle rivendicazioni precedenti, comprendente le fasi di - spegnere detto induttore (10); - disassemblare detto induttore (10) estraendo detto corpo isolante (21) da detta sede di contenimento (20); - eseguire almeno un’operazione di manutenzione; - assemblare detto induttore (10); - accendere detto induttore (10).
9. Metodo come alla rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detta operazione di assemblaggio di detto induttore (10) comprende T inserimento di detto corpo isolante (21) in detta sede di contenimento (20).
10. Metodo come in una qualsiasi delle rivendicazioni 8 o 9, caratterizzato dal fatto che detta almeno un’operazione di manutenzione comprende la sostituzione di detto corpo isolante (21) con un nuovo corpo isolante (21).