燃氣輥底連續式快速時效爐的製作方法

2023-12-12 11:52:32 2

專利名稱：燃氣輥底連續式快速時效爐的製作方法
技術領域：
本發明涉及金屬熱處理設備，尤其涉及鋁合金材料用快速時效爐。
背景技術：
燃氣輥底連續式快速時效爐是目前較先進高效的鋁合金材料用快速時效爐，其包括爐體和溫度控制系統，爐體底部為輥道，爐體前後分別設有進出料爐門，爐體內設有若干個熱處理單元，每個熱處理單元包括工件區、燃燒系統和循環風機。但是，現有的燃氣輥底連續式快速時效爐的熱處理單元中，如附圖1所示，循環風機53位於爐體頂部，燃燒系統52位於循環風機53的下方，工件區51位於燃燒系統52的下方，工件區51和燃燒系統52外部設有導風罩，導風罩與爐膛之間形成風道。循環風機53 將燃燒系統52產生的熱風向上吸出導風罩，將熱風從左右兩側風道向下送，熱風從導風罩下方的縫隙進入工件區51，在循環風機53的吸力作用下向上運動流經工件區51，對工件進行熱處理。該結構使得爐溫均勻性差，工件區51上方的溫度大大高於下方溫度；此外，熱風需先經上吸下送才能與工件接觸，使得循環路徑長、效率低。

發明內容
本發明針對現有技術中存在的爐溫均勻性差，循環路徑長、效率低的不足，提供了一種採用平流循環方式，爐溫均勻性高，路徑短、效率高的燃氣輥底連續式快速時效爐。為了解決上述技術問題，本發明通過下述技術方案得以解決燃氣輥底連續式快速時效爐，包括爐體和溫度控制系統，爐體底部為輥道，爐體前後分別設有進出料爐門和進出料臺，爐體內設有若干個熱處理單元，每個熱處理單元包括工件區、燃燒系統和循環風機；所述工件區的上方設有一個獨立燃燒室，所述燃燒系統和循環風機分別設於獨立燃燒室的左右兩端，循環風機的吸風口朝向燃燒系統，獨立燃燒室在循環風機的出風口處設有循環風進風口，獨立燃燒室在燃燒系統的下方設有循環風出風口 ；所述工件區的左右兩側設有導風窗，所述導風窗上設有若干導風孔，所述右側導風窗與右側爐膛之間形成進風風道，左側導風窗與左側爐膛之間形成出風風道；所述獨立燃燒室的內腔、循環風機的吸風口、循環風機的出風口、循環風進風口，進風風道、工件區、出風通道和循環風出風口依次形成熱風循環通道。「爐體底部為輥道，爐體前後分別設有進出料爐門和進出料臺」，可實現連續進出料，減少設備佔地面積，提高車間利用率。運行時，採用快速進出料，慢速移料的方式，減少爐門打開過程中的熱量散失，降低能耗，節約成本。「爐體內設有若干個熱處理單元」，相對獨立的熱處理單元，可實現不同處理要求的不同工件同時處理。「每個熱處理單元包括工件區、燃燒系統和循環風機」，其工作原理為循環風機將燃燒系統產生的熱風導向工件區，對工件進行熱處理。「所述工件區的上方設有一個獨立燃燒室」，獨立燃燒室將燃燒系統產生的熱風限定在一定範圍內，易於熱風流向控制。「所述燃燒系統和循環風機分別設於獨立燃燒室的左右兩端，循環風機的吸風口朝向燃燒系統，獨立燃燒室在循環風機的出風口處設
4有循環風進風口，獨立燃燒室在燃燒系統的下方設有循環風出風口 」，燃燒系統產生的熱風和循環風出風口排出的循環風，在循環風機的吸力作用下，充分混合後，從循環風進風口進入下一次循環。「所述工件區的左右兩側設有導風窗，所述導風窗上設有若干導風孔，所述右側導風窗與右側爐膛之間形成進風風道，左側導風窗與左側爐膛之間形成出風風道」，風道和導風窗設於工件區的兩側，熱風從右側向左側平流經過工件，熱風平穩均勻的經過整個工件區，大大提升了爐溫均勻性。「所述獨立燃燒室的內腔、循環風機的吸風口、循環風機的出風口、循環風的進風口，進風風道、工件區、出風通道和循環風的出風口依次形成熱風循環通道」，循環風機採用短距離循環，增加對流次數，同時大大的降低循環風機的功率，節約使用成本和設備投資成本。作為優選，所述爐門自下至上向爐體方向傾斜，與垂直方向呈4-6度夾角，爐門門框四周設有軟質密封材料，爐門頂端通過鋼索連接於電動提升機。爐門與爐體呈一定夾角，爐門關閉時，靠自重來實現密封。呈4-6度夾角，是最優選的角度，大於6度，爐體側面過於傾斜，爐體高度過高，爐內空間浪費過多；小於4度，一般爐門的自重不足以使爐門密封。爐門門框四周設置軟密封，關閉時，能完全與爐體門框結合密封，減少熱量外溢，保證爐膛溫度的均勻性。電動提升機的提升速度可控制在10-15m/ min，該速度可保證爐門開合能在1分鐘內完成，不會造成熱量的過多散失，也可保證電動提升機有較可靠的運行穩定性。作為優選，所述導風窗包括至少兩根縱杆和若干導風板，導風板的左右兩側固定於縱杆，上下相鄰兩導風板之間形成導風孔。若干導風板排列成導風窗，結構簡單，安裝方便，導風孔可均勻設置，從而保證工件區的受熱均勻。作為優選，所述導風板的左右兩側設有腰形孔，所述縱杆上焊接有螺栓，所述螺栓穿過腰形孔與螺母配合將導風板固定於縱杆。腰形孔的設計實現了導風板高度位置的調節，使導風窗可調整導風孔的位置以適應不同工件的不同處理要求。作為優選，相鄰兩熱處理單元的進風風道與進風風道之間，及出風風道與出風風道之間均設有隔板。隔板將相鄰兩熱處理單元的風道隔開，使各熱處理單元相對獨立，處理效果更好。作為優選，所述爐體頂部設有煙道口，煙道口上設有爐壓平衡調節閥。爐內需保持為微正壓狀態，爐頂設置爐壓平衡調節閥，爐內壓力過高時，爐壓平衡調節閥打開，煙氣從煙道口及其連接的管道排出，使爐內壓力降低，降至微正壓狀態，調節閥回復平衡關閉狀態。作為優選，所述爐壓平衡調節閥包括閥體，閥體內部設有閥杆和閥片；所述閥杆位於閥體的內腔徑向中心線上，其兩端與閥體的內壁活動連接，並可以閥體的內腔徑向中心線為軸旋轉；所述閥片固定於閥杆，閥片處於水平平衡位置時將閥體內腔封閉；閥杆的一端伸出閥體連接有平衡杆，所述平衡杆上連接有平衡錘。爐內壓力過高時，煙氣可將閥片頂開，閥片繞閥體的徑向中心線旋轉，煙氣從閥片與閥體內壁之間空隙排出，使爐內壓力降低，降至微正壓狀態，閥片恢復水平平衡狀態，將閥體內腔封閉。
作為優選，所述循環風的進風口處設有測溫探頭，所述測溫探頭與溫度控制系統的超溫報警模塊相連。在熱空氣進入爐膛處設置超溫報警控制點，進一步保證產品質量。作為優選，在循環風機出風口處設有風壓傳感器，所述風壓傳感器與燃燒系統的點火啟動裝置相連，風壓傳感器的壓力信號指令控制燃燒系統點火啟動裝置的開啟。循環風機不啟動，或者風壓傳感器無信號時，燃燒系統的點火啟動裝置將不會啟動。按照本發明的技術方案，每個熱處理單元採用平流循環方式，大大提升了爐溫均勻性，同時大大的降低循環風機的功率，節約使用成本和設備投資成本。採用燃氣直接加熱的形式對鋁合金進行時效熱處理，無需增加其他輔助加熱設備及配件。採用爐底輥傳動，且連續進出料，減少設備佔地面積，提高車間利用率，採用快速進出料，慢速移料的方式，減少爐門打開過程中的熱量散失，降低能耗，節約成本。


圖1為現有技術中熱處理單元的結構及熱循環方向示意圖。圖2為本發明實施例的結構示意圖。圖3為圖2中爐體部分的俯視放大示意圖。圖4為圖2中熱處理單元的結構及熱循環方向示意圖。圖5為圖2中導風窗A部的放大示意圖。圖6為圖2中爐壓平衡調節閥的結構示意圖。
圖7為圖6的俯視示意圖。圖8為圖6的側視示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖與具體實施方式
對本發明作進一步詳細描述實施例燃氣輥底連續式快速時效爐，包括爐體1和溫度控制系統，爐體1底部為輥道2，爐體前後分別設有進出料爐門31、32和進出料臺41、42，爐體1內設有五個熱處理單元5。每個熱處理單元5包括工件區51、燃燒系統52和循環風機53。所述工件區51的上方設有一個獨立燃燒室54，所述燃燒系統52和循環風機53分別設於獨立燃燒室54的左右兩端，循環風機53的吸風口 531朝向燃燒系統52，獨立燃燒室 54在循環風機53的出風口 532處設有循環風進風口 55，獨立燃燒室54在燃燒系統52的下方設有循環風出風口 56;所述工件區51的左右兩側設有導風窗57，所述導風窗57上設有若干導風孔571， 所右側導風窗57與右側爐膛11之間形成進風風道58，左側導風窗57與左側爐膛12之間形成出風風道59 ；所述獨立燃燒室54的內腔541、循環風機53的吸風口 531、循環風機53的出風口 532、循環風進風口 55，進風風道58、工件區51、出風通道59和循環風出風口 56依次形成熱風循環通道。
所述進出料爐門31、32自下至上向爐體1方向傾斜，與垂直方向呈4-6度夾角，所述進出料爐門31、32的門框四周設有軟質密封材料，所述進出料爐門31、32的頂端分別通過鋼索33、34連接於電動提升機35、36。所述導風窗57包括三根縱杆572和若干導風板573，導風板573的左右兩側固定於縱杆572，上下相鄰兩導風板573之間形成導風孔(571)。所述導風板573的左右兩側設有腰形孔574，所述縱杆572上焊接有螺栓，所述螺栓穿過腰形孔574與螺母配合將導風板 573固定於縱杆572。相鄰兩熱處理單元的進風風道58與進風風道58之間，及出風風道59與出風風道 59之間均設有隔板50。所述爐體1頂部設有煙道口 13，煙道口 13上設有爐壓平衡調節閥6。所述爐壓平衡調節閥6包括閥體61，閥體61內部設有閥杆62和閥片63 ；所述閥杆62位於閥體61的內腔徑向中心線611上，其兩端與閥體61的內壁活動連接，並可以閥體61的內腔徑向中心線611為軸旋轉；所述閥片63固定於閥杆62，閥片63處於水平平衡位置時將閥體61內腔封閉；閥杆62的一端伸出閥體連接有平衡杆64，所述平衡杆64上連接有平衡錘65。所述循環風進風口 55處設有測溫探頭，所述測溫探頭與溫度控制系統的超溫報警模塊相連。在循環風機53的出風口 532處設有風壓傳感器，所述風壓傳感器與燃燒系統的點火啟動裝置相連，風壓傳感器的壓力信號指令控制燃燒系統點火啟動裝置的開啟。總之，以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所作的均等變化與修飾，皆應屬本發明專利的涵蓋範圍。
權利要求
1.燃氣輥底連續式快速時效爐，包括爐體(1)和溫度控制系統，爐體(1)底部為輥道 (2)，爐體前後分別設有進出料爐門(31、32)和進出料臺(41、42)，爐體⑴內設有若干個熱處理單元(5)，每個熱處理單元(5)包括工件區(51)、燃燒系統(52)和循環風機(53)，其特徵在於所述工件區(51)的上方設有一個獨立燃燒室(54)，所述燃燒系統(52)和循環風機 53)分別設於獨立燃燒室(54)的左右兩端，循環風機(53)的吸風口(531)朝向燃燒系統(52)，獨立燃燒室(54)在循環風機(53)的出風口(532)處設有循環風進風口(55)，獨立燃燒室(54)在燃燒系統(52)的下方設有循環風出風口(56)；所述工件區(51)的左右兩側設有導風窗(57)，所述導風窗(57)上設有若干導風孔(571)，所右側導風窗(57)與右側爐膛(11)之間形成進風風道(58)，左側導風窗(57)與左側爐膛(12)之間形成出風風道(59)；所述獨立燃燒室(54)的內腔(541)、循環風機(53)的吸風口(531)、循環風機(53)的出風口(532)、循環風進風口(55)，進風風道(58)、工件區(51)、出風通道(59)和循環風出風口(56)依次形成熱風循環通道。
2.根據權利要求1所述的燃氣輥底連續式快速時效爐，其特徵在於所述進出料爐門 (31,32)自下至上向爐體(1)方向傾斜，與垂直方向呈4-6度夾角，所述進出料爐門(31、 32)的門框四周設有軟質密封材料，所述進出料爐門(31、32)的頂端分別通過鋼索(33、34) 連接於電動提升機(35、36)。
3.根據權利要求1或2所述的燃氣輥底連續式快速時效爐，其特徵在於所述導風窗 (57)包括至少兩根縱杆(572)和若干導風板(573)，導風板(573)的左右 兩側固定於縱杆(572)，上下相鄰兩導風板(573)之間形成導風孔(571)。
4.根據權利要求3所述的燃氣輥底連續式快速時效爐，其特徵在於所述導風板(573) 的左右兩側設有腰形孔(574)，所述縱杆(572)上焊接有螺栓，所述螺栓穿過腰形孔(574) 與螺母配合將導風板(573)固定於縱杆(572)。
5.根據權利要求1或2所述的燃氣輥底連續式快速時效爐，其特徵在於相鄰兩熱處理單元的進風風道(58)與進風風道(58)之間，及出風風道(59)與出風風道(59)之間均設有隔板(50)。
6.根據權利要求1或2所述的燃氣輥底連續式快速時效爐，其特徵在於所述爐體(1) 頂部設有煙道口(13)，煙道口(13)上設有爐壓平衡調節閥(6)。
7.根據權利要求6所述的燃氣輥底連續式快速時效爐，其特徵在於所述爐壓平衡調節閥(6)包括閥體(61)，閥體(61)內部設有閥杆(62)和閥片(63)；所述閥杆(62)位於閥體(61)的內腔徑向中心線(611)上，其兩端與閥體(61)的內壁活動連接，並可以閥體(61) 的內腔徑向中心線(611)為軸旋轉；所述閥片(63)固定於閥杆(62)，閥片(63)處於水平平衡位置時將閥體(61)內腔封閉；閥杆(62)的一端伸出閥體連接有平衡杆(64)，所述平衡杆(64)上連接有平衡錘(65)。
8.根據權利要求1或2所述的燃氣輥底連續式快速時效爐，其特徵在於所述循環風進風口(55)處設有測溫探頭，所述測溫探頭與溫度控制系統的超溫報警模塊相連。
9.根據權利要求1或2所述的燃氣輥底連續式快速時效爐，其特徵在於在循環風機(53)的出風口(532)處設有風壓傳感器，所述風壓傳感器與燃燒系統的點火啟動裝置相連，風壓傳感器的壓力信號指令控制燃燒系統點火啟動裝置的開啟。
全文摘要
本發明涉及金屬熱處理設備，公開了一種燃氣輥底連續式快速時效爐，其包括爐體和溫度控制系統，爐體內設有若干個熱處理單元，每個熱處理單元包括工件區、燃燒系統和循環風機；所述工件區的上方設有一個獨立燃燒室，燃燒系統和循環風機分別設於獨立燃燒室的左右兩端，獨立燃燒室設有循環風進風口和循環風出風口；所述工件區的左右兩側設有導風窗，導風窗上設有若干導風孔，兩側導風窗與爐膛之間分別形成進風風道和出風風道；所述獨立燃燒室的內腔、循環風機的吸風口、循環風機的出風口、循環風進風口，進風風道、工件區、出風通道和循環風出風口依次形成熱風循環通道。本發明採用平流循環方式，爐溫均勻性高，路徑短、效率高。
文檔編號C22F1/04GK102433521SQ201110457808
公開日2012年5月2日 申請日期2011年12月31日 優先權日2011年12月31日
發明者於雲飛 申請人:海鹽華辰工業爐有限公司