龍捲熱風下飼式自動加煤淬火爐的製作方法

2023-05-03 03:52:01

專利名稱：龍捲熱風下飼式自動加煤淬火爐的製作方法
技術領域：
本發明屬於金屬熱處理設備技術領域，尤其是一種龍捲熱風下飼式自動加煤淬火爐。
背景技術：
熱處理淬火爐是冶金、鑄鋼、鍛造、機械加工行業為達到工件使用要求必備的通用設備，目前有煤炭、電爐、重油三種。其中煤炭爐用途最為廣泛，幾十年來一直存在燃料的熱利用率低(38%左右)，對環境汙染的含大量二氧化硫和一氧化碳的黑煙狀態未得到改善，95%以上都是從火苗上方加煤，使沒來得及充分燃燒的燃料隨加氧吹風以黑煙的形式排放出去，既浪費能源又嚴重汙染環境。由於淬火工藝的要求，對鑄件的加熱溫度和時間需要嚴格控制，現有技術的燃煤淬火爐也不適應控制淬火溫度和時間。

發明內容
本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種結構簡單、燃煤熱效率高、淬火溫度時間可控，符合環保要求的龍捲熱風下飼式自動加煤淬火爐。本發明的目的是這樣實現的一種龍捲熱風下飼式自動加煤淬火爐，包括淬火爐腔和給淬火爐腔噴射火焰的燃煤加熱器，其特徵在於所述的燃煤加熱器包括加熱器爐體，加熱器爐體的外層是鐵板，加熱器爐體周圍和頂部鐵板的內側附著耐火保溫材料層；加熱器爐體內的下部是圓柱形灰腔，灰腔的上沿支撐著一個中心有給煤口的喇叭口形爐箅子，爐箅子上面是燃燒室；燃燒室的周圍設置了 「C」形給風通道，給風通道內部焊接若干擋風板使給風通道構成迷宮式風道，「C」形給風通道的一端設置連通加熱器爐體外部的爐膛進風口，爐膛進風口上設置大鼓風機，「C」形給風通道的另一端設置連通燃燒室底部的出風口 ；在燃燒室上部「C」形給風通道的缺口處設置連通淬火爐腔的火焰噴射口 ；在燃燒室下部加熱器爐體的一側設置觀火口和觀火密封門；在灰腔的一側或者底部設置連通加熱器爐體外部的爐底進風口，爐底進風口上設置小鼓風機，在灰腔下部加熱器爐體的一側設置除灰口和除灰密封門；在加熱器爐體底部設置延伸到喇叭口形爐箅子中心給煤口的縱向給煤管，縱向給煤管通過橫向給煤管連通給煤鬥，在縱向給煤管和橫向給煤管內分別設置由給煤電機驅動的送煤螺杆。所述的若干擋風板與擋板中心對應的母線和軸所在的平面呈5 30度的傾斜角，相鄰的擋風板傾角方向相反。這種擋板排列方式可以使吹入燃燒室的熱風呈現旋渦式的流動方式。 所述的燃煤加熱器是四個，分布在淬火爐腔周圍向淬火爐腔內部噴射火焰。所述的大鼓風機是變頻大鼓風機，所述的小鼓風機是變頻小鼓風機、給煤電機是變頻給煤電機，在淬火爐腔內設置與中央處理器或計算機連接的溫度傳感器，中央處理器分別通過變頻器控制變頻給煤電機、變頻大鼓風機和變頻小鼓風機。
所 述送煤螺杆由電機驅動的機構包括給煤電機，給煤電機通過皮帶輪帶動減速器的輸入軸，減速器的輸出軸通過法蘭連接橫向送煤管內的送煤螺杆；減速器的輸出軸通過皮帶輪、驅動軸和錐形齒輪驅動連接縱向送煤管內的送煤螺杆。 所述的耐火保溫材料層是耐火巖棉層。本發明和現有技術相比其優點在於(I)在加熱器爐體周圍和頂部鐵板的內側附著耐火保溫材料層，爐體保溫性能好，熱量損失少。(2)在燃燒室的周圍設置了 「C」形給風通道，給風通道內部焊接若干擋風板使給風通道構成迷宮式風道，由大鼓風機送入的冷風經過迷宮式風道之後得到加熱；經過預熱後的風吹進燃燒室內有利於煤炭的充分燃燒，提高熱效率。(3)擋風板與擋板中心對應的母線和軸所在的平面呈5 30度的傾斜角，相鄰的擋風板傾角方向相反；這種擋板排列方式可以形成強大的龍捲熱流噴入燃燒室，並在在燃燒室內呈旋渦式高壓旋轉後隨燃煤釋放出的熱能經過火焰噴射口進入淬火爐腔，對淬火爐腔內部的工件進行旋轉式氣流加熱；在擋風板的作用下，進入淬火爐腔的火流形成了翻滾流動的龍捲狀態，使爐內各部位溫度均勻，改善淬火加熱效果，爐內溫差在±8°C之內；還可以增加鑄件擺放密度，提高生產效率；另外，淬火爐腔內的龍捲火流在強風壓力下，對工件輻射作用後從爐膛工作室頂端的開啟式減壓口排壓，剩餘熱能可以進入烘乾室被下一道工序吸收。(4)採用在爐底由螺杆供煤，這種結構有利於提高鍋爐的密封保溫效果，同時也提高了鍋爐的自動化程度；在封閉狀態下把無煙煤連續不斷地從火苗底部輸入燃燒室，從點火開始全程封閉，解決了常規熱處理爐頻繁敞開爐門加煤，大量損失、釋放熱量、燃燒不均勻冒黑煙等汙染問題。(5)它還可以實現自動化控制，由中央處理器或計算機通過溫度傳感器監測淬火爐腔內的溫度變化情況，再由中央處理器或計算機發出控制指令，調整打小鼓風機和給煤電機的轉速，從而實現淬火爐腔內溫度的自動化控制，可以滿足精密鑄件和特殊鑄件的淬火工藝需求。(6)該爐處理的工件質量優良，熱能利用率高達96%以上，比老式煤氣爐熱能利用率提高了 I. 52倍，比電爐降低成本60%以上。


圖I是本發明的加熱器爐體立體結構示意圖；圖2是本發明的加熱器爐體頂部剖切立體結構示意圖；圖3是本發明的加熱器爐體側面剖切立體結構示意圖；圖4是本發明的「C」形給風通道立體結構示意圖；圖中1.鐵板,2.給煤鬥,3.送煤螺杆,4.減速器,5.給煤電機,6.橫向給煤管，7.驅動軸，8.觀火密封門，9.除灰密封門，10.錐形齒輪，11.縱向給煤管，12.爐底進風口，13.小鼓風機，14.爐膛進風口，15.大鼓風機，16.火焰噴射口，17.耐火保溫材料層，18.給風通道，19.燃燒室，20.出風口，21.擋風板，22.爐箅子，23.灰腔。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明作詳細描述。如圖1、圖2、圖3和圖4所示，一種龍捲熱風下飼式自動加煤淬火爐，包括淬火爐腔和給淬火爐腔噴射火焰的四個分布在淬火爐腔周圍向淬火爐腔內部噴射火焰的燃煤加熱器。所述的燃煤加熱器包括加熱器爐體，加熱器爐體的外層是鐵板1，加熱器爐體周圍和頂部鐵板的內側附著耐火巖棉保溫材料層17 ;加熱器爐體內的下部是圓柱形灰腔23，灰腔23的上沿支撐著一個中心有給煤口的喇叭口形爐箅子22，爐箅子22上面是燃燒室19 ;燃燒室19的周圍設置了「C」形給風通道18，給風通道18內部焊接八塊擋風板21使給風通道構成迷宮式風道，擋風板21與擋板中心對應的母線和軸線所在的平面呈15度的傾斜角，相鄰的擋風板21傾角方向相反；「C」形給風通道18的一端設置連通加熱器爐體外部的爐膛進風口 14，爐膛進風口 14上設置變頻大鼓風機15，「C」形給風通道18的另一端設置連通燃燒室底部的出風口 20 ;在燃燒室19上部「C」形給風通道18的缺口處設置連通淬火爐腔的火焰噴射口 16 ;在燃燒室19下部加熱器爐體的一側設置觀火口和觀火密封門8 ;在灰腔23的一側或者底部設置連通加熱器爐體外部的爐底進風口 12，爐底進風口 12上設置變頻小鼓風機13，在灰腔23下部加熱器爐體的一側設置除灰口和除灰密封門9 ;在加熱器爐體底部設置延伸到喇叭口形爐箅子22中心給煤口的縱向給煤管11，縱向給煤管11通過橫向給煤管6連通給煤鬥2，在縱向給煤管11和橫向給煤管6內分別設置由給煤電機5驅動的送煤螺杆3。所述送煤螺杆由電機驅動的機構包括給煤電機5，給煤電機5通過皮帶輪帶動減速器4的輸入軸，減速器4的輸出軸通過法蘭連接橫向送煤管內的送煤螺杆3 ;減速器4的輸出軸通過皮帶輪、驅動軸7和錐形齒輪10驅動連接縱向送煤管11內的送煤螺杆3。為了實現淬火爐腔內部溫度的自動化控制，它還包括自動化溫控系統，該系統包括一臺計算機，在淬火爐腔內設置與計算機連接的溫度傳感器，計算機分別通過變頻器控制變頻給煤電機、變頻大鼓風機和變頻小鼓風機的轉速，從而實現自動化控制。最後應當說明的是，以上內容僅用以說明本發明的技術方案，而非對本發明保護範圍的限制，本領域的普通技術人員對本發明的技術方案進行的簡單修改或者等同替換，均不脫離本發明技術方案的實質和範圍。
權利要求
1.一種龍捲熱風下飼式自動加煤淬火爐，包括淬火爐腔和給淬火爐腔噴射火焰的燃煤加熱器，其特徵在於；所述的燃煤加熱器包括加熱器爐體，加熱器爐體的外層是鐵板(1)，加熱器爐體周圍和頂部鐵板的內側附著耐火保溫材料層(17);加熱器爐體內的下部是圓柱形灰腔(23)，灰腔(23)的上沿支撐著一個中心有給煤口的喇叭口形爐箅子(22)，爐箅子(22)上面是燃燒室(19);燃燒室(19)的周圍設置了 「C」形給風通道(18)，給風通道(18)內部焊接若干擋風板(21)使給風通道構成迷宮式風道，「C」形給風通道(18)的一端設置連通加熱器爐體外部的爐膛進風口(14)，爐膛進風口(14)上設置大鼓風機(15)，「C」形給風通道(18)的另一端設置連通燃燒室底部的出風口(20);在燃燒室(19)上部「C」形給風通道(18)的缺口處設置連通淬火爐腔的火焰噴射口(16);在燃燒室(19)下部加熱器爐體的一側設置觀火口和觀火密封門(8);在灰腔(23)的一側或者底部設置連通加熱器爐體外部的爐底進風口(12)，爐底進風口(12)上設置小鼓風機(13)，在灰腔(23)下部加熱器爐體的一側設置除灰口和除灰密封門(9);在加熱器爐體底部設置延伸到喇叭口形爐箅子(22)中心給煤口的縱向給煤管(11)，縱向給煤管(11)通過橫向給煤管(6)連通給煤鬥(2)，在縱向給煤管(11)和橫向給煤管(6)內分別設置由給煤電機(5)驅動的送煤螺杆(3)。
2.根據權利要求I所述的龍捲熱風下飼式自動加煤淬火爐，其特徵在於所述的擋風板(21)與擋板中心對應的母線和軸線所在的平面呈5 30度的傾斜角，相鄰的擋風板(21)傾角方向相反。
3.根據權利要求2所述的龍捲熱風下飼式自動加煤淬火爐，其特徵在於所述的燃煤加熱器是四個，分布在淬火爐腔周圍向淬火爐腔內部噴射火焰。
4.根據權利要求2或任意一項所述的龍捲熱風下飼式自動加煤淬火爐，其特徵在於所述的大鼓風機(15)是變頻大鼓風機，所述的小鼓風機(13)是變頻小鼓風機、給煤電機(5)是變頻給煤電機，在淬火爐腔內設置與中央處理器或計算機連接的溫度傳感器，中央處理器分別通過變頻器控制變頻給煤電機、變頻大鼓風機和變頻小鼓風機。
5.根據權利要求4所述的龍捲熱風下飼式自動加煤淬火爐，其特徵在於所述送煤螺杆由電機驅動的機構包括給煤電機(5)，給煤電機(5)通過皮帶輪帶動減速器(4)的輸入軸，減速器⑷的輸出軸通過法蘭連接橫向送煤管內的送煤螺杆⑶；減速器⑷的輸出軸通過皮帶輪、驅動軸(7)和錐形齒輪(10)驅動連接縱向送煤管(11)內的送煤螺杆(3)。
6.根據權利要求5所述的龍捲熱風下飼式自動加煤淬火爐，其特徵在於所述的耐火保溫材料層(17)是耐火巖棉層。
全文摘要
本發明公開了一種龍捲熱風下飼式自動加煤淬火爐，包括淬火爐腔和給淬火爐腔噴射火焰的燃煤加熱器；燃煤加熱器爐體內的下部是圓柱形灰腔，灰腔的上沿支撐著一個中心有給煤口的喇叭口形爐箅子，爐箅子上面是燃燒室；燃燒室的周圍設置了直接給燃燒室供風並且有預熱功能「C」形給風通道，在燃燒室上部「C」形給風通道的缺口處設置連通淬火爐腔的火焰噴射口；在灰腔的一側或者底部設置連通加熱器爐體外部的爐底進風口；在加熱器爐體底部設置延伸到喇叭口形爐箅子中心給煤口的縱向給煤管，由給煤電機驅動的螺杆自動上煤。它具有結構簡單、燃煤熱效率高、淬火溫度時間可控，符合環保要求的特點。
文檔編號C21D11/00GK102618704SQ201110403229
公開日2012年8月1日 申請日期2011年11月26日 優先權日2011年11月26日
發明者劉經國, 孫士奇, 張磊, 邱悅利, 鄒存磊 申請人:張磊