一種網帶爐快速燒碳系統的製作方法

2023-05-23 00:21:11

本發明涉及工業熱處理設備領域，具體而言，涉及一種網帶爐快速燒碳系統。

背景技術：

經過半個多世紀的發展，網帶爐已經改革發展了幾代產品，從第一代的氧化氣氛下加熱逐步發展到第二代保護氣氛、少無氧化加熱，又進步到第三代可控氣氛加熱，第四代通過計算機管理等。

眾所周知，網帶爐連續使用後，由於爐內的保護氣氛，爐內可能產生炭黑，散落或附著在爐內金屬構件、輻射管外壁、工件和網帶表面。這個時候往往需要進行爐膛燒碳，但是經發明人調研發現，現有技術中的爐膛燒碳往往並不徹底，爐膛燒碳不徹底會有以下危害：

1、氧探頭無法準確測得爐內碳勢，影響熱處理品質，造成積碳加快，使得氧探頭及爐內金屬構件損壞。

2、積碳太多，炭黑覆蓋輻射管外壁，使熱量散不出來，造成保護管及發熱體破損。

3、熱電偶因積碳造成測溫不準確，使爐內實際溫度大於設定溫度，影響熱處理品質。

4、攪拌風扇因積碳過多，影響動平衡，導致晃動異響，嚴重時會導致風扇軸承變形卡住不動，甚至燒壞攪拌電機。

5、積碳還會導致爐內金屬託輥卡住或變形，嚴重時造成託輥斷裂。

6、過量的積碳會隨著網帶運轉掉落到油槽內，導致淬火油加速老化。

同時，在現有的爐膛燒碳技術中，燒碳速度緩慢，使得生產效率低下。

有鑑於此，設計製造出一種能夠爐膛燒碳徹底且燒碳速度快的網帶爐快速燒碳系統就顯得尤為重要。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種網帶爐快速燒碳系統，使得爐膛燒碳徹底且燒碳速度快。

本發明是採用以下的技術方案來實現的。

一種網帶爐快速燒碳系統，包括網帶爐、置換氣體裝置、燒碳裝置和控制裝置，置換氣體裝置包括惰性氣體源、噴壓泵、吹掃管道以及第一流量調節組件，惰性氣體源與網帶爐通過吹掃管道連接，以向網帶爐的內腔通入惰性氣體，噴壓泵設置在惰性氣體源與網帶爐之間的吹掃管道上。第一流量調節組件設置在噴壓泵與網帶爐之間的吹掃管道上，用於調節進入網帶爐的惰性氣體的流量，燒碳裝置連接於網帶爐，用於向網帶爐內通入燒碳空氣，控制裝置分別與噴壓泵、第一流量調節組件和燒碳裝置電性連接。

進一步地，第一流量調節組件包括第一主調節閥、第一旁路調節閥以及惰性氣體流量計，第一主調節閥與惰性氣體流量計固定安裝在吹掃管道上，且第一主調節閥與控制裝置電性連接，吹掃管道靠近第一主調節閥處設置有第一手動旁路，第一手動旁路的兩端分別連接於第一主調節閥兩側的吹掃管道，第一旁路調節閥連接於第一手動旁路。

進一步地，惰性氣體源內填充有氮氣，用於向網帶爐內通入氮氣。

進一步地，燒碳裝置包括燒碳風機、多個第二流量調節組件、多條燒碳管道以及多個空氣分散組件，多條燒碳管道的一端依次連接於網帶爐並與網帶爐的內腔連通，另一端均與燒碳風機連接，多個第二流量調節組件一一對應地連接於多條燒碳管道並與控制裝置電性連接，用於調節每條燒碳管道內的空氣流量，多個空氣分散組件設置在網帶爐上並伸入網帶爐，每個空氣分散組件伸入到網帶爐的部分與燒碳管道相對應，以將通過燒碳管道通入網帶爐的燒碳空氣分散。

進一步地，每個空氣分散組件包括攪拌風扇、驅動電機和混合腔殼，混合腔殼固定連接於網帶爐的外周面，攪拌風扇容置在混合腔殼內並伸入網帶爐，混合腔殼與燒碳管道連通，驅動電機安裝於混合腔殼並與攪拌風扇連接。

進一步地，空氣分散組件還包括滴注管，混合腔殼的頂部開設有一進氣口，滴注管的一端穿過進氣口並與混合腔殼連通，另一端可拆卸地連接於燒碳管道，以將燒碳管道中的燒碳空氣通入混合腔殼。

進一步地，每個第二流量調節組件包括第二主調節閥、第二旁路調節閥以及燒碳空氣流量計，第二主調節閥與燒碳空氣流量計依次安裝在對應的燒碳管道上，且第二主調節閥與控制裝置電性連接，每條燒碳管道靠近第二主調節閥處設置有第二手動旁路，第二手動旁路的兩端分別連接於所第二述主調節閥兩側的燒碳管道，第二旁路調節閥連接於手動旁路管路。

進一步地，控制裝置包括主控制器和溫控組件，主控制器設置在網帶爐外並分別與多個第一流量調節組件、多個第二流量調節組件和燒碳風機電性連接，溫控組件貼設在網帶爐的內壁上並與主控制器電性連接。

進一步地，控制裝置還包括定時器，定時器設置在主控制器上並與主控制器電性連接。

一種網帶爐快速燒碳系統，包括網帶爐、置換氣體裝置和燒碳裝置，置換氣體裝置包括惰性氣體源、噴壓泵、吹掃管道、第一流量調節組件，惰性氣體源與噴壓泵通過吹掃管道連接，噴壓泵與網帶爐的內腔通過吹掃管道連通，以向網帶爐的內腔通入惰性氣體。第一流量調節組件設置在噴壓泵與網帶爐之間的吹掃管道上，用於調節進入網帶爐的惰性氣體的流量。燒碳裝置包括空壓機、多個第二流量調節組件、多條燒碳管道以及多個空氣分散組件，多條燒碳管道的一端依次連接於網帶爐並與網帶爐的內腔連通，另一端均與空壓機連接，用於將空壓機產生的壓縮空氣通入網帶爐，多個第二流量調節組件一一對應地連接於多條燒碳管道，用於調節每條燒碳管道內的空氣流量，多個空氣分散組件設置在網帶爐上並伸入網帶爐，每個空氣分散組件伸入到網帶爐的部分與燒碳管道相對應。

本發明具有以下有益效果：

本發明提供的一種網帶爐快速燒碳系統，將惰性氣體源與網帶爐通過吹掃管道連接，以向網帶爐的內腔通入惰性氣體，噴壓泵設置在惰性氣體源與網帶爐之間的吹掃管道上。第一流量調節組件設置在噴壓泵與網帶爐之間的吹掃管道上，燒碳裝置連接於網帶爐。在實際使用過程中，需要對網帶爐內的積碳進行清除時，停止向爐內通入可燃氣氛，通過惰性氣體源向網帶爐內通入惰性氣體以消除可燃氣氛，之後通過燒碳裝置向網帶爐內通入燒碳空氣，使得網帶爐內的積碳得到充分燃燒。相較於現有技術，本發明提供的一種網帶爐快速燒碳系統，在進行燒碳前進行通入惰性氣體的操作，使得通過燒碳裝置通入空氣時不會發生爆鳴，同時通過燒碳裝置通入的燒碳空氣可對網帶爐內的積碳進行有效、快速地清除。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發明的某些實施例，因此不應被看作是對範圍的限定，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1為本發明第一實施例提供的網帶爐快速燒碳系統的結構示意圖；

圖2為圖1中第一流量調節組件的連接結構示意圖；

圖3為圖1中第二流量調節組件的連接結構示意圖；

圖4為圖1中空氣分散組件的結構示意圖；

圖5為第一實施例提供的控制裝置的連接框圖。

圖標：100-網帶爐快速燒碳系統；110-網帶爐；130-置換氣體裝置；131-惰性氣體源；133-吹掃管道；135-第一流量調節組件；1351-第一主調節閥；1353-第一旁路調節閥；1355-惰性氣體流量計；150-燒碳裝置；151-燒碳風機；153-第二流量調節組件；1531-第二主調節閥；1533-第二旁路調節閥；1535-燒碳空氣流量計；155-燒碳管道；157-空氣分散組件；1571-攪拌風扇；1573-驅動電機；1575-混合腔殼；1577-滴注管；170-控制裝置；171-主控制器；173-溫控組件；175-定時器。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。

因此，以下對在附圖中提供的本發明的實施例的詳細描述並非旨在限制要求保護的本發明的範圍，而是僅僅表示本發明的選定實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨後的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

在本發明的描述中，需要說明的是，術語「中心」、「上」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，或者是該發明產品使用時慣常擺放的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語「第一」、「第二」等僅用於區分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「設置」、「相連」、「安裝」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

下面結合附圖，對本發明的一些實施方式作詳細說明。在不衝突的情況下，下述的實施例中的特徵可以相互組合。

第一實施例

請參閱圖1，本實施例提供了一種網帶爐快速燒碳系統100，包括網帶爐110、置換氣體裝置130、燒碳裝置150和控制裝置170(參見圖5)，置換氣體裝置130與燒碳裝置150均與網帶爐110連接，控制裝置170分別與置換氣體裝置130和燒碳裝置150電性連接，用於控制置換氣體裝置130向網帶爐110內通入惰性氣體，同時還用於控制燒碳裝置150向網帶爐110內通入常壓燒碳空氣。

值得注意的是，本網帶爐快速燒碳系統100並不僅僅適用於連續式網帶爐110，也可以使用於輥棒爐或者託輥式步進爐等其他形式的熱處理裝置。

在網帶爐110連續使用的過程中往往會通入保護氣氛，此時會產生炭黑，散落或附著在爐內金屬構件、工件和網帶表面。這時便需要進行燒碳處理。

置換氣體裝置130包括惰性氣體源131、噴壓泵(圖未示)、吹掃管道133以及第一流量調節組件135，惰性氣體源131與網帶爐110通過吹掃管道133連接，以向網帶爐110的內腔通入惰性氣體，噴壓泵設置在惰性氣體源131與網帶爐110之間的吹掃管道133上。第一流量調節組件135設置在噴壓泵與網帶爐110之間的吹掃管道133上，用於調節進入網帶爐110的惰性氣體的流量，控制裝置170分別與噴壓泵、第一流量調節組件135電性連接。

需要說明的是，由於爐內的可燃氣氛的存在，若直接通入燒碳空氣，則極易發生爆鳴現象，危害爐內工件的安全，故需要在進行燒碳作業之前通入惰性氣體，以消除網帶爐110內的可燃氣氛。

值得注意的是，在本實施例中，惰性氣體並不是僅僅是指通常認為的稀有氣體，在此處是指難以與爐膛內的其他物質發生反應的氣體的總成。在本實施例中，惰性氣體源131內填充有氮氣，用於向網帶爐110內通入氮氣。當然，並不僅僅限於此，此處惰性氣體源131內也可以填充氬氣或氦氣等其他惰性氣體，在此不作具體限定。

在本實施例中，吹掃管道133與網帶爐110的尾部落料鬥處連接，使得氮氣從網帶爐110尾部的落料都通入，並將可燃氣氛從加熱爐的入口處排出。

燒碳裝置150包括燒碳風機151、多個第二流量調節組件153、多條燒碳管道155以及多個空氣分散組件157，多條燒碳管道155的一端依次連接於網帶爐110並與網帶爐110的內腔連通，另一端均與燒碳風機151連接，多個第二流量調節組件153一一對應地連接於多條燒碳管道155並與控制裝置170電性連接，用於調節每條燒碳管道155內的空氣流量，多個空氣分散組件157設置在網帶爐110上並伸入網帶爐110，每個空氣分散組件157伸入到網帶爐110的部分與燒碳管道155相對應，以將通過燒碳管道155通入網帶爐110的燒碳空氣分散。

在本實施例中，每條燒碳管道155均通過網帶爐110的頂部開口將燒碳空氣通入到網帶爐110。在每個對應的空氣分散組件157的分散作用下，通入到網帶爐110中的燒碳空氣充分與炭黑接觸進行反應。

請參閱圖2，第一流量調節組件135包括第一主調節閥1351、第一旁路調節閥1353以及惰性氣體流量計1355，第一主調節閥1351與惰性氣體流量計1355固定安裝在吹掃管道133上，且第一主調節閥1351與控制裝置170電性連接，吹掃管道133靠近第一主調節閥1351處設置有第一手動旁路，第一手動旁路的兩端分別連接於第一主調節閥1351兩側的吹掃管道133，第一旁路調節閥1353連接於第一手動旁路。吹掃管道133上還設置有多個輔助控制閥(圖中未標號)，用於輔助控制。

在本實施例中，第一主調節閥1351為電磁閥，第一旁路調節閥1353為手動球閥。在正常情況下，手動球閥關閉，控制裝置170控制第一主調節閥1351開啟，並調節惰性氣體流量計1355，使得氮氣通過吹掃管道133通入到網帶爐110內，確保半小時內通入不少於爐膛有效體積3倍的氮氣。當電磁閥出故障無法開啟時，則需要人工開啟手動球閥，使得吹掃管道133通過第一手動旁路保持連通狀態，進而向網帶爐110內通入氮氣。

請參閱圖3，每個第二流量調節組件153包括第二主調節閥1531、第二旁路調節閥1533以及燒碳空氣流量計1535，第二主調節閥1531與燒碳空氣流量計1535依次安裝在對應的燒碳管道155上，且第二主調節閥1531與控制裝置170電性連接，每條燒碳管道155靠近第二主調節閥1531處設置有第二手動旁路，第二手動旁路的兩端分別連接於所第二述主調節閥兩側的燒碳管道155，第二旁路調節閥1533連接於手動旁路管路。

在本實施例中，第二主調節閥1531為電磁閥，第二旁路調節閥1533為手動球閥。在正常情況下，手動球閥關閉，控制裝置170控制第二主調節閥1531開啟，並調節燒碳空氣流量計1535，使得燒碳空氣通過燒碳管道155通入到網帶爐110內。當電磁閥出故障無法開啟時，則需要人工開啟手動球閥，使得燒碳管道155通過第二手動旁路保持連通狀態，進而向網帶爐110內通入燒碳空氣。

請參閱圖4，每個空氣分散組件157包括攪拌風扇1571、驅動電機1573、混合腔殼1575和滴注管1577，混合腔殼1575固定連接於網帶爐110的外周面，攪拌風扇1571容置在混合腔殼1575內並伸入網帶爐110，混合腔殼1575與燒碳管道155連通，驅動電機1573安裝於混合腔殼1575並與攪拌風扇1571連接。混合腔殼1575的頂部開設有一進氣口，滴注管1577的一端穿過進氣口並與混合腔殼1575連通，另一端可拆卸地連接於燒碳管道155，以將燒碳管道155中的燒碳空氣通入混合腔殼1575。

在本實施例中，滴注管1577為不鏽鋼滴注管1577，且該滴注管1577的橫截面較小，使得混合腔殼1575也可以安裝在落料鬥等部位，可以將燒碳空氣通入到網帶爐110內的任意部位，使得網帶爐110內每個部位的積碳都得到充分的燃燒清除。

請參閱圖5，控制裝置170包括主控制器171、溫控組件173和定時器175，主控制器171設置在網帶爐110外並分別與多個第一流量調節組件135、多個第二流量調節組件153和燒碳風機151電性連接，溫控組件173貼設在網帶爐110的內壁上並與主控制器171電性連接。定時器175與主控制器171電性連接。主控制器171分別與燒碳風機151、第一主調節閥1351以及第二主調節閥1531電性連接。

在本實施例中，溫控組件173採集網帶爐110內的溫度值並反饋給主控制器171，當溫度值超過預設的安全溫度時，主控制器171控制燒碳風機151停止工作，待網帶爐110內溫度回復後再次啟動燒碳風機151。同時通過定時器175對燒碳風機151的啟動時間進行計時，當燒碳風機151達到預設時間後自動停止工作。

綜上所述，本實施例提供了一種網帶爐快速燒碳系統100，其具體工作原理如下：主控制器171控制第一主調節閥1351接通，並啟動噴壓泵將氮氣通過吹掃管道133吹入到網帶爐110內。吹掃結束後，主控制器171控制第二主調節閥1531接通，並啟動燒碳風機151將燒碳空氣通過燒碳管道155通入到網帶爐110內。燒碳空氣通過攪拌風扇1571打散後在網帶爐110內形成對流並與網帶爐110內各處的炭黑充分接觸，完成燒碳工作。相較於現有技術，本實施例提供的一種網帶爐快速燒碳系統100縮短了燒碳時間、提高了生產效率，同時通過控制裝置170進行控制，實現了無人值守並保證燒碳質量，更重要的是，本實施例提供的網帶爐快速燒碳系統100燒碳效果更好、更乾淨並改善了網帶爐110的局部保溫和密封效果。

第二實施例

本實施例提供了一種網帶爐快速燒碳系統100，其基本結構和原理及產生的技術效果和第一實施例相同，為簡要描述，本實施例部分未提及之處，可參考第一實施例中相應內容。本實施例與第一實施例的不同在於將燒碳風機151替換成了空壓機(圖未示)。

該網帶爐快速燒碳系統100包括網帶爐110、置換氣體裝置130和燒碳裝置150，置換氣體裝置130和燒碳裝置150均與網帶爐110連接。

置換氣體裝置130包括惰性氣體源131、噴壓泵、吹掃管道133、第一流量調節組件135，惰性氣體源131與噴壓泵通過吹掃管道133連接，噴壓泵與網帶爐110的內腔通過吹掃管道133連通，以向網帶爐110的內腔通入惰性氣體。第一流量調節組件135設置在噴壓泵與網帶爐110之間的吹掃管道133上，用於調節進入網帶爐110的惰性氣體的流量。

燒碳裝置150包括空壓機、多個第二流量調節組件153、多條燒碳管道155以及多個空氣分散組件157，多條燒碳管道155的一端依次連接於網帶爐110並與網帶爐110的內腔連通，另一端均與空壓機連接，用於將空壓機產生的壓縮空氣通入網帶爐110，多個第二流量調節組件153一一對應地連接於多條燒碳管道155，用於調節每條燒碳管道155內的空氣流量，多個空氣分散組件157設置在網帶爐110上並伸入網帶爐110，每個空氣分散組件157伸入到網帶爐110的部分與燒碳管道155相對應。

在本實施例中，將壓縮空氣通過少燒碳管道155通入到網帶爐110中去，使得進入網帶爐110的空氣更容易充滿整個網帶爐110並充分與網帶爐110內的炭黑接觸。

以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。