鋁材退火電阻爐的製作方法

2023-12-04 12:07:16

專利名稱：鋁材退火電阻爐的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及到的是經軋制後的鋁材坯料或成品鋁箔退火用的較大型箱式電阻爐，屬於有色金屬加工設備或熱處理設備。
由於鋁金屬物理特性所決定，鋁材退火只能採取低溫加熱和對流傳熱的方式，對於爐氣溫度的均勻性要求十分嚴格。在150～550℃的設定溫區內，到達保溫點後的一定時間內，爐內各點溫差應≤3℃～5℃，以防止局部過熱，影響材料性能。在較大裝載量的退火爐設計製造過程中，要實現這一點是比較困難的，主要影響因素是風機的風量，控溫設備的精度，爐體氣密性能等。
目前，國內生產的較大型箱式退火電爐，基本構成相似。如全金屬框架填充保溫材料構成爐箱體；卡口式加熱元件對應吊掛在爐膛上部兩側，由導流裝置將其與工料置放空間分隔，形成換熱風道；位於爐頂中央的風機，強制爐氣單方向循環給熱；為防止爐門變形洩漏以及爐門密封材料的過快老化，在爐門框封口和爐門板狀封刀的內側設置間接水冷通道；一般沒有爐壓指示裝置。控溫設備多採用單體分散式方法控制供電執行機構。綜上所述，現有技術採用單向軸流風機循環傳熱，風量較小，均溫速度慢，使退火過程延長；單體分散式控溫，可靠性差，控溫精度較低，無法集中管理或多臺設備群控，既便選用智能化儀表，也不能很方便地制訂工藝曲線，並監控整個退火過程，操作比較煩瑣；爐門封刀的間接水冷方式，散熱效果不理想，使較昂貴的密封材料較快老化，增加了生產的維護成本；沒有爐壓指示，無法隨時觀察爐內壓力變化，只能憑溫度設定排煙周期，安全係數低。
本實用新型的目的是改進現有技術的上述不足，綜合近年國內外鋁工業爐新技術及裝備，推出一種性能優異的適於15～50噸裝爐量的鋁卷、板材退火電爐。經測試，爐膛內各點溫差在±3℃以下。實現的方案是同時採用雙向可逆軸流風機，集中－分散式控溫系統，一體化直冷式爐門封刀和爐壓指示、報警裝置等多項技術，其特性如下1.雙向可逆風機，可強制爐氣往復地從工料上、下方向給熱，均溫性能明顯改善，抵消了某些不合理的爐氣分布因素，減少了單向給風時鋁箔碎片堵塞風機下防護網的機會。由於雙向風機扇葉傾角大(約60～65°)，風量增加，換熱效率高，從而縮短升溫時間，節省電耗。
2.集中－分散式控溫系統，用微機作上位機，擴展容易，可多機群控。保證了退火鋁材品質的一致性。系統硬體選用標準通用部件，維修方便，配上漢字系統，操作十分簡單。下位機選用相互獨立的智能化控溫儀表，並構成通訊網絡。配製不同的傳感器和執行機構，此系統可以控制溫度、壓力、流量、液位等過程量，其控溫精度可達到±1℃，屏顯和印表機方便了監控和記錄。
3.一體化直冷式爐門封刀，是用無縫鋼管取代板狀扁鋼，連續焊接在爐門周邊對應門框封條的位置，與循環水管道形成閉合的水循環系統。集壓緊和散熱為一體，散熱條件明顯改善，有效防止了爐門變形、洩漏，延長了密封材料(尤其是矽橡膠類)的使用壽命，加工也更加簡化。
4.爐壓檢測指示裝置，通過密封的管路將爐膛與帶報警功能的膜盒壓力表連通，可直觀地顯示爐氣壓力變化，當爐內鋁材軋制潤滑油遇熱大量揮發時，爐壓上升，提示排煙，以保障爐子使用安全，同時爐壓數值變化還可表明爐體、爐門的密閉狀態。
本實用新型的具體構成由下述實施例及附圖給出。


圖1是45噸鋁箔成品退火爐側視剖面示意圖。
圖2是該實施例正視剖面圖。
圖3是爐門密封方式局部放大圖。
圖4是集散式控溫系統原理圖。
以下結合附圖進一步說明本實施例的具體結構及工作原理。
該實施例採用箱式金屬結構含絕熱層的密閉爐體1，1臺或多臺雙向可逆軸流風機2分區安裝於爐頂中央。導流裝置5將爐膛分隔為兩部分，中間區為工料3置放空間，兩側區為爐氣循環換熱通道，卡口式電加熱器6等距吊掛於兩側通道上方。圖2箭頭表示爐氣循環方向及路徑，當風機2正向旋轉時，爐氣經過加熱器6換熱，再經過通道和工料3，回到風機2入口，完成一次循環；間隔一定時間後，風機2受控反向旋轉，爐氣先通過工料3，再經過通道、加熱器6，回到風機2出口。風機的正反向旋轉由自動控制系統完成。爐壓取樣管4從爐膛伸出，經閉路管道與控制室膜盒壓力表相連通，該壓力錶帶有報警設定機構。圖3為放大的卷揚爐門密封結構，爐門周邊的管狀封刀7，為閉路的水循環管道，爐門壓緊時，管狀封刀7對應壓緊在爐門框四周的彈性密封材料封條8表面，與爐門框水冷槽9共同形成爐門及其密封材料的水冷換熱系統。圖4表明的控溫系統工作時，由上位微機設定各控制對象的工藝曲線，通過網絡傳送給各下位儀表。下位儀表根據上位機送來的設定值與被控對象的實測值比較，構成一個閉環的控制迴路。同時，上位機通過網絡採集各控制對象及下位儀表本身的各項參數，經過數據處理，以圖表、文字等形式在監視器上顯示。當工藝需要或上位機故障時，下位儀表還可以獨立完成單體控溫過程。上位機可選擇286級以上的微機，下位儀表可以是一臺或多臺智能化數字控溫儀，執行機構為可控矽調功器，傳感器為適配的熱電偶。執行機構與傳感器的數量可根據技術要求選擇類型和數量，控溫時與下位儀表相匹配。
本實施例的其它機、電控制及聯鎖報警系統由另外的自動控制系統完成。
權利要求1.一種鋁材退火電阻爐，特別是一種較大型箱式金屬結構鋁材退火電阻爐。其組成是，在箱式金屬結構含絕熱層的密閉爐體1的頂部中央安裝一臺或多颱風機2由導流裝置5將爐膛分為工料3置放空間和爐氣循環換熱通道，卡口式電加熱器6等距吊掛於通道上方，爐頂裝有爐壓取樣管4，卷揚爐門採用管狀封刀7密封。由微機和控溫儀控制爐溫，其特徵是風機2為雙向可逆軸流風機；爐壓取樣管4為連通爐膛和爐壓指示裝置的封閉式管道；爐門管狀封刀7為一體化直冷式閉路水循環管道；微機控溫系統由微機作上位機，智能化數字控溫儀作下位儀表，構成集中一分散式微機控溫系統。
專利摘要本實用新型提供了一種較大裝載量的箱式結構鋁材退火電阻爐，其特徵是風機為雙向可逆軸流風機，爐壓取樣管為連通爐膛和爐壓指示裝置的封閉式管道。在實施例中同時採用了雙向軸流風機、集散式控溫系統、直冷式爐門封刀和可監測爐壓的指示、報警裝置等多項技術特徵，從而明顯提高了控溫精度，保障了爐氣均勻性，縮短了均溫時間。同時，改善了爐門密閉性能，延長密封材料的使用壽命，排煙系統更加安全可靠。
文檔編號F27B5/00GK2144284SQ9223166
公開日1993年10月20日 申請日期1992年8月26日 優先權日1992年8月26日
發明者韓國剛, 徐延喜 申請人:秦皇島通海發明技術開發研究所