一種帶保護氣氛的銅錠加熱系統的製作方法
2023-09-21 11:31:25
專利名稱：一種帶保護氣氛的銅錠加熱系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種銅錠的加熱系統，尤其涉及一種帶保護氣氛的銅錠加熱系 統。
背景技術：
目前銅及銅合金錠加熱所使用的加熱爐一般為感應加熱爐或者感應加熱爐後面 串聯一臺通過式電阻均熱爐7a。為了避免同流效應和端部效應對加熱效率的影響，一般將 多段式加熱爐(如圖1所示的la_6a)的段與段之間留出80mm左右的間隙(參見圖1)，處於 間歇中的銅錠完全暴露於空氣中，在高溫下極易氧化。感應加熱爐採用梯度加熱方式，沿 爐長向出料方向銅錠8a加熱溫度依次升高，間隙9a處的銅錠溫度大約為180-250°C，已經 達到銅錠開始氧化的溫度；間隙IOa處的銅錠溫度大約為380-450°C;間隙Ila處的銅錠溫 度大約為550-630°C，銅錠表面氧化速度加快；間隙1 處的銅錠溫度大約為750-800°C;間 隙13a處的銅錠溫度大約為880-950°C ；間隙1 處的銅錠溫度大約為950_1150°C。由出 料機械手從均熱爐中取出，放置於出料輥道的銅錠1 溫度在950-1150°C。從間隙12a處 開始一直到銅錠出爐，銅錠表面氧化十分強烈。圖2和圖3為單段銅錠加熱爐Ib加熱銅錠2b時，爐內吸入冷空氣-銅錠表 面氧化形成煙囪效應示意圖。冷空氣從加熱爐爐體的低溫端沿銅錠底部與感應圈內襯之間 的縫隙北、恥處吸入(見圖2的標記北和圖3的標記恥)，進入爐內的空氣一方面氧化銅 錠，一方面被銅錠加熱。熱空氣4b上浮，在密度差的作用下，最後排出爐外。冷空氣源源不 斷從北、恥處吸入，一方面氧化銅錠，一方面被銅錠加熱，然後排出爐外(參見圖2的標記 6b)。可見，現有加熱爐由於段與段之間存在縫隙，縫隙處銅錠暴露於空氣中，產生嚴重的 氧化現象。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種帶保護氣氛的銅錠加熱系統。上述目的是通過下述方案實現的一種帶保護氣氛的銅錠加熱系統，其包括多段式感應加熱爐-電阻均熱爐，其防 氧化的保護氣氛系統包括進料鎖氣室、出料鎖氣室、進料鎖氣室氮氣吹掃與排放監測系統、 出料鎖氣室氮氣吹掃與排放監測系統、加熱-均熱室氮氣吹掃與排放監測系統、多段式爐 體段與段之間的密封裝置。根據上述銅錠加熱系統，其特徵在於，所述進料鎖氣室、出料鎖氣室結構各包括一 個密封的爐室、兩道鎖氣密封門、一套氮氣吹掃裝置、一套氮氣濃度監測與排放裝置。根據上述銅錠保護系統，其特徵在於，所述密封裝置是以柔性耐火絕緣材料作為 內襯的氣密性護套層。根據上述銅錠加熱系統，其特徵在於，所述加熱-均熱室氮氣吹掃與排放監測系 統包括一套氮氣吹掃裝置、一套氮氣濃度監測與排放裝置。在多段式爐體段與段之間裝有氣密性的密封裝置。採用此保護氣氛裝置，能有效防止銅錠在加熱過程中存在的氧化現象，減少金屬 氧化損失，提高擠壓製品質量，降低成本。由於不存在氧化皮對擠壓筒、擠壓模、穿孔針的磨 損，能顯著提高擠壓工裝的使用壽命，提高擠壓工序成材率，降低擠壓工具成本。
圖1是現有技術的多段式加熱爐的結構示意圖；圖2是現有技術的單段銅錠加熱爐的結構示意圖；圖3是圖2的側視圖；圖4是本實用新型的帶保護氣氛的銅錠加熱系統的結構示意圖。
具體實施方式
參見圖4，本實用新型的帶保護氣氛的銅錠加熱系統包括感應加熱爐25和電阻均 熱爐9，電阻均熱爐9的進口與感應加熱爐25的出口相連，並且，感應加熱爐包括多段感應 爐體3-8，銅錠加熱系統還包括進料鎖氣室2和出料鎖氣室10，進料鎖氣室2連接在感應加 熱爐25的第一段感應爐體3的進口，出料鎖氣室10連接在電阻均熱爐9的出口。進料鎖氣室2和出料鎖氣室10包括密封的爐室、安裝在爐室進出料端的兩道鎖氣 密封門13、15、爐室頂部的氮氣吹掃裝置14、以及設在爐室中輥道下方的氮氣濃度監測與 排放裝置16。出料鎖氣室10包括密封的爐室、安裝在爐室進出料端的兩道鎖氣密封門20、21、 爐室頂部的氮氣吹掃裝置22、以及設在爐室中輥道下方的氮氣濃度監測與排放裝置23。在多段感應爐體之間的間隙以及加熱感應爐25和電阻均熱爐9之間的間隙均設 有氣密性的密封裝置17。優選地，密封裝置17是以柔性耐火絕緣材料作為內襯的氣密性護套層。在與電阻均熱爐9相連的感應爐體8和電阻均熱爐9之間安裝有氮氣吹掃裝置， 在第一與第二段感應爐體3、4之間安裝有氮氣濃度監測與排放裝置19。下面參照圖4描述使用本實用新型的加熱爐對銅錠進行加熱和均熱的過程當銅 錠加熱爐開始工作時，將第一、二、三節待加熱的銅錠A、B、C分別推入第一段感應爐3、進料 鎖氣室2和上料系統上料位置1，關閉進出料鎖氣室鎖氣密封門13、15、20、21，打開氮氣吹 掃裝置14、18、22向爐內吹掃純淨的氮氣，氮氣濃度監測與排放裝置16、19、23向爐外排放 爐內的空氣。當氮氣濃度監測與排放裝置16、19、23監測到排放的氮氣濃度達到99%以上 時，氮氣濃度監測與排放裝置16、19、23中的排空閥和氮氣吹掃裝置14、18、22中的進氣閥 關閉，銅錠加熱爐開始送電加熱。根據程序設定的進料節拍需要向爐內供料時，進料鎖氣室 鎖氣密封門13、15打開，進料鎖氣室吹掃控制裝置14打開向爐內供氣，保持進料門鎖氣密 封門13門口處微正壓，上料裝置1將銅錠C推入鎖氣室2、銅錠C將B推入第一段感應爐 內，銅錠B將A推向第二段感應爐。推料動作完成，鎖氣密封門13、氮氣吹掃裝置14的吹 掃閥關閉，整個加料過程重複上述動作。當加熱的銅錠到達均熱室時，打開出料鎖氣密封門 20。出料時，需要打開鎖氣密封門13、15、20、21，打開氮氣吹掃裝置14和22，保持進料密封 門13門口、出料密封門21門口處微正壓，上料裝置1將加熱好的銅錠12推到出料鎖氣室10中，出料機構M將加熱好的銅錠12取出。如果出現被加熱的銅錠表面氧化現象，可以在 加熱過程中間斷打開閥門18向爐內供氣，通過閥門16和23排空，吹掃爐內的空氣，還可以 通過向氮氣中加入5%-15%的氫的辦法，使銅錠表面光亮。吹掃用的氮氣可以是管道氮氣也 可以是瓶裝氮氣。
權利要求1.一種帶保護氣氛的銅錠加熱系統，其包括感應加熱爐和電阻均熱爐，所述電阻均熱 爐的進口與所述感應加熱爐的出口相連，並且，所述感應加熱爐包括多段感應爐體，其特徵 在於，所述銅錠加熱系統還包括進料鎖氣室和出料鎖氣室，所述進料鎖氣室連接在所述感 應加熱爐的進口，所述出料鎖氣室連接在所述電阻均熱爐的出口。
2.根據權利要求1所述的銅錠加熱系統，其特徵在於，所述進料鎖氣室和出料鎖氣室 均包括密封的爐室、安裝在所述爐室進出料端的兩道鎖氣密封門、所述爐室頂部的氮氣吹 掃裝置、以及設在所述爐室中輥道下方的氮氣濃度監測與排放裝置。
3.根據權利要求1或2所述的銅錠加熱系統，其特徵在於，在所述多段感應爐體之間的 間隙以及所述加熱感應爐和所述電阻均熱爐之間的間隙均設有氣密性的密封裝置。
4.根據權利要求3所述的銅錠加熱系統，其特徵在於，所述密封裝置是以柔性耐火絕 緣材料作為內襯的氣密性護套層。
5.根據權利要求1或2所述的銅錠加熱系統，其特徵在於，在與所述電阻均熱爐相連的 感應爐體和所述電阻均熱爐之間安裝有氮氣吹掃裝置，在第一與第二段所述感應爐體之間 安裝有氮氣濃度監測與排放裝置。
專利摘要本實用新型公開了一種帶保護氣氛的銅錠加熱系統，其包括感應加熱爐和電阻均熱爐，電阻均熱爐的進口與所述感應加熱爐的出口相連，並且，感應加熱爐包括多段感應爐體，其特徵在於，銅錠加熱系統還包括進料鎖氣室和出料鎖氣室，進料鎖氣室連接在感應加熱爐的進口，出料鎖氣室連接在所述電阻均熱爐的出口。在多段感應爐體之間的間隙以及加熱感應爐和電阻均熱爐之間的間隙均設有氣密性的密封裝置。採用此保護氣氛裝置，能有效防止銅錠在加熱過程中存在的氧化現象，減少金屬氧化損失，提高擠壓製品質量，降低成本。由於不存在氧化皮對擠壓筒、擠壓模、穿孔針的磨損，能顯著提高擠壓工裝的使用壽命，提高擠壓工序成材率，降低擠壓工具成本。
文檔編號C21D9/70GK201890907SQ20102063111
公開日2011年7月6日 申請日期2010年11月30日 優先權日2010年11月30日
發明者楊志強, 賀永東 申請人:金川集團有限公司