一種全封閉氣體保護階梯溫度加熱爐的製作方法

2023-11-06 23:14:52

本實用新型涉及一種加熱爐，具體涉及一種全封閉氣體保護階梯溫度加熱爐。

背景技術：

加熱爐是應用在物料及工件加熱處理的主要設備，其用於化工、冶金、石油、機械、熱處理、建材、電子、材料合成加工以及製藥等各種行業領域。特別對於有機物合成裂解、陶瓷材料燒制加工以及金屬材料的退火處理等應用場合，加熱爐體的氣氛保護要求較為嚴格，除此之外，在工件或樣品加熱處理過程中能耗損失的降低也是加熱設備的關鍵指標。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種全封閉氣體保護階梯溫度加熱爐。

一種全封閉氣體保護階梯溫度加熱爐，由主體加熱爐膛、惰性氣體密封艙以及機械推拉裝置組成，所述主體加熱爐膛的兩端配置惰性氣體密封艙，所述惰性氣體密封艙與主體加熱爐膛構成完全封閉惰性氣體循環密閉體系；

優點：實現工件加熱過程中的全封閉保護，同時也保證了工件連續化製備工程中進出料的絕對氣體保護。

所述主體加熱爐膛的兩端分別通過卡扣式自縮裝置與惰性氣體密封艙相連接，所述主體加熱爐膛與所述惰性氣體密封艙的連接區通過彈簧閘板實現主體加熱爐膛的開合，以保證加熱爐內的工件連續化處理。

所述主體加熱爐膛中配置低溫加熱系統和高溫電加熱系統，所述低溫加熱系統為設置在主體加熱爐膛爐壁內表面的油路，優選：所述油路上設置自動切換裝置。

所述高溫電加熱系統為設置在主體加熱爐膛爐壁外壁的電熱元件，優選：所述電熱元件採用棒狀或扁帶狀結構緊密環繞在主體加熱爐膛爐壁外壁，環狀電熱元件沿著主體加熱爐膛爐壁外壁長度方向依次排布構成籠型結構，加熱環結構的引出端之間採用並聯形式連入電極。

電加熱元件的配置功率根據爐膛加熱溫度要求具體靈活設計。

所述主體加熱爐膛的進出料採用機械推拉裝置實現。

所述的手(自)動機械推拉裝置包括主體加熱爐膛內導軌和傳動杆以及推拉彈簧，所述推拉彈簧給該裝置提供動力，傳動杆及導軌上配有n個託盤以裝盛被處理工件，當加熱完畢出料時，主體加熱爐膛的彈簧閘板打開，推拉彈簧推動傳動杆沿著導軌前進，將爐膛內的託盤從一側頂出，同時在進入側加裝待處理物料。

優選：所述惰性氣體密封艙，寬度為100-2000mm，高度為100-2000mm，有效長度為0.5-2米，具體的尺寸根據氣體密封要求可進行靈活設計。

優選：所述惰性氣體密封艙，所填充的惰性氣體為氮氣或氬氣，其純度為99.999％以上，氣體壓力可在常壓至0.1MPa之間靈活調整。

優選：所述油路分別與油溫機和冷油箱連接。

優選：所述主體加熱爐膛的有效加熱區的寬度為100-2000mm，有效加熱區的高度為100-2000mm，有效加熱區的長度為1米-30米，具體的尺寸根據加熱工件要求可進行靈活設計。

本實用新型的有益效果：

本實用新型的加熱爐帶有高低溫兩套加熱系統，通過兩套加熱系統的聯動，實現室溫至200℃的低溫段和200-1000℃高溫段的精確加熱控制，同時兩端的氣體密封艙可為整個加熱過程和進出料過程提供無縫惰性氣體保護，低溫加熱溫度段的冷油與熱油靈活切換可實現低溫段加熱過程的快速冷卻。整個爐體的進出料過程通過手(自)動機械推拉裝置實現，可靈活控制工件加熱過程的進出料，保證連續化生產需要。該加熱爐可實現各類有機無機材料的脫水烘乾、有機物的裂解以及金屬件或陶瓷件的退火加熱等工序。

主體加熱爐膛的低溫(室溫-200℃)加熱系統，其主體加熱介質為布置在加熱爐膛爐壁內部的油路中的熱油，熱油通過外置油溫機提供。在熱油油路中設有自動切換裝置，同時外置帶有冷卻系統的冷油箱，待降溫過程將冷油注入爐膛外冷油路中完成冷卻過程。

主體加熱爐膛內部與兩端惰性氣體密封艙連接成整體密閉結構，待彈簧閘板打開時，氣體密封艙與爐膛形成一體式通路，完成惰性氣體的填充；待加熱工序開啟，彈簧閘板關閉，爐膛內部行程惰性氣氛密閉區，實現對加熱工件升溫及降溫過程的完全保護。

整個爐體通過彈簧卡扣式結構設計將惰性氣體密封艙與主體加熱爐膛無縫密閉結合成整體，保證了整個進出料過程的完全氣體保護，有效提高了加熱物料熱處理過程的質量控制。

附圖說明

圖1為實施例1全封閉氣體保護階梯溫度加熱爐的結構示意圖；

其中，1.主體加熱爐膛，2.惰性氣體密封艙，3.機械推拉裝置，4.彈簧閘板，5.卡扣式彈簧，6.導軌，7.託盤，8.低溫加熱油路，9.電熱元件，10.惰性氣體通路。

具體實施方式

下面結合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。

實施例1

如圖1，一種全封閉氣體保護階梯溫度加熱爐對建築陶瓷加工的具體實施包括：

首先，將建築陶瓷置於託盤7中，將多個託盤放入主體加熱爐膛1中的導軌6上，通過手(自)動機械推拉裝置3推入主體加熱爐膛1中，將兩端惰性氣體密封艙2與主體加熱爐膛1通過卡扣式彈簧5連接為整體，開啟彈簧閘板4，使得主體加熱爐膛1和惰性氣體密封艙2形成密閉通路，通過惰性氣體通路10充入純度為99.999％以上壓強0.1MPa的氮氣保護。

待氣體壓力穩定後，關閉惰性氣體通路10，閉合彈簧閘板4，開啟內置低溫加熱油路8的低溫加熱系統，待溫度達到200℃以上並穩定後，開啟外置電熱元件9的高溫加熱系統，升溫至1000℃完成對整個低溫建築陶瓷的燒結過程。

最後，待陶瓷燒結完成後，關閉外置電熱元件9的高溫加熱系統，開啟內置低溫加熱油路8的低溫加熱系統內的冷卻裝置完成爐膛降溫，待溫度降至室溫時，鬆開卡扣式彈簧5並開啟彈簧閘板4，打開主體加熱爐膛1通過手(自)動機械推拉裝置3將託盤7依次推出並放入裝有待燒結物料的新託盤，完成一次陶瓷燒制過程。

實施例2

一種全封閉氣體保護階梯溫度加熱爐對酚醛樹脂裂解加工的具體實施包括：

首先，將酚醛樹脂樣品置於託盤7中，將多個託盤放入主體加熱爐膛1中的導軌6上，通過手(自)動機械推拉裝置3推入主體加熱爐膛1中，將兩端惰性氣體密封艙2與主體加熱爐膛1通過卡扣式彈簧5連接為整體，開啟彈簧閘板4，使得主體加熱爐膛1和惰性氣體密封艙2形成密閉通路，通過惰性氣體通路10充入純度為99.999％以上常壓的氮氣保護。

待氣體壓力穩定後，關閉惰性氣體通路10，閉合彈簧閘板4，開啟內置低溫加熱油路8的低溫加熱系統，升溫至150℃完成對酚醛樹脂樣品的碳化過程。

最後，待酚醛樹脂樣品裂解碳化完成後，關閉外熱油低溫加熱系統，開啟內置低溫加熱油路8的低溫加熱系統內的冷卻裝置完成爐膛降溫，待溫度降至室溫時，鬆開卡扣式彈簧5並開啟彈簧閘板4，打開主體加熱爐膛1通過手(自)動機械推拉裝置3將託盤7依次推出並放入裝有待碳化酚醛樹脂物料的新託盤，完成一次酚醛樹脂樣品碳化裂解過程。

實施例3

一種全封閉氣體保護階梯溫度加熱爐對碳纖維UD原料烘乾加工的具體實施包括：

首先，將碳纖維UD原料烘乾樣品置於託盤7中，將多個託盤放入主體加熱爐膛1中的導軌6上，通過手(自)動機械推拉裝置3推入主體加熱爐膛1中，將兩端惰性氣體密封艙2與主體加熱爐膛1通過卡扣式彈簧5連接為整體，開啟彈簧閘板4，使得主體加熱爐膛1和惰性氣體密封艙2形成密閉通路，通過惰性氣體通路10充入純度為99.999％以上常壓的氮氣保護。

待氣體壓力穩定後，關閉惰性氣體通路10，閉合彈簧閘板4，開啟內置低溫加熱油路8的低溫加熱系統，升溫至80℃完成對碳纖維UD原料的烘乾過程。

最後，待碳纖維UD原料烘乾完成後，關閉外熱油低溫加熱系統，開啟內置低溫加熱油路8的低溫加熱系統內的冷卻裝置完成爐膛降溫，待溫度降至室溫時，鬆開卡扣式彈簧5並開啟彈簧閘板4，打開主體加熱爐膛1通過手(自)動機械推拉裝置3將託盤託盤7依次推出並放入裝有碳纖維UD原料待烘乾物料的新託盤，完成一次碳纖維UD原料烘乾過程。

上述雖然結合附圖對本實用新型的具體實施方式進行了描述，但並非對本實用新型保護範圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本實用新型的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護範圍以內。