CN102433521B - 燃气辊底连续式快速时效炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及金属热处理设备，公开了一种燃气辊底连续式快速时效炉，其包括炉体和温度控制系统，炉体内设有若干个热处理单元，每个热处理单元包括工件区、燃烧系统和循环风机；所述工件区的上方设有一个独立燃烧室，燃烧系统和循环风机分别设于独立燃烧室的左右两端，独立燃烧室设有循环风进风口和循环风出风口；所述工件区的左右两侧设有导风窗，导风窗上设有若干导风孔，两侧导风窗与炉膛之间分别形成进风风道和出风风道；所述独立燃烧室的内腔、循环风机的吸风口、循环风机的出风口、循环风进风口，进风风道、工件区、出风通道和循环风出风口依次形成热风循环通道。本发明采用平流循环方式，炉温均匀性高，路径短、效率高。

Description

燃气辊底连续式快速时效炉

技术领域

本发明涉及金属热处理设备，尤其涉及铝合金材料用快速时效炉。

背景技术

燃气辊底连续式快速时效炉是目前较先进高效的铝合金材料用快速时效炉，其包括炉体和温度控制系统，炉体底部为辊道，炉体前后分别设有进出料炉门，炉体内设有若干个热处理单元，每个热处理单元包括工件区、燃烧系统和循环风机。

但是，现有的燃气辊底连续式快速时效炉的热处理单元中，如附图1所示，循环风机53位于炉体顶部，燃烧系统52位于循环风机53的下方，工件区51位于燃烧系统52的下方，工件区51和燃烧系统52外部设有导风罩，导风罩与炉膛之间形成风道。循环风机53将燃烧系统52产生的热风向上吸出导风罩，将热风从左右两侧风道向下送，热风从导风罩下方的缝隙进入工件区51，在循环风机53的吸力作用下向上运动流经工件区51，对工件进行热处理。该结构使得炉温均匀性差，工件区51上方的温度大大高于下方温度；此外，热风需先经上吸下送才能与工件接触，使得循环路径长、效率低。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的炉温均匀性差，循环路径长、效率低的不足，提供了一种采用平流循环方式，炉温均匀性高，路径短、效率高的燃气辊底连续式快速时效炉。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

燃气辊底连续式快速时效炉，包括炉体和温度控制系统，炉体底部为辊道，炉体前后分别设有进出料炉门和进出料台，炉体内设有若干个热处理单元，每个热处理单元包括工件区、燃烧系统和循环风机；所述工件区的上方设有一个独立燃烧室，所述燃烧系统和循环风机分别设于独立燃烧室的左右两端，循环风机的吸风口朝向燃烧系统，独立燃烧室在循环风机的出风口处设有循环风进风口，独立燃烧室在燃烧系统的下方设有循环风出风口；所述工件区的左右两侧设有导风窗，所述导风窗上设有若干导风孔，所述右侧导风窗与右侧炉膛之间形成进风风道，左侧导风窗与左侧炉膛之间形成出风风道；所述独立燃烧室的内腔、循环风机的吸风口、循环风机的出风口、循环风进风口，进风风道、工件区、出风通道和循环风出风口依次形成热风循环通道。

“炉体底部为辊道，炉体前后分别设有进出料炉门和进出料台”，可实现连续进出料，减少设备占地面积，提高车间利用率。运行时，采用快速进出料，慢速移料的方式，减少炉门打开过程中的热量散失，降低能耗，节约成本。“炉体内设有若干个热处理单元”，相对独立的热处理单元，可实现不同处理要求的不同工件同时处理。“每个热处理单元包括工件区、燃烧系统和循环风机”，其工作原理为循环风机将燃烧系统产生的热风导向工件区，对工件进行热处理。“所述工件区的上方设有一个独立燃烧室”，独立燃烧室将燃烧系统产生的热风限定在一定范围内，易于热风流向控制。“所述燃烧系统和循环风机分别设于独立燃烧室的左右两端，循环风机的吸风口朝向燃烧系统，独立燃烧室在循环风机的出风口处设有循环风进风口，独立燃烧室在燃烧系统的下方设有循环风出风口”，燃烧系统产生的热风和循环风出风口排出的循环风，在循环风机的吸力作用下，充分混合后，从循环风进风口进入下一次循环。“所述工件区的左右两侧设有导风窗，所述导风窗上设有若干导风孔，所述右侧导风窗与右侧炉膛之间形成进风风道，左侧导风窗与左侧炉膛之间形成出风风道”，风道和导风窗设于工件区的两侧，热风从右侧向左侧平流经过工件，热风平稳均匀的经过整个工件区，大大提升了炉温均匀性。“所述独立燃烧室的内腔、循环风机的吸风口、循环风机的出风口、循环风的进风口，进风风道、工件区、出风通道和循环风的出风口依次形成热风循环通道”，循环风机采用短距离循环，增加对流次数，同时大大的降低循环风机的功率，节约使用成本和设备投资成本。

作为优选，所述炉门自下至上向炉体方向倾斜，与垂直方向呈4-6度夹角，炉门门框四周设有软质密封材料，炉门顶端通过钢索连接于电动提升机。

炉门与炉体呈一定夹角，炉门关闭时，靠自重来实现密封。呈4-6度夹角，是最优选的角度，大于6度，炉体侧面过于倾斜，炉体高度过高，炉内空间浪费过多；小于4度，一般炉门的自重不足以使炉门密封。炉门门框四周设置软密封，关闭时 ，能完全与炉体门框结合密封，减少热量外溢，保证炉膛温度的均匀性。电动提升机的提升速度可控制在10-15m/min，该速度可保证炉门开合能在1分钟内完成，不会造成热量的过多散失，也可保证电动提升机有较可靠的运行稳定性。

作为优选，所述导风窗包括至少两根纵杆和若干导风板，导风板的左右两侧固定于纵杆，上下相邻两导风板之间形成导风孔。

若干导风板排列成导风窗，结构简单，安装方便，导风孔可均匀设置，从而保证工件区的受热均匀。

作为优选，所述导风板的左右两侧设有腰形孔，所述纵杆上焊接有螺栓，所述螺栓穿过腰形孔与螺母配合将导风板固定于纵杆。

腰形孔的设计实现了导风板高度位置的调节，使导风窗可调整导风孔的位置以适应不同工件的不同处理要求。

作为优选，相邻两热处理单元的进风风道与进风风道之间，及出风风道与出风风道之间均设有隔板。

隔板将相邻两热处理单元的风道隔开，使各热处理单元相对独立，处理效果更好。

作为优选，所述炉体顶部设有烟道口,烟道口上设有炉压平衡调节阀。

炉内需保持为微正压状态，炉顶设置炉压平衡调节阀，炉内压力过高时，炉压平衡调节阀打开，烟气从烟道口及其连接的管道排出，使炉内压力降低，降至微正压状态，调节阀回复平衡关闭状态。

作为优选，所述炉压平衡调节阀包括阀体，阀体内部设有阀杆和阀片；所述阀杆位于阀体的内腔径向中心线上，其两端与阀体的内壁活动连接，并可以阀体的内腔径向中心线为轴旋转；所述阀片固定于阀杆，阀片处于水平平衡位置时将阀体内腔封闭；阀杆的一端伸出阀体连接有平衡杆，所述平衡杆上连接有平衡锤。

炉内压力过高时，烟气可将阀片顶开，阀片绕阀体的径向中心线旋转，烟气从阀片与阀体内壁之间空隙排出，使炉内压力降低，降至微正压状态，阀片恢复水平平衡状态，将阀体内腔封闭。

作为优选，所述循环风的进风口处设有测温探头，所述测温探头与温度控制系统的超温报警模块相连。

在热空气进入炉膛处设置超温报警控制点，进一步保证产品质量。

作为优选，在循环风机出风口处设有风压传感器，所述风压传感器与燃烧系统的点火启动装置相连，风压传感器的压力信号指令控制燃烧系统点火启动装置的开启。

循环风机不启动，或者风压传感器无信号时，燃烧系统的点火启动装置将不会启动。

按照本发明的技术方案，每个热处理单元采用平流循环方式，大大提升了炉温均匀性，同时大大的降低循环风机的功率，节约使用成本和设备投资成本。 采用燃气直接加热的形式对铝合金进行时效热处理，无需增加其他辅助加热设备及配件。采用炉底辊传动，且连续进出料，减少设备占地面积，提高车间利用率，采用快速进出料，慢速移料的方式，减少炉门打开过程中的热量散失，降低能耗，节约成本。  

附图说明

图1 为现有技术中热处理单元的结构及热循环方向示意图。

图2 为本发明实施例的结构示意图。

图3 为图2中炉体部分的俯视放大示意图。

图4 为图2中热处理单元的结构及热循环方向示意图。

图5 为图2中导风窗A部的放大示意图。

图6 为图2中炉压平衡调节阀的结构示意图。

图7 为图6的俯视示意图。

图8 为图6的侧视示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

实施例

燃气辊底连续式快速时效炉，包括炉体1和温度控制系统，炉体1底部为辊道2，炉体前后分别设有进出料炉门31、32和进出料台41、42，炉体1内设有五个热处理单元5。

每个热处理单元5包括工件区51、燃烧系统52和循环风机53。

所述工件区51的上方设有一个独立燃烧室54，所述燃烧系统52和循环风机53分别设于独立燃烧室54的左右两端，循环风机53的吸风口531朝向燃烧系统52，独立燃烧室54在循环风机53的出风口532处设有循环风进风口55，独立燃烧室54在燃烧系统52的下方设有循环风出风口56；

所述工件区51的左右两侧设有导风窗57，所述导风窗57上设有若干导风孔571，所右侧导风窗57与右侧炉膛11之间形成进风风道58，左侧导风窗57与左侧炉膛12之间形成出风风道59；

所述独立燃烧室54的内腔541、循环风机53的吸风口531、循环风机53的出风口532、循环风进风口55，进风风道58、工件区51、出风通道59和循环风出风口56依次形成热风循环通道。

所述进出料炉门31、32自下至上向炉体1方向倾斜，与垂直方向呈4-6度夹角，所述进出料炉门31、32的门框四周设有软质密封材料，所述进出料炉门31、32的顶端分别通过钢索33、34连接于电动提升机35、36。

所述导风窗57包括三根纵杆572和若干导风板573，导风板573的左右两侧固定于纵杆572，上下相邻两导风板573之间形成导风孔（571）。所述导风板573的左右两侧设有腰形孔574，所述纵杆572上焊接有螺栓，所述螺栓穿过腰形孔574与螺母配合将导风板573固定于纵杆572。

相邻两热处理单元的进风风道58与进风风道58之间，及出风风道59与出风风道59之间均设有隔板50。

所述炉体1顶部设有烟道口13,烟道口13上设有炉压平衡调节阀6。所述炉压平衡调节阀6包括阀体61，阀体61内部设有阀杆62和阀片63；所述阀杆62位于阀体61的内腔径向中心线611上，其两端与阀体61的内壁活动连接，并可以阀体61的内腔径向中心线611为轴旋转；所述阀片63固定于阀杆62，阀片63处于水平平衡位置时将阀体61内腔封闭；阀杆62的一端伸出阀体连接有平衡杆64，所述平衡杆64上连接有平衡锤65。

所述循环风进风口55处设有测温探头，所述测温探头与温度控制系统的超温报警模块相连。

在循环风机53的出风口532处设有风压传感器，所述风压传感器与燃烧系统的点火启动装置相连，风压传感器的压力信号指令控制燃烧系统点火启动装置的开启。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (7)

1.燃气辊底连续式快速时效炉，包括炉体（1）和温度控制系统，炉体（1）底部为辊道（2），炉体前后分别设有进出料炉门（31、32）和进出料台（41、42），炉体（1）内设有若干个热处理单元（5），每个热处理单元（5）包括工件区（51）、燃烧系统（52）和循环风机（53），其特征在于：

所述工件区（51）的上方设有一个独立燃烧室（54），所述燃烧系统（52）和循环风机（53）分别设于独立燃烧室（54）的左右两端，循环风机（53）的吸风口（531）朝向燃烧系统（52），独立燃烧室（54）在循环风机（53）的出风口（532）处设有循环风进风口（55），独立燃烧室（54）在燃烧系统（52）的下方设有循环风出风口（56）；

所述工件区（51）的左右两侧设有导风窗（57），所述导风窗（57）上设有若干导风孔（571），右侧导风窗（57）与右侧炉膛（11）之间形成进风风道（58），左侧导风窗（57）与左侧炉膛（12）之间形成出风风道（59）；

所述独立燃烧室（54）的内腔（541）、循环风机（53）的吸风口（531）、循环风机（53）的出风口（532）、循环风进风口（55），进风风道（58）、工件区（51）、出风通道（59）和循环风出风口（56）依次形成热风循环通道；

所述炉体（1）顶部设有烟道口（13）,烟道口（13）上设有炉压平衡调节阀（6）；

所述炉压平衡调节阀（6）包括阀体（61），阀体（61）内部设有阀杆（62）和阀片（63）；所述阀杆（62）位于阀体（61）的内腔径向中心线（611）上，其两端与阀体（61）的内壁活动连接，并可以阀体（61）的内腔径向中心线（611）为轴旋转；所述阀片（63）固定于阀杆（62），阀片（63）处于水平平衡位置时将阀体（61）内腔封闭；阀杆（62）的一端伸出阀体连接有平衡杆（64），所述平衡杆（64）上连接有平衡锤（65）。

2.根据权利要求1所述的燃气辊底连续式快速时效炉，其特征在于：所述进出料炉门（31、32）自下至上向炉体（1）方向倾斜，与垂直方向呈4-6度夹角，所述进出料炉门（31、32）的门框四周设有软质密封材料，所述进出料炉门（31、32）的顶端分别通过钢索（33、34）连接于电动提升机（35、36）。

3.根据权利要求1或2所述的燃气辊底连续式快速时效炉，其特征在于：所述导风窗（57）包括至少两根纵杆（572）和若干导风板（573），导风板（573）的左右两侧固定于纵杆（572），上下相邻两导风板（573）之间形成导风孔（571）。

4.根据权利要求3所述的燃气辊底连续式快速时效炉，其特征在于：所述导风板（573）的左右两侧设有腰形孔（574），所述纵杆（572）上焊接有螺栓，所述螺栓穿过腰形孔（574）与螺母配合将导风板（573）固定于纵杆（572）。

5.根据权利要求1或2所述的燃气辊底连续式快速时效炉，其特征在于：相邻两热处理单元的进风风道（58）与进风风道（58）之间，及出风风道（59）与出风风道（59）之间均设有隔板（50）。

6.根据权利要求1或2所述的燃气辊底连续式快速时效炉，其特征在于：所述循环风进风口（55）处设有测温探头，所述测温探头与温度控制系统的超温报警模块相连。

7.根据权利要求1或2所述的燃气辊底连续式快速时效炉，其特征在于：在循环风机（53）的出风口（532）处设有风压传感器，所述风压传感器与燃烧系统的点火启动装置相连，风压传感器的压力信号指令控制燃烧系统点火启动装置的开启。

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