CN102517436A - 用于铝带加热与支撑的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于铝带加热与支撑的方法，其利用一种主要由炉本体、加热装置、气垫组、集气室和循环风机组成的铝带加热与支撑装置实现的，其中：气垫组、集气室和循环风机位于炉膛的内部，加热装置穿过炉本体的侧壁进入炉膛后位于集气室内；随着循环风机的转动，整个炉膛与气垫组的喷箱喷口之间形成正压差，炉膛内气体从喷箱入口进入喷箱后通过喷箱喷口喷出，喷出的气体遇到铝带后折返，通过的溢流孔进入集气室内，再通过集气室内两侧的加热装置加热后，由循环风机作用进入炉膛内，保证炉膛是一个稳定的静压室，以保证被加热后的气体源源不断地喷向铝带。本发明具有加热均匀，加热效率高，铝带运行稳定性好等优点。

Description

用于铝带加热与支撑的方法

技术领域

本发明涉及铝带热处理领域，特别是铝带气垫炉热处理线铝带的加热与支撑。

背景技术

已知（US5639418）提供了一种铝带气垫式热处理炉及加热输送装置，热处理炉采用分段设计，每段设置一台循环风机、加热装置、支撑气垫组和压下气垫组、上加热喷管和下加热喷管。其中，支撑气垫与压下气垫沿铝带相对布置，用于铝带的支撑；上加热喷管与下加热喷管沿铝带相对布置，用于铝带的上下表面的加热。该铝带气垫式热处理炉的工作原理：由气垫及喷管喷出的气体喷向铝带后折返溢流至整个炉膛内，炉膛内气体在循环风机抽力作用下，依次经过加热装置、循环风机、供风集管进入气垫和喷管内，这样炉内气体进行周而复始的循环，不断地将加热装置的热量传递给铝带，将铝带加热。

现有铝带气垫式热热处理炉主要有以下的技术特点：

（1）铝带的漂浮通过支撑气垫组和压下气垫组共同实现，支撑气垫和压下气垫沿带钢相对布置；

（2）铝带的加热通过上加热喷管和下加热喷管实现，上加热喷管和下加热喷管沿铝带相对布置，分别位于支撑气垫和压下气垫之间；

（3）炉气加热后再通过循环风机进入集气管内；

（4）支撑气垫、压下气垫、上加热管、下加热管由同一个封闭的供风集管供风。

但上述铝带气垫式热热处理炉在使用过程中主要有以下的问题：

（1）由于铝带的加热通过加热喷管实现，而加热喷管与气垫交错布置，导致起到加热作用的有效面积所占比例比较小，直接导致整个热处理炉加热效率比较低。

（2）炉内设有混气室及相对独立的正压通道，使炉膛结构复杂，炉子宽度尺寸比较大；

（3）压下气垫和支撑气垫相对布置，铝带运行稳定性差，很容易发生抖动、跑偏的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种用于铝带加热与支撑的方法，以克服上述现有技术存在的问题。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：主要由炉本体、加热装置、气垫组、集气室和循环风机组成的铝带加热与支撑装置实现的。其中：气垫组、集气室和循环风机位于炉膛的内部，加热装置穿过炉本体的侧壁进入炉膛后位于集气室内；随着循环风机的转动，整个炉膛与气垫组的喷箱喷口之间形成正压差，炉膛内气体从喷箱入口进入喷箱后通过喷箱喷口喷出，喷出的气体遇到铝带后折返，通过的溢流孔进入集气室内，再通过集气室内两侧的加热装置加热后，由循环风机作用进入炉膛内，保证炉膛是一个稳定的静压室，以保证被加热后的气体源源不断地喷向铝带。

在上述用于铝带加热与支撑的过程中，随着循环风机的转动，集气室内的气体被抽出后成为负压室，这个负压室通过溢流通道延伸至喷箱与铝带之间的区域；与此同时炉膛在循环风机的作用下成为正压室，这个正压室通过喷箱入口延伸至整个喷箱内部；这样，压力差的存在使炉膛内的气体通过喷箱入口进入喷箱后，由喷口喷出进入喷箱与铝带之间的区域。

所述气垫组的喷箱的喷口喷出的气体对铝带形成支撑力和加热源，其中：上气垫组的喷箱的喷口喷出的气体反向支撑力，用于对铝带反向支撑与加热；下气垫组的喷箱的喷口喷出的气体为正向支撑力，用于对铝带正向支撑与加热；正向支撑力与反向支撑力之差正好为该区域铝带的重力，使铝带能够克服地球引力处于完全漂浮状态。

所述喷箱设有两种不同类型的喷口：喷口一为窄缝式喷嘴，分布在喷箱两端，气流为幕状用于形成喷箱的静压区，用于支撑铝带；喷口二为圆形喷孔，分布在喷箱中间区域，气流为柱状用于加热铝带。

所述上下气垫组喷出的气体，分别由设置在炉膛内的两套独立的集气室收集。

所述加热装置不断向集气室内补充热烟气，该烟气在循环风机叶轮的作用下与原有炉气充分混合，并整体达到所要求的温度，加热后的炉气通过喷箱的喷口吹向铝带，使铝带加热。

所述循环风机有两套，分别安装在炉顶和炉底，负责上下炉膛的气体循环。

本发明与现有技术相比具有以下的主要优点： 

1.无喷箱供风通道设计结构紧凑。

2.循环风机入口处供热，使炉膛气体温度更加均匀。

3.气垫与铝带之间的区域两边气压高，中间气压低，利于铝带漂浮稳定。

4.所用的喷箱为既能加热又能支撑的组合喷箱。

5.上气垫组和下气垫组的喷箱交错布置，这样可使铝带成S形弯，保证铝带运行过程中的稳定性。

附图说明

图1为本发明采用的铝带加热和支撑装置的结构示意图。

图2为图1的A-A视图。

图3为图1的B-B视图。

图4为上气垫组4和下气垫组5的喷箱11的安装示意图。

图中：1.铝带；  2.炉本体； 3.加热装置； 4.上气垫组；  5.下气垫组； 6.上集气室；7.下集气室； 8.上循环风机； 9.下循环风机； 10.炉膛；11.喷箱。

具体实施方式

下面结合实施例及附图进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

本发明提供的用于铝带加热与支撑的方法，其以循环风机为源动力，加热系统为补充热源，通过喷箱将铝带不断地漂浮、不断地加热，便实现了铝带的加热与支撑。具体如下：

本发明提供的用于铝带加热与支撑的方法，是利用一种主要由炉本体、加热装置、气垫组、集气室和循环风机组成的铝带加热与支撑装置实现的，其中：气垫组、集气室和循环风机位于炉膛的内部，加热装置穿过炉本体的侧壁进入炉膛后位于集气室内；随着循环风机的转动，整个炉膛与气垫组的喷箱喷口之间形成正压差，炉膛内气体从喷箱入口进入喷箱后通过喷箱的喷口喷出，喷出的气体遇到铝带后折返，通过的溢流孔进入集气室内，再通过集气室内两侧的加热装置加热后，由循环风机作用进入炉膛内，保证炉膛是一个稳定的静压室，以保证被加热后的气体源源不断地喷向铝带。

在上述用于铝带加热与支撑的过程中，随着循环风机的转动，集气室内的气体被抽出后成为负压室，这个负压室通过溢流通道延伸至喷箱与铝带之间的区域；与此同时炉膛在循环风机的作用下成为正压室，这个正压室通过喷箱入口延伸至整个喷箱内部；这样，压力差的存在使炉膛内的气体通过喷箱入口进入喷箱后，由喷口喷出进入喷箱与铝带之间的区域。

所述气垫组包括上气垫组和下气垫组，它们为动静压一体式气垫，用于支撑和加热铝带，因而可以替代目前使用的支撑气垫组合和压下气垫组、上加热喷管和下加热喷管。

所述气垫组的喷箱的喷口喷出的气体对铝带形成支撑力和加热源，其中：上气垫组的喷箱的喷口喷出的气体为反向支撑力，用于对铝带的反向支撑与加热；下气垫组的喷箱的喷口喷出的气体为正向支撑力，用于对铝带的正向支撑与加热；压下力与支撑力之差正好为该区域铝带的重力，使铝带能够克服地球引力处于完全漂浮状态。

所述喷箱设有两种不同类型的喷口：喷口一为窄缝式喷嘴，分布在喷箱两端，气流为幕状用于形成喷箱的静压区，用于支撑铝带；喷口二为圆形喷孔，分布在喷箱中间区域，气流为柱状用于加热铝带。

所述加热装置不断向集气室内补充热烟气，该烟气在循环风机叶轮的作用下与原有炉气充分混合，并整体达到所要求的温度，加热后的炉气通过喷箱的喷口吹向铝带，使铝带加热。

本发明采用的用于铝带加热与支撑的装置，其结构如图1至图4所示：在炉本体2的炉膛10的内部，自上而下设有上循环风机8、上集气室6、上气垫组4、下气垫组5、下集气室7、下循环风机9。加热装置3有4套，它们分别穿过炉本体2的侧壁进入炉膛10后位于上集气室6、下集气室7的内部，并分别处于上循环风机8、下循环风机9的入口处。上气垫组4和下气垫组5的喷箱11沿铝带1上下方交错布置。

所述炉膛10为模块化炉膛，其构成模块化炉膛的方法是：除加热装置的介质管道与其他炉段共用外，组成该炉段的必要因素如上循环风机8、下循环风机9、上集气室6、下集气室7、加热装置3都是相对独立的。

所述加热装置3包括燃气烧嘴和烟气导管两部分，燃气烧嘴置于烟气导管内，烟气导管为I形管结构，尾部区域开有若干个数量的圆孔用于释放高温烟气，末端有一盲板封堵。 

参见图2，所述上气垫组4位于铝带1上方，并通过连接件与上集气室6相连，上循环风机8位于上集气室6的上方，加热装置3的烟气导管穿过炉本体2的侧壁进入炉膛10后位于上集气室内。下气垫组5位于铝带1下方，并通过连接件与下集气室7相连，下循环风机9位于下集气室7的下方，加热装置3的烟气导管穿过炉膛2的侧壁后位于下集气室内。

所述上气垫组4和下气垫组5的喷箱11，上气垫组比下气垫组少1套，其数量依据实际情况而定。本实施例中，参见图3和图4，上气垫组4设有三套喷箱11，下气垫组5设有四套喷箱11。上气垫组4的三套喷箱11与下气垫组5的四套喷箱11沿铝带1上下交错布置，在此作用下铝带成S形弯，保证运行过程中的稳定性。

所述上集气室6通过连接件与炉膛顶部钢结构相连，所述下集气室7通过连接件与炉膛底部钢结构相连。

所述上循环风机8、下循环风机9的结构相同，它们可以采用插入式离心风机。

所述喷箱11为双腔室结构，上下腔室通过法兰连接，并设有均流板保证气室内气体均匀，并在中间区域设有若干溢流通道，将喷箱11和铝带1之间的空间与上集气室6、下集气室7的空间联通。

采用上述结构的喷箱11，其喷出的气体可以保证：一是可以加热铝带1，二是能够稳定的支撑铝带1。随着上循环风机8、下循环风机9的转动，整个炉膛10与喷箱11喷口之间形成正压差，炉膛10内气体从喷箱11入口进入喷箱11后通过喷箱11喷口喷出；喷出的气体遇到铝带1后折返，通过喷箱11内的溢流通道进入上集气室6、下集气室7的内部，再通过上集气室6、下集气室7内的加热装置3加热后，由上循环风机8、下循环风机9的作用进入炉膛10内，保证炉膛10是一个稳定的静压室，这样就可以保证被加热后的气体源源不断的喷向穿过炉膛10的侧壁而出的铝带1，使铝带1加热。

所述溢流孔为钢板焊接结构，位于喷箱11的中间区域，将喷箱11与铝带1之间的区域分别与上集气室6和下集气室7连通。

所述连接件可以采用铆接或螺纹连接件。

本实施例采用的上述装置，由于将整个炉膛设计为一个封闭的静压室，静压室直接与气垫入口相通，因而可以取消相对独立的正压通道。

Claims (7)

1.一种用于铝带加热与支撑的方法，其特征是利用一种主要由炉本体、加热装置、气垫组、集气室和循环风机组成的铝带加热与支撑装置实现的，其中：气垫组、集气室和循环风机位于炉膛的内部，加热装置穿过炉本体的侧壁进入炉膛后位于集气室内；随着循环风机的转动，整个炉膛与气垫组的喷箱喷口之间形成正压差，炉膛内气体从喷箱入口进入喷箱后通过喷箱喷口喷出，喷出的气体遇到铝带后折返，通过的溢流孔进入集气室内，再通过集气室内两侧的加热装置加热后，由循环风机作用进入炉膛内，保证炉膛是一个稳定的静压室，以保证被加热后的气体源源不断地喷向铝带。

2.根据权利要求1所述的用于铝带加热与支撑的方法，其特征是随着循环风机的转动，集气室内的气体被抽出后成为负压室，这个负压室通过溢流通道延伸至喷箱与铝带之间的区域；与此同时炉膛在循环风机的作用下成为正压室，这个正压室通过喷箱入口延伸至整个喷箱内部；这样，压力差的存在使炉膛内的气体通过喷箱入口进入喷箱后，由喷口喷出进入喷箱与铝带之间的区域。

3.根据权利要求1所述的用于铝带加热与支撑的方法，其特征是所述气垫组的喷箱喷口喷出的气体对铝带形成支撑力和加热源，其中：上气垫组的喷箱喷口喷出的气体为反向支撑力，用于铝带反向支撑与加热；下气垫组的喷箱喷口喷出的气体为正向支撑力，用于对铝带正向支撑与加热；正向支撑力与反向支撑力之差正好为该区域铝带的重力，使铝带能够克服地球引力处于完全漂浮状态。

4.根据权利要求3所述的用于铝带加热与支撑的方法，其特征是喷箱设有两种不同类型的喷口：喷口一为窄缝式喷嘴，分布在喷箱两端，气流为幕状用于形成喷箱的静压区，用于支撑铝带；喷口二为圆形喷孔，分布在喷箱中间区域，气流为柱状用于加热铝带。

5.根据权利要求3所述的用于铝带加热与支撑的方法，其特征是上下气垫组喷出的气体分别由设置在炉膛内的两套独立的集气室收集。

6.根据权利要求1或5所述的用于铝带加热与支撑的方法，其特征是所述加热装置不断向集气室内补充热烟气，该烟气在循环风机叶轮的作用下与原有炉气充分混合，并整体达到所要求的温度，加热后的炉气通过喷箱的喷口吹向铝带，使铝带加热。

7.根据权利要求1所述的用于铝带加热与支撑的方法，其特征是所述循环风机有两套，分别安装在炉顶和炉底，负责上下炉膛的气体循环。

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