CN1030131A - 潜热式流态化节能多用型加热炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于工件热处理加热的潜热式 流态化节能多用型加热炉。

潜热式流态化节能多用型加热炉是由炉壳、分布 器和三氧化铝砂浴组成的流态化炉膛、吸尘封闭炉口 组件等主要部件构成，利用流态化下三氧化铝砂的绝 缘性和导热性，将电加热器直接潜入砂浴内，使产生 的热量全部被砂浴吸收，从而具备加热的传导、对流、 辐射三大条件，热效率高。该炉使用温度范围从 100℃～1000℃以上，适合工件的热处理及化学处 理，具有多用途和较大的实用性。

Description

本发明涉及一种用于金属零件热处理、纺丝组件的清洗及热熔塑料工业的模具清洗的潜热式流态化节能多用炉。

经检索有关专利文献，没有与本发明相同结构的加热炉。现有热处理加热炉的结构形式主要有内热式流态化加热炉、燃气流动粒子炉、外热式流态化加热炉。内热式流态化加热炉是由炉壳、分布板、井式的炉膛、气室、电极板主要部件构成。分布板夹在炉膛与气室之间，膛壁装有电极板，炉口两侧装有吸风口上加盖，采用石墨粒子做流化介质。这种结构特征加热炉的工作原理是，具有一定压力的工作气源在气室稳压后透过分布板进入炉膛，使石墨粒子在气流的作用下膨胀和运动，呈液态状上下翻腾湍动，当电极间加上电压后，石墨粒子为导体，使介质发热，炉温可达到所需温度。石墨粒子在高温下不断氧化烧损呈粉尘状，易飞扬造成空气污染，並对工件有增碳作用。燃气流动粒子炉是在井式炉罐下安一气室两者之间装一块分布板，炉罐与炉壳间填保温材料。这炉是以天然气或液化气为热源，用一定的比例与压缩空气在气室内混合透过分布板进入炉膛使其内三氧化二铝粒子呈流化状。从炉口点火后可使混合气燃烧、炉温可达到需要的温度。燃气流动粒子炉使用时，液化气耗量大，没有气源装置无法使用，温度的精度不易控制。外热式流态化加热炉的炉膛做成井筒形，吸风口焊在筒口下边的一侧，呈长方形，炉口有盖。分布板采用金属风帽结构，电加热体环绕在炉膛外侧，外面有一圈金属反射圈，采用三氧化二铝砂做流态化介质。外热式流态化加热炉使用时压缩空气进入气室，经稳压后透过分布板进入炉膛，使介质流化。环绕在炉膛外侧的电热体通电发热后，传给炉壁，流动的三氧化二铝粒子从炉壁吸收了热量，经对流传到整个炉膛。由于风帽型分布板流化质量较差，耗气量多，易产生死区。且吸尘口仅在一边炉口跑砂严重。相对内热式加热炉热效率低。

本发明目的是要提供一种采用中性三氧化二铝空心球砂的流态化潜热式加热技术的加热炉。炉子的温度范围可从100℃～1000℃以上（视电热体最高工作温度而定），适合不同产品的工艺要求。本技术具有较高热效率是节能多用型加热炉。

本发明的技术特征是：潜热式流态化节能多用型加热炉是由硅酸铝纤维保温夹层、气室、分布板、炉膛、盘管、吸风管、吸风圈、炉口、炉盖、炉口砂封槽、沉降斗、上溢口、电加热器、芯圈、下返流口、炉台面、炉外壳、接线桩头、炉底下脚、装饰罩、热电偶、法兰构成。其中流化态用分布板、潜热式流态化加热炉膛、吸尘封闭炉口组件三个部件为本发明特殊设计、用材、工艺制作，其余各部件均为现有加热炉采用的一般部件。

流化态用分布器是由气室和分布板组成，气室分上下两层，中间有孔板隔开，压缩气从下室通过孔板进入上层。分布板制造，选用30～60mm宽、15～20mm厚的优质硅酸铝毡条，按需剪成一定长度。将毡条叠起放入预制的方框架内，夹在两块模板中间，从端面施加压力制成一定比重的分布板，並将框口焊接固定。

潜热式流态化加热炉膛由炉膛、电加热器、芯圈组成。炉膛用耐热钢板卷成园筒形，上下口焊有耐热钢法兰。电热器是把烧制的螺旋形电阻丝穿入条状碳化硅快内，构成履带状，把它捆绑在用耐热钢板卷成的芯圈外侧。一同置在炉膛的中心坐于分布板上。芯圈的下口焊成栅状。吸尘封闭炉口组件是由上溢口、沉降斗、吸风圈、炉口、砂封圈组成。该组件的下部是呈漏斗形，下口开方形栅孔，安装时底口伸到芯圈内，可以起到定位芯圈，並使圈内三氧化二铝砂流化时从孔口溢出到圈外。漏斗筒上部焊在法兰的下部，漏斗的下部与芯圈内径相等，法兰上部焊一环形空腔，内壁开一圈狭缝，外侧开一抽风道，腔外焊一圈水套。空腔上部炉口有盖，口边外侧焊成一圈槽与盖的边环构成砂封。

当加热炉使用时，具有一定压力的气源，通过盘管进入气室被稳压，随即透过被特制的分布板呈细密的气流进入流化床，使床内原盛有的固体砂粒三氧化二铝被松散，浮动，上下翻腾，形如开锅的稀粥，砂粒与气体呈固-气两相的流态化状砂浴。随着气流不断地送入，砂浴也不断翻腾上涌，由芯圈内溢至上溢口，流向圈外缓蟠酉路盗骺诹骰兀纬啥粤鳌Ｔ诹魈刺碌娜趸辽熬哂芯敌院透叩牡既刃裕⑷忍逯苯咏肷霸∧冢共娜饶苋勘簧霸∥铡Ｔ〈材谥糜械男救词堑缂尤绕鞯闹Ъ埽挚稍斐缮霸∧谕舛粤鳌Ｂ谕夥笥信坦埽晌章磐赋龅娜饶埽米髟と绕础Ｕ庋峁沟募尤嚷佣弑噶思尤鹊拇肌⒍粤鳌⒎?射三大条件，热效率很高。当工件置于圈内砂浴中，其表面被三氧化二铝砂粒撞击而被均匀加热或冷却。

本发明的优点：潜热式流态化节能多用型加热炉设计新颖，结构合理，由于利用流态化三氧化二铝砂的绝缘性和高导热性特点，将电加热器直接潜入（浸入）砂浴内，使产生的热量全部被砂浴所吸收。当工件置于该介质时，该介质以同样的效率将热能均匀地传给工件，故加热速率快;由于发热体不与炉壁接触，热损失少;炉壁外敷有盘管，可吸收炉膛透出的热能，作预热气源，提高热能的利用率;从而达到较高的热效率。由于采用流态化技术，使用温度的范围（从100℃～1000℃以上）广阔。视电加热体材料耐热温度，适合各种不同工艺要求工件的热处理，具有多用途和较大的实用性。

以下结合附图，说明本发明的实施例：

附图1是潜热式流态化节能多用型加热炉的结构示意图。

参照附图1，加热炉的外壳（18）是用2mm薄钢板折成不等边十边形，炉底下脚用两根12＃糟钢焊接，上口用40×40角铁折成十边形，焊成边框。上口下面90mm处做一镶嵌条装饰线，壳底用5mm钢板套在壳内焊住。上铺一层轻质耐火砖。分布板（3）夹在气室（2）与炉膛（13）中间用耐热钢下法兰（23）连接，密封片用硅酸铝纤维毡，两面刷水玻璃，粘在分布板上。气室、炉膛选用耐热钢板焊接，连成一体。炉膛外套上内径为φ15mm不锈钢盘管（5），盘管下口用卡套式管接头与气室入口管头联接。整体吊入炉壳，定于中心。把盘管上口接到气源入口。夹层用硅酸铝纤维棉填实。炉芯（15）外侧捆绑电加热器（14），吊入炉膛内，其下返流口（16）座于分布板上，其位置的固定，通过吸尘封闭炉口组件的沉降斗（11）、上溢口（12）圈套入其内而定位固定。电加热器的电热丝引出头穿上瓷珠，穿过位于流化面上部的炉膛壁孔（壁孔有瓷管绝缘），连接到安在炉壳上的接线桩头（19）。炉台面（17）与炉壳用螺钉连接。炉台的内圈加工成台阶与炉膛耐热钢上法兰（24）的台阶配合，使炉膛定位。炉口（8）的法兰与炉膛上法兰用螺栓联接，中间垫硅酸铝毡密封片。装饰罩（21）套在炉口外圈，热电偶（22）从吸风管（6）部位由罩面上方孔直插炉膛流化浴内。炉盖（9）置于炉口砂封槽（10）上，废气通过吸风圈（7）口经排风道排除。

Claims (4)

1、一种用于工件热处理的潜热式流态化节能多用型加热炉是由硅酸铝纤维保温夹层、气室、分布板、炉膛、盘管、吸风管、吸风圈、炉口、炉盖、炉口砂封槽、沉降斗、上溢口、电加热器、芯圈、下返流口、炉台面、炉外壳、接线桩头、炉底下脚、装饰罩、热电偶、法兰组合构成，其特征是：

a  流态化用分布器是由气室和分布板组成；

b  潜热式流态化加热炉膛是由炉膛、电加热器、芯圈组成；

c  吸尘封闭炉口组件是由上溢口、沉降斗、吸风圈、炉口、砂封圈组成。

2、根据权利1所述的加热炉，其特征是分布器是由分上下二层上层分布板的材料用硅酸铝毡条叠起放入按尺寸预制的框架内，夹在两块模板中间，从端面压缩制成一定比重的分布板。

3、根据权利要求1所述的加热炉，其特征是炉膛采用耐热钢板卷成园筒形，上下口焊有法兰;绕制成螺旋形电组丝穿入条状碳化硅块内呈履带状，捆绑在下口焊成栅状的芯圈外侧，置于三氧化二铝砂浴内。

4、根据权利要求1所述的加热炉，其特征是吸尘封闭炉口组件，下部浅事┒沸危驴诳叫握た祝┒吠采喜亢冈诜ɡ嫉南虏浚驳子胄救δ诰断嗟龋钩啥ㄎ弧⑽尽⒎缆┤灰惶濉?

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