CN104294016B - 节能退火炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节能退火炉，包括炉体，所述炉体包括保温墙和炉门，所述保温墙包括外墙板、内墙板和填充在该外墙板与内墙板之间保温棉，所述炉门通过升降装置安装在保温墙上，该退火炉还包括循环加热系统，所述保温墙还包括隔温铝箔、若干螺杆和若干螺母，所述循环加热系统包括加热风机、热风管、回风管、负压风机和负压风管，所述保温棉包括第一保温棉层和第二保温棉层。本发明结构简单，操作方便，节能效果好，使用安全可靠且使用寿命更长。

Description

节能退火炉

技术领域

本发明涉及一种节能退火炉。

背景技术

退火炉是将金属材料或机件放在不同的退火炉内缓慢加热到一定温度，保温一段时间，然后以适宜速度冷却的一种金属热处理工艺。目的是使经过铸造、锻轧、焊接或切削加工的材料或工件软化，降低硬度改善塑性和韧性，使化学成分均匀化，去除残余应力，或得到预期的物理性能。

而连续光亮退火炉主要是用于不同规格铜直管（棒）、钢管、铝管或盘园在控制气氛下连续光亮退火。随着铝箔、铝卷等铝制品在生活中的大量使用，汽车等设备的轻量化发展，将进一步扩大该类退火炉的市场。然而现有的退火炉普遍存在隔热效果差，能耗高，热量流失快等缺点，其产生的主要原因包括：一、保温墙主要采用耐火砖砌成和锚固钉将不锈钢内衬板以及保温棉直接固定在外墙板上，采用耐火砖砌的保温墙笨重，保温效果差；将不锈钢内衬及保温棉直接固定在外墙上，这种结构虽然也能起到一定的保温作用，但是由于锚固钉与外墙板直接接触，炉内的热量会随着锚固钉直接传递到外墙板上，当锚固钉较为密集时，还会造成较大地保温墙散热量，同时，炉内热气通过保温棉缝隙直接与保温墙外壁发生热传递，影响保温墙的保温效果，降低退火炉内的温度；二、加热系统主要是采用炉壁布置电阻丝通电加热的方式或天然气燃烧加热空气再将热空气通入炉内进行加热的方式，前者燃烧时电阻丝所需消耗的功率很大，节能效果不明显；后者燃烧时废气将带走大量热量，能量损失多。

发明内容

本发明的目的在于提供一种隔热节能效果好、热量散失小的节能退火炉。

本发明提供的这种节能退火炉，包括炉体，所述炉体包括保温墙和炉门，所述保温墙包括外墙板、内墙板和填充在该外墙板与内墙板之间保温棉，所述炉门通过升降装置安装在保温墙上，该退火炉还包括循环加热系统，所述保温墙还包括隔温铝箔、若干螺杆和若干螺母，所述循环加热系统包括加热风机、热风管、回风管、负压风机和负压风管，所述保温棉包括第一保温棉层和第二保温棉层，所述外墙板、第一保温棉层、隔温铝箔、第二保温棉层和内墙板依次相接，各所述螺杆的一端垂直焊接固定在外墙板内侧上，其另一端穿过第一保温棉层、隔温铝箔、第二保温棉层和内墙板与螺母连接，所述螺母拧紧锁住内墙板并通过该内墙板压实各保温棉层，所述加热风机和负压风机安装在保温墙顶部，所述加热风机的出气口通过热风管与炉体内的底部连通向炉体内吹入热空气，所述加热风机的一进气口通过回风管与炉体内的顶部连通控制经料卷吸热后的热空气通过加热风机再次加热形成回流循环，所述负压风机通过负压风管与炉体内的顶部连通并抽出炉体内加热后产生的有害废气并控制炉体内形成负压。

所述外墙板包括骨架和钢板，所述骨架由若干根空心矩形钢管焊接而成，所述钢板焊接在骨架内侧，所述钢板的周边与骨架之间采用满焊，所述第一保温棉层与钢板内侧相接，所述螺杆的一端垂直焊接固定在钢板内侧上。

所述第一保温棉层和第二保温棉层均采用针刺陶瓷纤维毯，所述内墙板由不锈钢或不锈铁制成。

所述加热风机由依次连通的离心式风机和电阻丝加热器组成，所述离心式风机的一进气口与回风管连通，所述电阻丝加热器的出气口与热风管连通。

为了本发明在进行油雾抽取过程中，因维持炉内压力环境、降低油雾的饱和度而方便补充新鲜空气，且有效检测炉内压力情况，在所述热风管和回风管的侧面开有若干热风孔，在所述负压风管的底部开有若干负压风孔，在所述回风管上装有补气阀，在所述炉体内的负压风管上安装有压力检测装置。

所述热风管包括总风管、两水平分管、四竖支管和两出风管，所述总风管的一端与加热风机的出气口连通，该总风管的另一端伸入炉体内并向两侧延伸分别与一水平分管连通，所述水平分管的各端分别与一竖支管的上端连通，所述出风管连通与两水平分管同一侧的竖支管下端，所述热风孔开在出风管的侧面。

为使本发明的密封效果好，热量流失更少，所述升降装置包括提升机构、安全销、密封条和安装在保温墙上的炉门框，在所述炉门框内设有竖直布置的导向轨道，所述导向轨道包括若干依次连接的直线段和向炉体内底部倾斜的斜线段，在所述炉门上设有与各斜线段位置相适应的导柱，所述密封条安装在炉门框内侧壁上，所述安全销安装在导向轨道上方各外侧的炉门框上，所述提升机构安装在炉门框上方的保温墙上并通过提升链条驱动炉门在炉门框内上下移动，所述炉门上移驱动导柱在导向轨道的直线段滑动，所述安全销伸出卡住导柱限定炉门开启位置，所述炉门下移驱动导柱滑至导向轨道的斜线段，所述炉门向炉门框内部运动压紧密封条。

所述炉门采用与保温墙相同的结构。

与现有技术相比，本发明具有几下优点：

1、通过采用双层的保温棉并在该双层保温棉中间用隔热铝箔隔开，利用隔热铝箔的隔热能力阻隔保温棉内的热量传递，大大的减少了通过保温墙热传导散失的热量，炉腔的保温效果更好。

2、通过加热风机将空气加热后经过热风管吹入炉体内的底部，热气上升先把热量传递给退火物料，再经炉体内顶部回风管被加热风机吸入进行循环加热，使炉内热空气形成回流，有效地节约了能源；利用负压风机通过负压风管抽取加炉内热后产生的混有油雾等有害废气使之排出炉外，从而降低炉内油雾的饱和度，促进退火物料表面油污气化挥发，制造炉内负压环境，防止密封炉内空气加热膨胀造成压力过高。

本发明结构简单，操作方便，节能效果好，使用安全可靠且使用寿命更长。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的左侧放大结构示意图。

图3为本发明保温墙的结构示意图。

图4为图1的后侧循环加热系统局部剖视结构示意图。

图5为图4左侧结构示意图。

图6为图4俯视结构示意图。

图7为图4的轴侧结构示意图。

图8为图2左侧局部放大结构示意图。

具体实施方式

从图1至图8可以看出，本发明这种节能退火炉，包括炉体、循环加热系统3、温控检测装置4和轨道5，炉体包括保温墙1和炉门2，保温墙1包括外墙板11、内墙板12、填充在该外墙板11与内墙板12之间保温棉13、隔温铝箔14、若干螺杆15和若干螺母16，保温棉13包括第一保温棉层131和第二保温棉层132，炉门2通过升降装置6安装在保温墙1上，循环加热系统3包括加热风机31、热风管32、回风管33、负压风机34和负压风管35，外墙板11、第一保温棉层131、隔温铝箔14、第二保温棉层132和内墙板12依次相接，各螺杆15的一端垂直焊接固定在外墙板11内侧上，其另一端穿过第一保温棉层131、隔温铝箔14、第二保温棉层132和内墙板12与螺母16连接，拧紧螺母16控制内墙板12锁住并通过该内墙板12压实各保温棉层；加热风机31和负压风机34安装在保温墙1顶部，加热风机31的出气口通过热风管32与炉体内的底部连通向炉体内吹入热空气，加热风机31的一进气口通过回风管33与炉体内的顶部连通控制经料卷吸热后的热空气通过加热风机再次加热形成回流循环，负压风机34通过负压风管35与炉体内的顶部连通并抽出炉体内加热后产生的有害废气并控制炉体内形成负压；温控检测装置4安装在炉体内的不同区域并将温度反馈给控制系统；轨道5铺设在炉内底部，方便物料放置在专用小车上直接推进炉内上料。

从图3还可以看出，本发明的外墙板11包括骨架111和钢板112，其中骨架111由若干根空心矩形钢管焊接而成，钢板112焊接在骨架111内侧，第一保温棉层131与钢板112内侧相接，螺杆15的一端垂直焊接固定在钢板112内侧上。

从图1、图4至图7还可以看出，本发明的加热风机31由依次连通的离心式风机311和电阻丝加热器312组成，离心式风机311的一进气口与回风管33连通，电阻丝加热器312的出气口与热风管32连通。

从图4至图7还可以看出，在本发明热风管32和回风管33的侧面开有若干热风孔331，在负压风管35的底部开有若干负压风孔351，在回风管33上装有补气阀332。

从图4至图7还可以看出，本发明的热风管32包括总风管321、两水平分管322、四竖支管323和两出风管324，总风管321的一端与加热风机31的出气口连通，该总风管321的另一端伸入炉体内并向两侧延伸分别与一水平分管322的中心连通，水平分管322的各端分别与一竖支管323的上端连通，出风管324连通与两水平分管322同一侧的竖支管323下端，热风孔331开在出风管324的侧面。

从图2和图8还可以看出，本发明的升降装置6包括提升机构61、安全销62、密封条63和安装在保温墙1上的炉门框64，在炉门框64内设有竖直布置的导向轨道65，该导向轨道65包括若干依次连接的直线段651和向炉体内底部倾斜的斜线段652，在炉门2上设有与各斜线段位置相适应的导柱21，密封条63安装在炉门框64内侧壁上，安全销62安装在导向轨道65上方各外侧的炉门框64上，提升机构61安装在炉门框64上方的保温墙1上并通过提升链条驱动炉门2在炉门框64内上下移动，炉门2上移驱动导柱21在导向轨道65的直线段651内滑动，安全销62由一气缸驱动伸出卡住导柱21限定炉门2开启位置，炉门2下移驱动导柱21滑至导向轨道65的斜线段652内，炉门2向炉门框64内部运动压紧密封条63。

在本发明中，第一保温棉层131和第二保温棉层132均采用针刺陶瓷纤维毯，内墙板12由不锈钢或不锈铁制成，钢板112的周边与骨架111之间采用满焊，在炉体内的负压风管35上安装有压力检测装置，炉门2采用与保温墙1相同的保温结构。

本发明保温墙1的制作过程如下：

1、将螺杆15垂直焊接固定在钢板112内侧上，各螺杆15的间隔以能支撑固定保温棉13和内墙板12为宜。

2、穿过螺杆15填充第一保温棉层131，用螺杆15固定该第一保温棉层131。

3、在第一保温棉层131上覆盖隔温铝箔14，防止热空气通过第一保温棉层131间隙。

4、再次穿过螺杆15填充第二保温棉层132。

5、在第二保温棉层132上覆盖内墙板12，使第二保温棉层132固定。

6、在各螺杆15的另一端拧紧螺母16，使保温棉13压缩到适宜厚度，防止保温棉松散。

本发明的循环加热过程如下：

1、开启加热风机31，离心式风机311将冷空气抽取至电阻丝加热器312内被其加热。

2、加热后的空气经热风管32吹入炉体内的底部。

3、热气上升把热量传递给退火物料。

4、失热后的热空气经炉体内顶部回风管33被加热风机31吸入，重复前序步骤，形成循环加热。

5、观察压力检测装置，适当开启负压风机34，通过负压风管35抽取加炉内热后产生的混有油雾等有害废气，将其排出炉外，使炉内形成负压。

6、补气阀332根据炉内压力自行开启，调节补给新鲜空气。

本发明炉门2的开关过程如下：

1、提升机构61通过提升链条连接炉门2，炉门2的导柱21在导线轨道65的直线段651向上滑动开启。

2、当炉门2上升至指定位置，安全销62由控制系统驱动伸出，卡在导柱21底部，支撑起炉门2，防止炉门因电机制动失灵下落。

3、控制系统驱动安全销62退位，提升机构61驱动炉门2的导柱21沿导向轨道65缓慢下落。

4、当炉门2到达密封位置时，炉门2会因自身重量使导柱21沿导线轨道65的斜线段652向炉内炉内方向运动，压紧密封条63，从而炉门2关闭，达到不透气的密封效果，降低热量流失。

Claims (8)

1.一种节能退火炉，包括炉体，所述炉体包括保温墙和炉门，所述保温墙包括外墙板、内墙板和填充在该外墙板与内墙板之间保温棉，所述炉门通过升降装置安装在保温墙上，其特征在于：该退火炉还包括循环加热系统，所述保温墙还包括隔温铝箔、若干螺杆和若干螺母，所述循环加热系统包括加热风机、热风管、回风管、负压风机和负压风管，所述保温棉包括第一保温棉层和第二保温棉层，所述外墙板、第一保温棉层、隔温铝箔、第二保温棉层和内墙板依次相接，各所述螺杆的一端垂直焊接固定在外墙板内侧上，其另一端穿过第一保温棉层、隔温铝箔、第二保温棉层和内墙板与螺母连接，所述螺母拧紧锁住内墙板并通过该内墙板压实各保温棉层，所述加热风机和负压风机安装在保温墙顶部，所述加热风机的出气口通过热风管与炉体内的底部连通向炉体内吹入热空气，所述加热风机的一进气口通过回风管与炉体内的顶部连通控制经料卷吸热后的热空气通过加热风机再次加热形成回流循环，所述负压风机通过负压风管与炉体内的顶部连通并抽出炉体内加热后产生的有害废气并控制炉体内形成负压。

2.根据权利要求1所述的节能退火炉，其特征在于：所述外墙板包括骨架和钢板，所述骨架由若干根空心矩形钢管焊接而成，所述钢板焊接在骨架内侧，所述钢板的周边与骨架之间采用满焊，所述第一保温棉层与钢板内侧相接，所述螺杆的一端垂直焊接固定在钢板内侧上。

3.根据权利要求1所述的节能退火炉，其特征在于：所述第一保温棉层和第二保温棉层均采用针刺陶瓷纤维毯，所述内墙板由不锈钢或不锈铁制成。

4.根据权利要求1所述的节能退火炉，其特征在于：所述加热风机由依次连通的离心式风机和电阻丝加热器组成，所述离心式风机的一进气口与回风管连通，所述电阻丝加热器的出气口与热风管连通。

5.根据权利要求1所述的节能退火炉，其特征在于：在所述热风管和回风管的侧面开有若干热风孔，在所述负压风管的底部开有若干负压风孔，在所述回风管上装有补气阀，在所述炉体内的负压风管上安装有压力检测装置。

6.根据权利要求5所述的节能退火炉，其特征在于：所述热风管包括总风管、两水平分管、四竖支管和两出风管，所述总风管的一端与加热风机的出气口连通，该总风管的另一端伸入炉体内并向两侧延伸分别与一水平分管连通，所述水平分管的各端分别与一竖支管的上端连通，所述出风管连通与两水平分管同一侧的竖支管下端，所述热风孔开在出风管的侧面。

7.根据权利要求1所述的节能退火炉，其特征在于：所述升降装置包括提升机构、安全销、密封条和安装在保温墙上的炉门框，在所述炉门框内设有竖直布置的导向轨道，所述导向轨道包括若干依次连接的直线段和向炉体内底部倾斜的斜线段，在所述炉门上设有与各斜线段位置相适应的导柱，所述密封条安装在炉门框内侧壁上，所述安全销安装在导向轨道上方各外侧的炉门框上，所述提升机构安装在炉门框上方的保温墙上并通过提升链条驱动炉门在炉门框内上下移动，所述炉门上移驱动导柱在导向轨道的直线段滑动，所述安全销伸出卡住导柱限定炉门开启位置，所述炉门下移驱动导柱滑至导向轨道的斜线段，所述炉门向炉门框内部运动压紧密封条。

8.根据权利要求1所述的节能退火炉，其特征在于：所述炉门采用与保温墙相同的结构。