CN104294027A - 一种圆棒整体步进加热炉 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种圆棒整体步进加热炉，属于燃气步进加热炉的加料系统技术领域，解决了闸门式进料装置和出料装置开启时步进炉炉温温度波动大的问题，其特征在于：所述排烟系统与所述进料悬臂装置设置所述蓄热腔的同侧，所述进料悬臂装置的中部固定在所述蓄热腔上，所述出料悬臂装置的端部设有所述出料悬臂辊，所述送料装置与所述进料悬臂装置在同一水平面上相互垂直，所述出料装置与所述出料悬臂装置在同一水平面上相互垂直，所述进料口和所述出料口的直径与圆棒的直径之差为6cm~10cm。本发明能使蓄热腔内温度波动差小，使圆棒受热温度波动小且受热均匀，解决了闸门式步进炉炉内温度波动问题，结构简单，可以实现工业化推广。

Description

一种圆棒整体步进加热炉
技术领域
本发明属于的燃气步进加热炉的加料系统技术领域，尤其是一种圆棒整体步进加热炉。
背景技术
加热炉是热处理必须配备的设备，而步进加热炉由于热量利用效率高、产量大幅度提高、生产自动化水平高，很受热处理行业欢迎，现有步进加热炉多用于钢材热处理，现有技术中步进加热炉多数为闸门式进料和出料，进料时启动进料口闸门，出料时启动出料口闸门，炉内和炉外的温度差能达到1000℃以上，在启动闸门时，因为热传递都会造成炉内温度波动，影响热处理效果，出现表面处理缺陷，严重影响热处理质量，特别是圆棒整体的热处理，会出现分段缺陷，特别是用于轴等产品时，会出现轴断裂的情况，因此炉内的温度的稳定性直接影响圆棒的处理效果。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供了一种圆棒整体步进加热炉，本发明解决了闸门式进料装置和闸门式出料装置开启时对炉内温度的影响，使炉内温度在进料装置和出料装置开启时的温度波动小和圆棒受热均匀。
为此，本发明所采取的技术解决方案是：
一种圆棒整体步进加热炉，包括进料装置、步进装置、出料装置、排烟系统、蓄热腔、燃烧系统、热电偶，所述蓄热腔底部设有步进装置和固定梁，所述步进装置由移动梁、平移缸、平移连杆机构、步进梁、升降机构、升降连杆机构、升降缸构成，所述固定梁为多层结构，所述蓄热腔由硅酸铝纤维炉体、燃烧腔室和预热室构成，所述硅酸铝纤维炉体敷设有炉体水封管路系统，在所述燃烧腔室上设有所述燃烧系统和所述热电偶，所述进料装置由送料装置、进料口、进料悬臂装置、进料悬臂辊和进料门构成，所述出料装置由接料装置、出料口、出料悬臂装置、出料悬臂辊、出料门构成，所述排烟系统与所述进料悬臂装置设置所述蓄热腔的同侧，所述进料悬臂装置的端部设有所述进料悬臂辊，所述进料悬臂装置的中部固定在所述蓄热腔上，所述出料悬臂装置的端部设有所述出料悬臂辊，所述出料悬臂装置的中部固定在所述蓄热腔上，所述送料装置与所述进料悬臂装置在同一水平面上相互垂直，所述出料装置与所述出料悬臂装置在同一水平面上相互垂直，所述进料口和所述出料口的直径与圆棒的直径之差为6cm~10cm。
作为进一步优选，所述圆棒的中心线在所述送料装置、所述进料口、所述进料悬臂辊上方为同一直线。 
作为进一步优选，所述圆棒与所述进料口边缘不接触。
作为进一步优选，所述固定梁为厚度相同三层结构。
作为进一步优选，所述圆棒的中心线在所述接料装置、所述出料口、所述出料悬臂辊上方为同一直线。
作为进一步优选，所述圆棒与出料口边缘不接触。
作为进一步优选，所述进料口和所述出料口为圆形。
作为进一步优选，所述出料口设置为喇叭形。 
上述技术方案的有益效果在于：
（1）本发明的进料口和出料口为圆形，且进料口和出料口的直径与圆棒的直径之差为6cm~10cm，采用圆棒形状一致进料口和出料口，不用闸门式进料和出料装置，可以减少热量损失，不会因为启动闸门引起预热室和燃烧腔室的温度波动，同时使预热室的加热温度更平滑，步进到燃烧腔室温度能达到预设指标，热量损失更少，可有更多热量用于圆棒的预热，圆棒受热更均匀，圆棒进入燃烧腔室时各段的温度均匀的，不会造成局部金相缺陷，缩小进料口和出料口面积，能有效降低预热室和燃烧腔室的温度波动差，使圆棒受热更均匀；
（2）本发明的送料装置、进料口、进料悬臂辊、接料装置、出料口和出料悬臂辊能使圆棒在其上方的中心线为同一直线，可防止圆棒的跑偏，使进料和出料时圆棒都在预定位置上，不会出现空送、步进卡死、撞击蓄热腔壁等现象，同时能使圆棒能顺利送到步进装置上和出料装置上；
（3）本发明的进料口不与圆棒接触，防止磨损和毛刺碰撞使中心线不在同一直线上等情况出现；
（4）本发明的出料口不与圆棒接触，碰撞会使圆棒出现折弯等现象，影响后期使用的圆棒的质量，严重引起轴等产品报废；
（5）本发明的出料口设置为喇叭形，不会出现温度骤降，有利于后段热处理的实现；
（6）本发明能使蓄热腔内温度波动差小，使圆棒受热温度波动小且受热均匀，解决了闸门式步进炉炉内温度波动问题，结构简单，可以实现工业化推广。
附图说明
图1本发明的圆棒整体步进加热炉的结构示意图。
图2本发明的圆棒整体步进加热炉的进料结构示意图。
图3本发明的进料口的结构示意图。
图4本发明的出料口的结构示意图。
图5本发明的悬臂装置结构示意图。
图中：1、进料装置；2、步进装置；3、出料装置；4、排烟系统；5、蓄热腔；6、燃烧系统；7、热电偶；101、送料装置；102、进料口；103、进料悬臂装置；104、进料悬臂辊；105、进料门；201、平移缸；202、平移连杆机构；203、步进梁；204、移动梁；205、升降机构；206、升降连杆机构；207、升降缸；208、固定梁；301、接料装置；302、出料口；303、出料悬臂装置；304、出料悬臂辊；305、出料门；501、炉体水封管路系统；502、硅酸铝纤维炉体；503、燃烧腔室；504、预热室。
具体实施方式
为使本发明的特点和优点更加清楚，下面结合具体实施例进行描述。
如图1~图5所示，一种圆棒整体步进加热炉，包括进料装置1、步进装置2、出料装置3、排烟系统4、蓄热腔5、燃烧系统6、热电偶7，所述蓄热腔5底部设有步进装置2和固定梁208，所述步进装置2由移动梁204、平移缸201、平移连杆机构202、步进梁203、升降机构205、升降连杆机构206、升降缸207构成，所述固定梁208为多层结构，所述蓄热腔5由硅酸铝纤维炉体502、燃烧腔室503和预热室504构成，所述硅酸铝纤维炉体502敷设有炉体水封管路系统501，在所述燃烧腔室503上设有所述燃烧系统6和所述热电偶7，所述进料装置1由送料装置101、进料口102、进料悬臂装置103、进料悬臂辊104和进料门105构成，所述出料装置3由接料装置301、出料口302、出料悬臂装置303、出料悬臂辊304、出料门305构成，所述排烟系统4与所述进料悬臂装置103设置所述蓄热腔5的同侧，所述进料悬臂装置103的端部设有所述进料悬臂辊104，所述进料悬臂装置103的中部固定在所述蓄热腔5上，所述出料悬臂装置303的端部设有所述出料悬臂辊304，所述出料悬臂装置303的中部固定在所述蓄热腔5上，所述送料装置101与所述进料悬臂装置103在同一水平面上相互垂直，所述出料装置301与所述出料悬臂装置303在同一水平面上相互垂直，所述进料口102和所述出料口302的直径与圆棒的直径之差为6cm~10cm。
本实施例中，所述圆棒的中心线在所述送料装置101、所述进料口102、所述进料悬臂辊104上方为同一直线，防止进料跑偏，有利于步进装置2的取料和步进送料，保障圆棒能顺利进入预热室504，同时所述圆棒与进料口102边缘不接触，防止磨损和毛刺碰撞使中心线不在同一直线上等情况的出现。
本实施例中，所述圆棒的中心线在所述接料装置301、所述出料口302、所述出料悬臂辊304上方为同一直线，防止出料跑偏，有利于步进装置2的出料，保障圆棒能顺利进入下道工序，同时所述圆棒与出料口302边缘不接触，因为碰撞会使圆棒出现折弯等现象，影响后期使用的圆棒的质量，严重引起轴等产品报废。
本实施例中，所述排烟系统4与所述进料悬臂装置103设置所述蓄热腔5的同侧，所述燃烧腔室503热处理后的余热通过燃烧腔室503和预热室504的连接处通道进入预热室504，排烟系统4从进料悬臂装置103排出余热，在进料口 102形成风压，热量不容易从进料口102处排出，同时使燃烧后的余热能充分与圆棒接触，利用余热，降低能耗，同时圆棒从预热室504步进到燃烧腔室503过程，温度上升平滑、均匀，不存在送料和出料时，启动闸门出现温度波动。
本实施例中，所述进料口102和所述出料口302为圆形，进料口102和出料口302的直径都大于圆棒的直径，过大则失去使燃烧腔室503和预热室504温度波动小的目的，过小则不能保证圆棒顺利通过送料口和出料口，因此进料口102和出料口302的直径与圆棒的直径之差为6cm~10cm，既能满足蓄热腔5内的温度稳定性的要求，同时也能满足进料和出料的要求。
本实施例中，所述进料口102外侧设有所述进料门，点炉预热时防止热量散失，同时所述出料口302设置为喇叭形，不会出现温度骤降，有利于后段热处理的实现。
本实施例中，所述固定梁208为厚度相同三层结构，所述固定梁208由轻质粘土砖构成，内层导热系数为1.3，中层导热系数为1.0，外层导热系数为0.8，可以降低固定梁的制造成本，同时能很好实现保温作用。
使用时，启动燃烧系统6和排烟系统4，当热电偶7检测达到预定值，启动进料装置1，圆棒沿送料装置101从蓄热腔5的侧面的进料口102进入预热室504，由进料悬臂辊104将圆棒送到步进装置2的取料位置，步进装置2由PLC控制取料时间、送料时间，预热室504设置的进料口102和排烟系统4都能保证预热室504的温度平稳且波动小，步进装置2将圆棒步进到燃烧腔室503，圆棒在预热室504受热均匀且逐步升温，在燃烧腔室503内加热时间缩短，燃烧腔室503内的燃烧系统6与圆棒方向垂直，同时出料口302和进料口102直径设置一致，出料口302为喇叭形，使圆棒在出料时不会出现温度骤降，影响后段淬火工艺，燃烧腔室503温度平稳，能使圆棒在燃烧腔室503内均匀受热，圆棒从接料装置301送出，完成圆棒整体步进加热。
除上述实施例外，本本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种圆棒整体步进加热炉，包括进料装置、步进装置、出料装置、排烟系统、蓄热腔、燃烧系统、热电偶，所述蓄热腔底部设有步进装置和固定梁，所述步进装置由移动梁、平移缸、平移连杆机构、步进梁、升降机构、升降连杆机构、升降缸构成，所述固定梁为多层结构，所述蓄热腔由硅酸铝纤维炉体、燃烧腔室和预热室构成，所述硅酸铝纤维炉体敷设有炉体水封管路系统，在所述燃烧腔室上设有所述燃烧系统和所述热电偶，其特征在于：所述进料装置由送料装置、进料口、进料悬臂装置、进料悬臂辊和进料门构成，所述出料装置由接料装置、出料口、出料悬臂装置、出料悬臂辊、出料门构成，所述排烟系统与所述进料悬臂装置设置所述蓄热腔的同侧，所述进料悬臂装置的端部设有所述进料悬臂辊，所述进料悬臂装置的中部固定在所述蓄热腔上，所述出料悬臂装置的端部设有所述出料悬臂辊，所述出料悬臂装置的中部固定在所述蓄热腔上，所述送料装置与所述进料悬臂装置在同一水平面上相互垂直，所述出料装置与所述出料悬臂装置在同一水平面上相互垂直，所述进料口和所述出料口的直径与圆棒的直径之差为6cm~10cm。
2. 根据权利要求1所述的圆棒整体步进加热炉，其特征在于：所述圆棒的中心线在所述送料装置、所述进料口、所述进料悬臂辊上方为同一直线。
3.根据权利要求1或2所述的圆棒整体步进加热炉，其特征在于：所述圆棒与所述进料口边缘不接触。
4.根据权利要求1所述的圆棒整体步进加热炉，其特征在于：所述固定梁为厚度相同三层结构。
5.根据权利要求1所述的圆棒整体步进加热炉，其特征在于：所述圆棒的中心线在所述接料装置、所述出料口、所述出料悬臂辊上方为同一直线。
6.根据权利要求1或5所述的圆棒整体步进加热炉，其特征在于：所述圆棒与出料口边缘不接触。
7.根据权利要求1所述的圆棒整体步进加热炉，其特征在于：所述进料口和所述出料口为圆形。
8.根据权利要求1或7所述的圆棒整体步进加热炉，其特征在于：所述出料口设置为喇叭形。
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