CN104315840A - 一种节能气氛箱式炉 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及热处理设备领域，一种节能气氛箱式炉，包括内部通入保护气体的保温炉体，以及用于加热保护气体的加热装置，以及用于驱动保护气体流动的驱动风叶，以及用于放置待加工粉体的炉体内胆；所述驱动风叶、炉体内胆和加热装置均设置在保温炉体内，驱动风叶处于炉体内胆上方，加热装置包括设置在炉体内胆两侧的加热元件；所述加热元件包括卡座，以及自由端端部设置在卡座内的多根U形加热管，卡座密封穿设在保温炉体上，多根U形加热管均处于保温炉体内且多根U形加热管相互交错设置；所述保温炉体包括外侧炉壁和内侧炉壁，以及由陶瓷硅酸铝制成的保温炉衬，保温炉衬填充在外侧炉壁和内侧炉壁之间；该气氛箱式炉能耗低且热量传递均匀。

Description

一种节能气氛箱式炉
技术领域
本发明涉及热处理设备领域，尤其涉及一种节能气氛箱式炉。
背景技术
气氛箱式炉是对待加工粉体进行高温加热处理时使其不会产生氧化脱碳现象的保护炉。如图1所示的现有的气氛箱式炉，包括保温炉体1，保温炉体1内的保温炉衬13由保温砖堆砌构成，保温炉体1内侧壁面上设有多个加热元件2，保温炉体的内部上方设有驱动风叶31，驱动风叶31下方设有炉体内胆4；使用时，待加工粉体放置在炉体内胆上，加热元件对保温炉体内的保护气体进行加热，驱动风叶驱动保护气体流动，保护气体带动热量对的粉体进行热处理。但是，该气氛箱式炉的不足之处在于：一方面，加热元件均设置在保温炉体1内侧壁面上，对于保温炉体内部的热量传递并不均匀、有效；另一方面，保温炉体采用了保温砖砌成的保温炉衬，保温性不高且保温砖比热容较高，即能量消耗严重。
此外，由于保温炉体内的保护气体的温度较高，具有上浮趋势且没有回风通道对其进行流向限定，因而使得保护气体的流向不受限定，驱动风叶转动带给保护气体的动能无法使保护气体流到保温炉体内每个区域，即存在对于粉体的热处理存在死角和淬透性不均匀的问题；并且，现有气氛箱式炉只能通过驱动风叶的转速控制内部保护气体流速，但是具体通过炉体内胆对粉体进行热处理的保护气体流速无法控制。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种能耗低、热量传递均匀的气氛箱式炉；本发明的另外一种目的是提供一种热处理均匀且可控制气体流速的气氛箱式炉。
为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：
一种节能气氛箱式炉，包括内部通入保护气体的保温炉体，以及用于加热保护气体的加热装置，以及用于驱动保护气体流动的驱动风叶，以及用于放置待加工粉体的炉体内胆；所述驱动风叶、炉体内胆和加热装置均设置在保温炉体内，驱动风叶处于炉体内胆上方，加热装置包括设置在炉体内胆两侧的加热元件；所述加热元件包括卡座，以及自由端端部设置在卡座内的多根U形加热管，卡座密封穿设在保温炉体上，多根U形加热管均处于保温炉体内且多根U形加热管相互交错设置；所述保温炉体包括外侧炉壁和内侧炉壁，以及由陶瓷硅酸铝制成的保温炉衬，保温炉衬填充在外侧炉壁和内侧炉壁之间。
作为优选，所述U形加热管的数量为3根，3根U形加热管以加热元件的轴心处为圆心相互交错设置，相邻的两条U形臂与轴心处之间的夹角为60°。即将加热元件六等分，便于对周边保护气体的加热，热均匀性好。
作为优选，所述保温炉体内设有用于导向保护气体的回风通道，回风通道包括用于限制驱动风叶驱动的保护气体单向流动的第一导向部，以及用于限制炉体内胆周边的保护气体单向流动的第二导向部；所述第二导向部处于第一导向部下游，第一导向部上开设有用于保护气体回流的气流通孔；通过所述回风通道使得内部保护气体的定向流动、均匀分别，使得粉体热处理均匀，并解决了保温炉体内部气体流向存在死角的技术问题。
作为优选，所述气流通孔处于驱动风叶正下方的第一导向部上；使用时，所述驱动风叶采用离心风叶，离心风叶从下端吸气，并由周边的风叶出气，因此将气流通孔设置在离心风叶下方有利于保护气体的流动。
作为优选，第二导向部包括处于炉体内胆两侧的透气侧壁，以及处于炉体内胆上方的不透气顶板；所述透气侧壁处于炉体内胆和U形加热管之间；第二导向部的作用是限制炉体内胆周边的保护气体单向流动，具体便是通过两侧的透气侧壁，以及上方的不透气顶板限制保护气体横向单向流动。
作为优选，所述炉体内胆两侧的透气侧壁均包括相互重叠设置的两块多孔板，两块多孔板的重叠位置可调节，两块多孔板上的通孔之间重叠部分即为透气通孔。通过调整两块多孔板的重叠位置来调整透气通孔的大小，进而控制炉体内胆周边的保护气体的流速和流量，满足不同工艺需求。
作为优选，所述炉体内胆包括多块用于放置盒装粉体的隔板，多块隔板横向设置在两侧的透气侧壁之间；多块隔板将炉体内胆上下分为多个烘干区域，生产中可将粉体盒装并放在炉体内胆内烘干，类似于面包烤箱；此效果在于，一方面将粉体多盒装，便于提升热处理时的淬透性；另一方面，多块隔板进一步限制炉体内胆周边的保护气体横向流动，保证了每一层粉体上的淬透均匀。
本发明采用上述技术方案，气氛箱式炉包括了保温炉体，以及设置在保温炉体内的驱动装置、加热装置和炉体内胆；使用时，将待加工粉体盒装放置在炉体内胆上，保温炉体内部通入保护气体，如氮气；加热装置对保护气体进行加热，驱动装置用于驱动保护气体流动，通过保护气体循环流动带动热量对粉体进行热处理；上述过程中该气氛箱式炉具有以下两方面的优势：1，加热元件的卡座密封穿设在保温炉体上，多根U形加热管均处于保温炉体内且多根U形加热管相互交错设置；多根U形加热管能使保温炉体内的热量分布均匀；2，由于陶瓷硅酸铝具有耐火、保温、隔热等特性，且相比于传统的保温砖其比热容较低，因此通过陶瓷硅酸铝制成的保温炉衬相比与传统炉衬节能25%以上。
附图说明
图1为现有气氛箱式炉的结构示意图。
图2为本发明的结构示意图。
图3为透气侧壁的结构示意图。
图4为透气通孔的结构示意图。
图5为U形加热管的截面示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的优选实施方案作进一步详细的说明。
如图2~图5所示的一种节能气氛箱式炉，包括内部通入保护气体的保温炉体1，以及用于加热保护气体的加热装置，以及用于驱动保护气体流动的驱动装置，以及用于放置待加工粉体的炉体内胆4，以及用于导向保护气体的回风通道。
保温炉体1包括外侧炉壁11和内侧炉壁12，以及由陶瓷硅酸铝制成的保温炉衬13，保温炉衬13填充在外侧炉壁11和内侧炉壁12之间；陶瓷硅酸铝具有耐火、保温、隔热等特性，且相比于传统的保温砖其比热容较低，因此通过陶瓷硅酸铝制成的保温炉衬13相比与传统炉衬节能25%以上。
驱动装置包括处于保温炉体1内部上方的驱动风叶31，以及与驱动风叶31相连的驱动风机32，驱动风机32通过驱动轴33带动驱动风叶31，驱动风机32处于保温炉体1外侧，驱动轴33密封穿设在保温炉体1上，保证了驱动轴33周边的密封性，防止内部热量和保护气体的流失。
回风通道包括用于限制驱动风叶31驱动的保护气体单向流动的第一导向部51，以及用于限制炉体内胆4周边的保护气体单向流动的第二导向部，第二导向部处于第一导向部51下游。所述第一导向部51上开设有用于保护气体回流的气流通孔511，气流通孔511处于驱动风叶31正下方的第一导向部51上；使用时，驱动风叶31采用离心风叶，离心风叶从下端吸气，并由周边的风叶出气，因此将气流通孔511设置在离心风叶下方有利于保护气体的流动。第二导向部包括处于炉体内胆4两侧的透气侧壁521，以及处于炉体内胆4上方的不透气顶板522；第二导向部的作用是限制炉体内胆4周边的保护气体单向流动，具体便是通过两侧的透气侧壁521，以及上方的不透气顶板522限制保护气体横向单向流动。炉体内胆4两侧的透气侧壁521均包括相互重叠设置的两块多孔板521a，两块多孔板521a的重叠位置可调节，两块多孔板521a上的通孔之间重叠部分即为透气通孔521b；通过调整两块多孔板521a的重叠位置来调整透气通孔521b的大小，进而控制炉体内胆4周边的保护气体的流速和流量，满足不同工艺需求。
炉体内胆4处于驱动风叶31下方的保温炉体1内，炉体内胆4包括多块用于放置盒装粉体的隔板41，多块隔板41横向设置在两侧的透气侧壁521之间；多块隔板41将炉体内胆4上下分为多个烘干区域，生产中可将粉体盒装并放在炉体内胆4内烘干，类似于面包烤箱；此效果在于：一方面将粉体多盒装，便于提升热处理时的淬透性；另一方面，多块隔板41进一步限制炉体内胆4周边的保护气体横向流动，保证了每一层粉体上的淬透均匀。
加热装置处于保温炉体1内，加热装置包括设置在炉体内胆4两侧的加热元件2，加热元件2处于回风通道的第二导向部与保温炉体1之间；加热元件2包括卡座21，以及自由端端部设置在卡座21内的多根U形加热管22，卡座21密封穿设在保温炉体1上，多根U形加热管22处于保温炉体1内且多根U形加热管22相互交错设置；具体是U形加热管22的数量为3根，3根U形加热管22以加热元件2的轴心处为圆心相互交错设置，相邻的两条U形臂与轴心处之间的夹角α为60°；即将加热元件2六等分，便于对周边保护气体的加热，热均匀性好。使用中，两侧的加热元件2，以及加热元件2中包含交错设置的U形加热管22均是为了使保温炉体1内的热量分布均匀；卡座21密封穿设在保温炉体1上是为了防止保温炉体1内部热量和保护气体的流失。
综上所述，气氛箱式炉包括了保温炉体，以及设置在保温炉体内的驱动装置、加热装置和炉体内胆；使用时将待加工粉体盒装放置在炉体内胆上，保温炉体内部通入保护气体，如氮气；加热装置对保护气体进行加热，驱动装置用于驱动保护气体流动，通过保护气体循环流动带动热量对粉体进行热处理；而该气氛箱式炉还包括了用于导向保护气体的回风通道，通过所述回风通道使得内部保护气体的定向流动、均匀分别，使得粉体热处理均匀，并解决了保温炉体内部气体流向存在死角的技术问题。

Claims (7)

1.一种节能气氛箱式炉，其特征在于：包括内部通入保护气体的保温炉体，以及用于加热保护气体的加热装置，以及用于驱动保护气体流动的驱动风叶，以及用于放置待加工粉体的炉体内胆；所述驱动风叶、炉体内胆和加热装置均设置在保温炉体内，驱动风叶处于炉体内胆上方，加热装置包括设置在炉体内胆两侧的加热元件；所述加热元件包括卡座，以及自由端端部设置在卡座内的多根U形加热管，卡座密封穿设在保温炉体上，多根U形加热管均处于保温炉体内且多根U形加热管相互交错设置；所述保温炉体包括外侧炉壁和内侧炉壁，以及由陶瓷硅酸铝制成的保温炉衬，保温炉衬填充在外侧炉壁和内侧炉壁之间。
2.根据权利要求1所述的一种节能气氛箱式炉，其特征在于：所述U形加热管的数量为3根，3根U形加热管以加热元件的轴心处为圆心相互交错设置，相邻的两条U形臂与轴心处之间的夹角为60°。
3.根据权利要求1所述的一种节能气氛箱式炉，其特征在于：所述保温炉体内设有用于导向保护气体的回风通道，回风通道包括用于限制驱动风叶驱动的保护气体单向流动的第一导向部，以及用于限制炉体内胆周边的保护气体单向流动的第二导向部；所述第二导向部处于第一导向部下游，第一导向部上开设有用于保护气体回流的气流通孔。
4.根据权利要求3所述的一种节能气氛箱式炉，其特征在于：所述气流通孔处于驱动风叶正下方的第一导向部上。
5.根据权利要求4所述的一种节能气氛箱式炉，其特征在于：第二导向部包括处于炉体内胆两侧的透气侧壁，以及处于炉体内胆上方的不透气顶板；所述透气侧壁处于炉体内胆和U形加热管之间。
6.根据权利要求5所述的一种节能气氛箱式炉，其特征在于：所述炉体内胆两侧的透气侧壁均包括相互重叠设置的两块多孔板，两块多孔板的重叠位置可调节，两块多孔板上的通孔之间重叠部分即为透气通孔。
7.根据权利要求6所述的一种节能气氛箱式炉，其特征在于：所述炉体内胆包括多块用于放置盒装粉体的隔板，多块隔板横向设置在两侧的透气侧壁之间。
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