CN104878175A - 一种气氛控制热处理炉的自密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种气氛控制热处理炉的自密封装置，炉体内部具有炉体耐火材料层，炉体耐火材料层外侧设有炉体法兰，炉门上设有与炉体法兰相对的炉门法兰，炉体法兰和炉门法兰相互锁紧；炉体耐火材料层上开设有自密封通气管道。炉体法兰附近和炉门法兰附近分别安装有炉体冷却水管和炉门冷却水管。本发明采用炉内的气氛密封炉门，炉内的压力越大，密封性越好；冷却水管在冷却自密封气体的同时，还冷却了炉体法兰端面、炉门法兰端面，以及炉内的高温气体，确保马鞍型密封圈及O型圈在高温条件下能有效工作。

Description

一种气氛控制热处理炉的自密封装置

技术领域

本发明涉及压力容器技术领域，特别涉及一种气氛控制热处理炉的自密封装置。

背景技术

目前，国内外容器式气氛控制热处理炉，在炉门位置，大多使用的是O型圈(包括双层Y型密封圈)密封。这种密封结构，容易导致热处理炉微泄漏。原因如下：

当从室温开始，逐步加热炉内待处理的材料时，炉内的气体温度也同步升高，炉内的压力也随之增大。一般的，气体的温度每升高273℃，压力就增加一倍。例如，当炉内温度从室温升高到300℃时，炉内气压约增加一倍；再升高到600℃时，炉内气压约增加了二倍多。这些增大了的压力推动炉门远离炉体，此时炉门锁紧装置发生弹性变形，导致炉门与炉体之间产生间隙δ。此时，气氛控制热处理炉的密封依靠O型圈(或单层或双层Y型密封圈)的弹性变形来恢复密封。与此同时，炉内的高温气体通过炉体与炉门的间隙，与O型圈(或单层或双层Y型密封圈)直接接触，导致O型圈(或单层或双层Y型密封圈)迅速老化，失去弹性，O型圈(或单层或双层Y型密封圈)无法利用弹性变形来填补炉门与炉体之间产生间隙δ，从而导致在材料热处理过程中热处理炉微泄漏。

这种微泄漏，影响了炉内气氛的控制，最终影响待处理材料的热处理质量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有热处理炉微泄漏的问题，本发明提供一种气氛控制热处理炉的自密封装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种气氛控制热处理炉的自密封装置，所述热处理炉包括炉体，炉体内部具有炉体耐火材料层，所述炉体具有一炉口，所述炉口处设有一炉门，所述炉门靠近炉体内部的一侧具有炉门耐火材料层，所述炉口处的炉体耐火材料层外侧设有炉体法兰，所述炉门耐火材料层上与所述炉体法兰相对的位置设有炉门法兰，所述炉体法兰和炉门法兰通过炉门锁紧装置相互固定锁紧；所述炉体耐火材料层上开设有一通孔，所述炉体法兰上开设有一盲孔和一密封圈安装槽，所述盲孔的一端与通孔相接，盲孔的另一端与密封圈安装槽的底部相互连通，所述通孔的一端连通炉体内部，即所述通孔和盲孔相互连通构成一自密封通气管道，所述自密封通气管道的一端连通炉体内部，自密封通气管道的另一端连通密封圈安装槽的底部；所述密封圈安装槽内从底部到槽口依次安装有马鞍型密封圈和O型密封圈。

所述密封圈安装槽的槽口延伸至炉体法兰的一端面，且所述端面与炉门法兰相对且相互贴合。

所述炉体法兰外安装有炉体冷却水管，所述炉门法兰外安装有炉门冷却水管。

炉体冷却水管通过炉体侧盖板固定在炉体法兰上，所述炉门冷却水管通过炉门侧盖板固定在炉门法兰上。

所述炉体侧冷却水管和炉门侧冷却水管为单层水管和/或双层水管。

本发明的有益效果是，本发明的一种气氛控制热处理炉的自密封装置，解决了容器气氛控制热处理炉，在高温阶段的密封问题，彻底杜绝了热处理炉在工作周期内的微泄漏；采用炉内的气氛密封炉门，炉内的压力越大，则装置的密封性越好；冷却水管在冷却自密封气体的同时，还冷却了炉体法兰端面与炉门法兰端面，冷却了来自炉内的高温气体，确保O型圈在高温条件下能有效工作。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的一种气氛控制热处理炉的自密封装置最优实施例的结构示意图。

图2是图1中A处的局部放大图。

图中1、炉体，2、炉体耐火材料层，31、通孔，32、盲孔，4、炉体侧冷却水管，5、炉体侧盖板，6、炉体法兰，7、炉门锁紧装置，8、炉门法兰，9、马鞍型密封圈，10、O型密封圈，11、炉门侧冷却水管，12、炉门侧盖板，13、炉门，14、炉门耐火材料层，15、密封圈安装槽。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1、图2所示，本发明的一种气氛控制热处理炉的自密封装置，所述热处理炉包括炉体1，炉体1内部具有炉体耐火材料层2，所述炉体1具有一炉口，所述炉口处设有一炉门13，所述炉门13靠近炉体1内部的一侧具有炉门耐火材料层14，所述炉口处的炉体耐火材料层2外侧设有炉体法兰6，所述炉门耐火材料层14上与所述炉体法兰6相对的位置设有炉门法兰8，所述炉体法兰6和炉门法兰8通过炉门锁紧装置7相互固定锁紧；所述炉体耐火材料层2上开设有一通孔31，所述炉体法兰6上开设有一盲孔32和一密封圈安装槽15，所述盲孔32的一端与通孔31相接，盲孔32的另一端与密封圈安装槽15的底部相互连通，所述通孔31远离盲孔32的一端连通炉体1内部，所述通孔31和盲孔32相互连通构成一自密封通气管道，所述自密封通气管道的一端连通炉体1内部，自密封通气管道的另一端连通密封圈安装槽15的底部。

所述密封圈安装槽15内从底部到槽口依次安装有马鞍型密封圈9和O型密封圈10。所述密封圈安装槽15的槽口延伸至炉体法兰6的一端面，且所述端面与炉门法兰8相对且相互贴合。

所述炉体法兰6外安装有炉体侧冷却水管4，所述炉门法兰8外安装有炉门侧冷却水管11。炉体侧冷却水管4通过炉体侧盖板4固定在炉体法兰6上，所述炉门侧冷却水管11通过炉门侧盖板12固定在炉门法兰8上。所述炉体侧冷却水管4和炉门侧冷却水管11为单层水管和/或双层水管。对于炉内温度低于300℃的环境，炉体侧冷却水管4和炉门侧冷却水管11采用单层水管就可以了；对于炉内温度达到600℃的环境，炉体侧冷却水管4和炉门侧冷却水管11需要双层水管结构。

配置本发明的自密封装置的容器式气氛控制热处理炉，装料前，通畅自密封通气管道、清理密封圈安装槽15内的残留物。之后，先安装马鞍型密封圈9，之后再安装O型密封圈10。合上炉门13，锁紧炉门锁紧装置7。炉门13锁紧的工作原理：炉体法兰6和炉门法兰8的外边缘都是齿圈结构，炉门锁紧装置7是N型的圆环，内侧为齿圈结构，在合上炉门13后，推动炉门锁紧装置7转动，炉门锁紧装置7的内侧为齿圈结构卡住炉体法兰6与炉门法兰8的外边缘齿圈。炉门13松开的过程与之相反。

启动炉体侧冷却水管4与炉门侧冷却水管11的循环冷却水，启动容器式气氛控制热处理炉，开始热处理工作循环。

当从室温开始，逐步加热炉内待处理的材料时，炉体1内的气体温度也同步升高，炉体1内的压力也随之增大。一般的，气体的温度每升高273℃，压力就增加一倍。例如，当炉内温度升高到300℃时，炉内气压约增加一倍；温度升高到600℃时，炉内气压约增加了二倍多。这些增大了的压力推动炉门法兰8远离炉体法兰6，导致炉门13与炉体1之间产生间隙δ，此时炉门锁紧装置发生弹性变形。

此时炉内气氛通过自密封通气管道，到达密封圈安装槽的底部位置。气体推动马鞍型密封圈9向外移动，马鞍型密封圈9推动O型密封圈10向外移动，填补了炉门13与炉体1之间的间隙δ，继续密封炉门13。

自密封装置的容器式气氛控制热处理炉，利用炉内的气氛密封炉门。炉内的压力越大，则本装置的密封性越好。

本装置的炉体侧冷却水管5与炉门侧冷却水管11，冷却了自密封通气管道，以及自密封通气管道内的气体；还冷却了炉体法兰6的端面与炉门法兰8的端面，冷却了来自炉内的高温气体，确保O型圈在高温条件下能有效工作。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种气氛控制热处理炉的自密封装置，所述热处理炉包括炉体(1)，炉体(1)内部具有炉体耐火材料层(2)，所述炉体(1)具有一炉口，所述炉口处设有一炉门(13)，所述炉门(13)靠近炉体(1)内部的一侧具有炉门耐火材料层(14)，其特征在于：所述炉口处的炉体耐火材料层(2)外侧设有炉体法兰(6)，所述炉门耐火材料层(14)上与所述炉体法兰(6)相对的位置设有炉门法兰(8)，所述炉体法兰(6)和炉门法兰(8)通过炉门锁紧装置(7)相互固定锁紧；所述炉体耐火材料层(2)上开设有一通孔(31)，所述炉体法兰(6)上开设有一盲孔(32)和一密封圈安装槽(15)，所述盲孔(32)的一端与通孔(31)相接，盲孔(32)的另一端与密封圈安装槽(15)的底部相互连通，所述通孔(31)的一端连通炉体(1)内部；所述密封圈安装槽(15)内从底部到槽口依次安装有马鞍型密封圈(9)和O型密封圈(10)。

2.如权利要求1所述的气氛控制热处理炉的自密封装置，其特征在于：所述密封圈安装槽(15)的槽口延伸至炉体法兰(6)的一端面，且所述端面与炉门法兰(8)相对且相互贴合。

3.如权利要求1所述的气氛控制热处理炉的自密封装置，其特征在于：所述炉体法兰(6)外安装有炉体侧冷却水管(4)，所述炉门法兰(8)外安装有炉门侧冷却水管(11)。

4.如权利要求3所述的气氛控制热处理炉的自密封装置，其特征在于：炉体侧冷却水管(4)通过炉体侧盖板(4)固定在炉体法兰(6)上，所述炉门侧冷却水管(11)通过炉门侧盖板(12)固定在炉门法兰(8)上。

5.如权利要求3所述的气氛控制热处理炉的自密封装置，其特征在于：所述炉体侧冷却水管(4)和炉门侧冷却水管(11)为单层水管和/或双层水管。