CN105441644A - 利用铸件的余热进行退火处理的退火炉 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种利用铸件的余热进行退火处理的退火炉，属于锻造设备领域。该退火炉包括炉盖、两端开口的中空冷却管、用于输送气体或液体的输送泵、由耐热材料制作的炉体。所述炉体的一端设置有盖口，所述炉盖与所述盖口匹配连接，所述炉体内壁设置由硅酸铝制作而成的保温砖，所述中空冷却管呈螺旋形绕设于所述炉体内，所述炉体侧壁设置有两个通孔，所述中空冷却管的两端分别穿过一个所述通孔，所述中空冷却管的一端与所述输送泵的输出口连接，所述中空冷却管的另一端设置有可拆卸的密封塞。

Description

利用铸件的余热进行退火处理的退火炉

技术领域

本发明涉及锻造设备领域，具体而言，涉及一种利用铸件的余热进行退火处理的退火炉。

背景技术

在锻件的生产过程中常常会涉及到对锻件进行退火的工艺处理。目前，一般采用将锻件冷却至室温后，然后再将其放入退火炉中，进行加热退火处理。但是，这却造成了锻件热能的损失，而且退火炉需要耗费大量的能量。

发明内容

一方面，提供了一种利用铸件的余热进行退火处理的退火炉，通过利用铸件的余热进行退火处理。

为了实现上述目的，特采用以下技术方案：

一种利用铸件的余热进行退火处理的退火炉，包括：炉盖、两端开口的中空冷却管、用于输送气体或液体的输送泵、由耐热材料制作的炉体，所述炉体的一端设置有盖口，所述炉盖与所述盖口匹配连接，所述炉体内壁设置由硅酸铝制作而成的保温砖，所述中空冷却管呈螺旋形绕设于所述炉体内，所述炉体侧壁设置有两个通孔，所述中空冷却管的两端分别穿过一个所述通孔，所述中空冷却管的一端与所述输送泵的输出口连接，所述中空冷却管的另一端设置有可拆卸的密封塞。

优选地，所述炉体侧壁内设置有隔热空腔。隔热空腔对热的传导能力相比于实心的炉体更低，可以减少炉体由于热传导导致的热损失，从而提高铸件的自身热能的利用效率。

优选地，还包括液压缸、转动板以及支杆，所述炉体的侧壁设置有主耳板，所述炉盖的侧壁设置有次耳板，所述炉盖远离所述次耳板的一侧设置有连接板，所述主耳板通过螺栓与所述次耳板转动连接；

所述炉体的外侧壁设置底板和顶板，所述底板和所述顶板位于同一竖直平面内，所述液压缸的一端与所述底板连接，所述液压缸的另一端穿过所述顶板与所述转动板的一端连接，所述转动板的另一端与所述连接板连接，所述支杆的一端与所述炉盖远离所述连接板的一侧连接，所述支杆的另一端与所述转动板转动连接，所述支杆位于所述液压缸和所述连接板之间。

优选地，所述炉盖设置有相互匹配的盖孔和孔塞，所述盖孔与所述炉体的炉腔连通。当铸件的退火过程中需要注入气体进行辅助退火时，将孔塞取出让后将气体通过盖孔注入炉体内，达到注入气体量时，将孔塞盖住盖孔即可。盖孔和孔塞的设置使得对铸件进行退火时的更具有灵活性，可以根据需要补充气体，以便提高铸件退火后的质量。

优选地，还包括：对称设置于所述炉体外壁的两个起吊板，所述起吊板设置有吊装孔。当需要进行退火炉的搬运时，起吊装置通过缆绳等与吊板的吊装孔连接，完成退火炉的起吊、搬运。

优选地，所述吊装孔内设置有防滑齿。防滑齿可以提高增加与其进行接触的物体的摩擦力，从而防止物体与吊孔之间发生打滑的情况，避免退火炉发生晃动的问题。

优选地，还包括：红外传感器，所述红外传感器设置于所述炉体内。通过红外传感器获悉炉体内的待退火铸件的温度，以便在适当的温度下取出铸件或者进行冷却、注入气体等操作，从而对铸件的退火工艺起到更好的控制效果。

优选地，还包括：：控制柜，所述控制柜设置有PLC控制器和报警器，所述红外传感器、所述报警器均与所述PLC控制器电连接。红外传感器获得铸件的温度，然后将获得的温度数据反馈给PLC控制器，当温度超出限度时，则PLC控制器发出指令使报警器发出报警信号。操作员根据报警信号可以及时对铸件的退火过程进行监督和控制。

优选地，所述报警器为声光报警器。声光报警器发出光线和生硬作为报警信号，具有更好的提醒作用，避免在嘈杂的环境中操作员不能获悉报警信号。

优选地，所述炉体内底壁设置有圆锥形的集热柱，所述集热柱外壁设置有多个置物槽，所述集热柱内设置有空腔，所述置物槽内设置有透气孔，所述透气孔与所述空腔连通。集热柱上的置物槽可以将铸件分割开来，避免由于退火过程中铸件的体积变换发生膨胀，导致铸件挤压破损的问题。此外，集热柱上的空腔和置物槽内的透气孔连通，则铸件散发热量时产生的热气流可以在不同的置物槽内流动，从而起到相互保温的作用，从而进一步提高铸件热能的利用效率。

上述方案的有益效果：铸件放入炉体内时，可以提高保温的作用，大大降低铸件热量的耗散，铸件在自身热量的作用下温度缓慢降低，从而实现退火。由硅酸铝制作而成的保温砖可以进一步降低铸件热量的耗散，提高热能的利用。此外，中空冷却管呈螺旋形绕设于炉体内，该中空冷却管可以根据需要通过冷却介质，对铸件进行快速冷却，当其冷却到需要的温度时，再将冷却介质从中空冷却管中导出，避免热能的继续耗散，此时即可铸件进行保温，使其缓慢降温而退火。当不需要对铸件进行快速冷却时，中空冷却管内可以通入空气或者其他具有较低热传导率的颗粒物质。从而确保退火炉的保温效果。中空冷却管的设置使得，退火炉可以具有实现更复杂的退火处理工艺，有利于特殊材料铸件的退火处理，同时在一定程度上提高退火处理后的铸件的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例1提供的利用铸件的余热进行退火处理的退火炉的结构示意图(不包括输送泵和密封塞)；

图2示出了本发明实施例1提供的利用铸件的余热进行退火处理的退火炉中的炉体内部的结构示意图；

图3示出了本发明实施例2提供的利用铸件的余热进行退火处理的退火炉的中的炉体的结构示意图；

图4示出了本发明实施例2提供的利用铸件的余热进行退火处理的退火炉的中的炉盖的结构示意图；

图5示出了本发明实施例3提供的利用铸件的余热进行退火处理的退火炉的中的炉体与液压缸的连接结构示意图；

图6示出了本发明实施例4提供的利用铸件的余热进行退火处理的退火炉的中的炉体与集热柱的连接结构示意图。

附图标记说明

炉体101；炉盖102；冷却管103；通孔201；隔热空腔202；

盖孔203；底板301；顶板302；液压缸303；转动板304；

连接板305；支杆306；次耳板307；主耳板308；集热柱501；

置物槽502；透气孔503。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

参阅图1，本实施例提供了一种利用铸件的余热进行退火处理的退火炉，其包括炉盖102、两端开口的中空冷却管103、用于输送气体或液体的输送泵、由耐热材料制作的炉体101。

参阅图2，炉体101的一端设置有盖口，炉盖102与盖口匹配连接，炉体设置邻近盖口处设置有凸缘(图中未画出)，炉盖扣合在凸缘上。炉体101内壁设置由硅酸铝制作而成的保温砖，中空冷却管103呈螺旋形绕设于炉体101内，炉体101侧壁设置有两个通孔201，中空冷却管103的两端分别穿过一个通孔201，中空冷却管103的一端与输送泵的输出口连接，中空冷却管103的另一端设置有可拆卸的密封塞。

该退火炉的炉体101利用耐火材料制作而成，以便其能够承受铸件的高温，同时起到隔热、防止热能损失的作用。耐材料可以采用耐热钢板、碳化硅等，本实施例中采用耐火钢板。炉体101内的保温砖可以进一步阻住炉体101内的铸件的热能散失，铸件得以更好的保温。制作保温砖的硅酸铝无毒、无害、具有耐高温、收缩率低、抗裂、容重轻、保温性能好等特点，是一种优异的保温材料。

该退火炉具有较好的保温作用，放置于炉体101内的铸件的热能的损失较慢，铸件在自身温度的作用下，在退火炉内其内部重新结晶，使得铸件形变强化的效果和产生的应力都被消除，从而提高铸件的硬度。此外，火炉还设置有中空的冷却管103，冷却管103内还可以通入冷却介质如水。当需要对铸件进行冷却，可以在冷却管103中连续通入水，利用水将炉体101内的热量快速带走，铸件通过热能的不断耗散而实现降温。铸件降温后，可以停止冷却管103内的冷却介质的输送，向其中通入低热传导率的物质，以确保退火炉的保温效果，使铸件能够保持长时间的高温，完成退火。冷却管103的设置使得利用铸件余热退火的工艺可以更加复杂，对铸件的处理更加灵活，从而有利于提高铸件的质量。

实施例2

本实施例提供了一种利用铸件的余热进行退火处理的退火炉，其包括炉盖102、两端开口的中空冷却管103、用于输送气体或液体的输送泵、由耐热材料制作的炉体101。为了提高炉体101的隔热效果，炉体101侧壁内设置有隔热空腔202，参阅图3。隔热空腔202可以减低炉体101对热量的传递，减小铸件的热损失。

炉体101的一端设置有盖口，炉盖102与盖口匹配连接，炉盖的侧壁设置连接柱，盖口与连接柱对应处设置有凹槽。炉盖与盖口匹配连接时，连接柱匹配伸入凹槽内。炉体101内壁设置由硅酸铝制作而成的保温砖，中空冷却管103呈螺旋形绕设于炉体101内，炉体101侧壁设置有两个通孔201，中空冷却管103的两端分别穿过一个通孔201，中空冷却管103的一端与输送泵的输出口连接，中空冷却管103的另一端设置有可拆卸的密封塞。

对于需要进行复杂退火工艺的铸件，可能会需要通入工作气体，以便改变铸件的品质和材料组成等。针对这一情况，退火炉设置有可以注入工作气体介质的组件。具体地，炉盖102设置有相互匹配的盖孔203和孔塞，盖孔203与炉体101的炉腔连通。炉盖上的盖孔可参阅图4。当需要对放置于炉体101内的铸件通入气体时，将孔塞打开通过盖孔203向炉体101内注入气体。完成气体注入后，合上孔塞。当不需要气体时，利用气泵将炉体101内的气体快速抽走，即可继续对铸件进行退火。

实施例3

本实施例提供了一种利用铸件的余热进行退火处理的退火炉，其包括炉盖102、两端开口的中空冷却管103、用于输送气体或液体的输送泵、由耐热材料制作的炉体101，炉体101侧壁内设置有隔热空腔202。

炉体101的一端设置有盖口，炉盖102与盖口匹配连接。炉体101内壁设置由硅酸铝制作而成的保温砖，中空冷却管103呈螺旋形绕设于炉体101内，炉体101侧壁设置有两个通孔201，中空冷却管103的两端分别穿过一个通孔201，中空冷却管103的一端与输送泵的输出口连接，中空冷却管103的另一端设置有可拆卸的密封塞。

参阅图5，退火炉还包括液压缸303、转动板304以及支杆306，炉体101的侧壁设置有主耳板308，炉盖102的侧壁设置有次耳板307，炉盖102远离次耳板307的一侧设置有连接板305，主耳板308通过螺栓与次耳板307转动连接。

炉体101的外侧壁设置底板301和顶板302，底板301和顶板302位于同一竖直平面内，液压缸303的一端与底板301连接，液压缸303的另一端穿过顶板302与转动板304的一端连接，转动板304的另一端与连接板305连接，支杆306的一端与炉盖102远离所述连接板305的一侧连接，支杆306的另一端与转动板304转动连接，支杆306位于液压缸303和连接板305之间。

由于退火过程中涉及到高温作业，退火炉的炉盖102的开合不便由人工直接操作。因此，本实施例中的退火炉采用液压传动来实现炉盖102的开合。需要打开炉盖102时，液压杆收缩使转动板304远离炉盖102的一端竖直高度降低，则转动板304以支杆306为支点转动，从而使转动板304邻近炉盖102的一端的竖直高度升高，进而带动炉盖102以次耳板307为支点转动，从而实现炉盖102的开启。当需要关闭炉盖102时，液压杆伸长，从而推动炉盖102闭合。利用液压传动的方式炉盖102可快速、稳定的开合，液压缸303使炉盖102的闭合更加的牢固和紧密，从而也在一定程度上提高了退火炉的保温效果。

实施例4

本实施例提供了一种利用铸件的余热进行退火处理的退火炉，其包括炉盖102、两端开口的中空冷却管103、用于输送气体或液体的输送泵、由耐热材料制作的炉体101，炉体101侧壁内设置有隔热空腔202。

炉体101的一端设置有盖口，炉盖102与盖口匹配连接。炉盖扣合在炉体上并封闭盖口。炉体101内壁设置由硅酸铝制作而成的保温砖，中空冷却管103呈螺旋形绕设于炉体101内，炉体101侧壁设置有两个通孔201，中空冷却管103的两端分别穿过一个通孔201，中空冷却管103的一端与输送泵的输出口连接，中空冷却管103的另一端设置有可拆卸的密封塞。

优选地，炉体101内底壁设置有圆锥形的集热柱501，集热柱501外壁设置有多个置物槽502，集热柱501内设置有空腔，置物槽502内设置有透气孔503，透气孔503与空腔连通，参阅图6。高温的铸件形成的热气流可以在集热柱501的空腔和透气孔503之间进行流动，从而可以实现铸件之间相互加热、保温的效果。

退火炉还设置有液压传动机构以实现炉盖102的开合。该液压传动机构包括液压缸303、转动板304以及支杆306，炉体101的侧壁设置有主耳板308，炉盖102的侧壁设置有次耳板307，炉盖102远离次耳板307的一侧设置有连接板305，主耳板308通过螺栓与次耳板307转动连接。

炉体101的外侧壁设置底板301和顶板302，底板301和顶板302位于同一竖直平面内，液压缸303的一端与底板301连接，液压缸303的另一端穿过顶板302与转动板304的一端连接，转动板304的另一端与连接板305连接，支杆306的一端与炉盖102远离所述连接板305的一侧连接，支杆306的另一端与转动板304转动连接，支杆306位于液压缸303和连接板305之间。

为了方便于退火炉的搬运，炉体101外壁对称设置有两个起吊板，起吊板设置有吊装孔。进一步地，吊装孔内设置有防滑齿。当需要搬运退火炉时，利用缆绳穿过吊装孔与吊板连接，即可进行退火炉的搬运。吊装孔内的防滑齿则可以起到提高缆绳吊板之间摩擦的作用，从而可以减少缆绳与退火炉之间相互的滑动、摇晃，提高搬运退火炉时的稳定性。

对于需要进行冷却、注入气体等处理的退火工艺，其退火过程中对温度的控制需要更加的精确，因此，退火炉还设置有红外传感器，红外传感器设置于炉体101内。红外传感器获得炉体101内铸件的温度，以便对退火工艺流程的控制更加的准确。对铸件的冷却时间和冷却温度可以控制得更加精细，从而改善铸件的退火质量。通过设置监控设备，可以减少退火工作人员的劳动强度，提高工作效率。本实施例中，退火炉还包括控制柜，控制柜设置有PLC控制器和报警器，红外传感器、报警器均与PLC控制器电连接。PLC控制器获得红外传感器的温度数据，如果温度超出设置值则会向报警器发生指令，从而通过报警器发出报警信号，提醒工作人员及时进行处理。控制柜的设置可以大大降低工作人员的工作强度，提高工作效率，同时也有利于对铸件的退火工艺的精确控制。报警器可以为振动报警器、声音报警器等等，本实施例中，采用声光报警器。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种利用铸件的余热进行退火处理的退火炉，其特征在于，包括：炉盖、两端开口的中空冷却管、用于输送气体或液体的输送泵、由耐热材料制作的炉体，所述炉体的一端设置有盖口，所述炉盖与所述盖口匹配连接，所述炉体内壁设置由硅酸铝制作而成的保温砖，所述中空冷却管呈螺旋形绕设于所述炉体内，所述炉体侧壁设置有两个通孔，所述中空冷却管的两端分别穿过一个所述通孔，所述中空冷却管的一端与所述输送泵的输出口连接，所述中空冷却管的另一端设置有可拆卸的密封塞。

2.根据权利要求1所述的利用铸件的余热进行退火处理的退火炉，其特征在于，所述炉体侧壁内设置有隔热空腔。

3.根据权利要求1所述的利用铸件的余热进行退火处理的退火炉，其特征在于，还包括液压缸、转动板以及支杆，所述炉体的侧壁设置有主耳板，所述炉盖的侧壁设置有次耳板，所述炉盖远离所述次耳板的一侧设置有连接板，所述主耳板通过螺栓与所述次耳板转动连接；

所述炉体的外侧壁设置底板和顶板，所述底板和所述顶板位于同一竖直平面内，所述液压缸的一端与所述底板连接，所述液压缸的另一端穿过所述顶板与所述转动板的一端连接，所述转动板的另一端与所述连接板连接，所述支杆的一端与所述炉盖远离所述连接板的一侧连接，所述支杆的另一端与所述转动板转动连接，所述支杆位于所述液压缸和所述连接板之间。

4.根据权利要求1所述的利用铸件的余热进行退火处理的退火炉，其特征在于，所述炉盖设置有相互匹配的盖孔和孔塞，所述盖孔与所述炉体的炉腔连通。

5.根据权利要求1所述的利用铸件的余热进行退火处理的退火炉，其特征在于，还包括：对称设置于所述炉体外壁的两个起吊板，所述起吊板设置有吊装孔。

6.根据权利要求1所述的利用铸件的余热进行退火处理的退火炉，其特征在于，所述吊装孔内设置有防滑齿。

7.根据权利要求1所述的利用铸件的余热进行退火处理的退火炉，其特征在于，还包括：红外传感器，所述红外传感器设置于所述炉体内。

8.根据权利要求7所述的利用铸件的余热进行退火处理的退火炉，其特征在于，还包括：控制柜，所述控制柜设置有PLC控制器和报警器，所述红外传感器、所述报警器均与所述PLC控制器电连接。

9.根据权利要求8所述的利用铸件的余热进行退火处理的退火炉，其特征在于，所述报警器为声光报警器。

10.根据权利要求1所述的利用铸件的余热进行退火处理的退火炉，其特征在于，所述炉体内底壁设置有圆锥形的集热柱，所述集热柱外壁设置有多个置物槽，所述集热柱内设置有空腔，所述置物槽内设置有透气孔，所述透气孔与所述空腔连通。