CN106191382B - 具备一对直线式炉和集电环的热处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热处理装置，其特征在于，包括：第一直线式炉和第二直线式炉，分别具有投入端部和排出端部；履带，其贯穿第一直线式炉和第二直线式炉而连接；至少一个台车，其沿着所述履带移动，可通过第一直线式炉和第二直线式炉，并装载被处理材料；以及气体供给部，其与所述台车连接并提供气体，因此，本发明可以消除供给多余热量的区域，可有效使用热能，此外还能够防止温度偏差，从而最终能够获得进一步提高产品质量的效果。

Description

具备一对直线式炉和集电环的热处理装置

技术领域

本发明涉及一种具备一对直线式炉和集电环(ring header)的热处理装置，更加详细的涉及一种相比曲线式炉能够降低热损失、防止温度偏差，从而能够提高产品质量的具备一对直线式炉和集电环的热处理装置。

背景技术

例如，钢板用热处理装置将被处理材料(例如，线圈等)装载在圆形履带上行驶的台车上的底板上，盖上马弗炉(muffle)后在环状的炉中传送。

环状炉具有设置装载门的加热区域和设置回收门的冷却区域。在炉内，台车一节一节地移动，使被处理材料在加热区域中加热至规定的温度，并维持该温度。之后，当被处理材料到达冷却区域时，被冷却至其他规定的温度以下。

例如，在加热区域中，被处理材料通过由设置在炉壁上的直火式燃烧器的燃烧气体被加热的马弗炉，通过辐射而被加热。并且，在冷却区域中，停止通过马弗炉的加热，或者向马弗炉外的炉内吹入冷却空气，从而适当控制马弗炉外的炉内温度，并通过马弗炉间接地进行冷却。

如上所述，使被处理材料通过加热区域和冷却区域，从而完成规定的热处理。之后，从台车上移除马弗炉，将被处理材料引向下一个工序。

但是，虽然环状的曲线式炉具有能够沿着履带旋转循环的优点，但是，由于以旋转中心为中心的内径和外径的差异，在炉内必然会产生供给多余热量的区域，即，产生盲区(dead zone)。结果，会导致不必要的热损失。

况且，盲区相比存在于炉的近端部(接近旋转中心的部分)，更广泛地存在于炉的远端部(远离旋转中心的部分)，因此炉的近端部和远端部之间会产生温度偏差。这种温度偏差会导致产品形状不合格，甚至导致产品质量下降的问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的主要目的在于提供一种能够降低热损失、防止温度偏差，从而提高产品质量的具备一对直线式炉的热处理装置。

并且，本发明的另一个目的在于提供一种具备集电环的热处理装置，当台车在一对直线式炉中移动时，所述集电环能够维持直线状态，当台车在连接这些炉的曲线路径中移动时，所述集电环能够弯曲移动。

(二)技术方案

本发明的热处理装置，其特征在于，包括：第一直线式炉和第二直线式炉，分别具有投入端部和排出端部；履带，其贯穿所述第一直线式炉和所述第二直线式炉而连接在一起；至少一个台车，其沿着所述履带移动，可通过所述第一直线式炉和所述第二直线式炉，并装载被处理材料；以及气体供给部，其与所述台车连接并供给气体。

本发明的热处理装置，其特征在于，所述气体供给部包括集电环，所述集电环的多个短管以相互相对旋转的方式连接。

本发明的热处理装置，其特征在于，所述气体供给部包括集电环，所述集电环的多个短管和多个软管相互交替地连接。

(三)有益效果

如上所述，根据本发明能够消除供给多余的热量的区域，能够有效地使用热能，此外还能防止温度偏差，从而具有最终能够进一步提高产品质量的效果。

附图说明

图1是示意表示本发明的第一实施例的热处理装置的俯视图。

图2是图1所示的热处理装置的剖视图。

图3是表示图1所示的热处理装置所使用的集电环的一部分的图。

图4是示意表示本发明的第二实施例的热处理装置的俯视图。

图5是图4所示的热处理装置的剖视图。

图6是表示图4所示的热处理装置所使用的集电环的一部分的图。

图7是示意表示图6的A区域的部分立体图。

具体实施方式

下面，通过例示的附图对本发明进行详细的说明。需要注意的是，用参照符号表示各附图的组件时，对不同的附图中的相同的组件，尽可能地用相同符号表示。并且，对本发明进行说明时，如果认为对于相关的公知的结构或者功能的具体说明会混淆本发明的主旨时，将省略其详细说明。

图1是示意表示本发明的第一实施例的热处理装置的俯视图，图2是图1所示的热处理装置的剖视图。

如所述图1和图2所示，本发明的第一实施例的热处理装置，包括：第一直线式炉11和第二直线式炉12，分别具有投入端部13和排出端部14；履带20，其贯穿第一直线式炉11和第二直线式炉12而连接在一起；至少一个台车30，其能够沿着所述履带20移动，通过第一直线式炉11和第二直线式炉12，并装载被处理材料(M：例如，线圈等)；以及气体供给部，其与所述台车30连接并供给气体。

第一直线式炉11和第二直线式炉12设置成可使履带20通过的结构，并且分别具有与投入端部13相邻的加热区域和与排出端部14相邻的冷却区域。优选地，将所述直线式炉11、12相互之间隔开一定距离平行地配置，并且最好是第一直线式炉11的排出端部14靠近第二直线式炉12的投入端部13，并且第二直线式炉12的排出端部14靠近第一直线式炉11的投入端部13。

在炉内部的加热区域设置有未图示的如一连串的直火式燃烧器。并且，在冷却区域可设有鼓风机，通常停止加热后在监视炉内温度不会急速降低的情况下实现缓慢地冷却，但是，根据情况还可以进行基于鼓风机的冷却的同时进行强制或者自然冷却。况且，输送调节了流量的冷却用空气，从而还可获得适合被处理材料的散热模式。

如上所述，本发明的第一实施例的热处理装置使用一对直线式炉11、12，与现有的环状的曲线形炉相比，能够消除供给多余热量的区域，从而能够有效地使用热能，同时还能够防止温度偏差。

履带20是用于引导台车30的引导装置，可由至少一个轨道构成，并贯穿第一直线式炉11和第二直线式炉12而进行循环。如图2所示，根据需要进行热处理的被处理材料M的负荷，可将支撑台车30轮子31的轨道数量设定为2个以上。第一直线式炉11和第二直线式炉12可设置在地上，履带20可设置在地中。

这样的履带20包括：直线部21，其对应于第一直线式炉11和第二直线式炉12；曲线部22，其连接第一直线式炉11的排出端部14和第二直线式炉12的投入端部13，或者连接第二直线式炉12的排出端部14和第一直线式炉11的投入端部13。曲线部22为扇形或半圆形。

台车30具备通过未图示的驱动装置而旋转的至少一个轮子31，并且可沿着履带20一节一节地间歇性地移动或者周期性地移动。被处理材料M被装载在台车30上而移动。

台车30具有耐火材料的衬里，可设有能够覆盖台车30上的被处理材料M的马弗炉32。通过台车30的移动，被处理材料M依次通过加热区域和冷却区域，从而进行热处理。

在加热区域中，炉内部通过设置在各直线式炉11、12内的燃烧器的燃烧而充满高温燃烧气体。此时，被处理材料M能够根据来自燃烧气体的辐射热，通过马弗炉32加热至大约1200℃左右。

气体供给部位于第一直线式炉11与第二直线式炉12之间，所述气体供给部包括：移动耦合器41，其能够在与气体供给源(未图示)连通的固定管42周围自由旋转，并具备与固定管42连通的至少一个连接管43；阀门支架44，其安装在从台车30延伸的设置台33上；以及集电环50，其由设置台33支撑的同时其一侧以接入管51为媒介与阀门支架44连通，另一侧可拆卸地接合在连接管43，以使能够与连接管43连通。

移动耦合器41为旋转式气体供给装置，简述说明的话，设置成连接管43能够沿与供给源连接的固定管42周围旋转。移动耦合器41可以采用使连接管43自动连接在集电环50上的如自动耦合器等，但并不限定于此，可根据设计条件采用各种结构的移动耦合器，甚至手动操作的也无妨。

参照图1，为了连接管43灵活的旋转和维持无弯曲的形象等，在连接管43的一侧可进一步设置移动部件48。这种移动部件48可以采用如轮子或钢球等滚动体或者能够滑行移动的滑动部件。并且，可相应地设置引导移动部件48移动的曲线形状的导向件49，但并不限定于此。

重新参照图2，阀门支架44安装在从台车30向侧方延伸的设置台33上，相对于各台车30独立设置。设置台33可具备至少一个轮子34，以便能够与各台车30一起一节一节地间歇性地移动或者周期性地移动。因此，可设置用于引导并支撑设置台33和轮子34的辅助轨道35。

阀门支架44具备提供氛围气体的多个气体供应管道45，以便向台车30与马弗炉32之间形成的空间内喷射氛围气体。该气体供应管道45可以进一步设置有调节氛围气体压力的压力调节阀、调节氛围气体流量的流量调节阀、用于更换氛围气体种类的转换阀、混合两种氛围气体的混合器等。

气体供应管道45从阀门支架44延伸，并通过台车30的下部，延伸至马弗炉32内的空间中，以便向被处理材料M喷射氛围气体。

集电环50的结构如下，即以接入管51为媒介，与阀门支架44连通，并由设置台33支撑，以便与台车30一起移动。这种集电环50应该在履带20的直线部21直线延长，另一方面，在曲线部22中能够灵活弯曲。为此，集电环50可由柔性材料构成，或者由分节的多个短管相互可相对旋转地结合而构成。

图3是表示图1所示的热处理装置所使用的集电环的一部分的图。如图所示，其特征在于，集电环50的多个短管55以相互能够相对旋转的方式连接。

短管55之间的连接是通过将这些短管55相连通的气密的旋转接头56(swiveljoint)实现。因此，短管55之间以旋转接头56为媒介并连续地连接，从而形成闭合曲线。当台车30在直线式炉11、12中移动时，维持直线形态，在曲线部22移动时，该短管55通过旋转接头56相对旋转，能够以相互所需的角度弯曲。

短管55的一侧以接入管51为媒介与阀门支架44连通，并由设置台33支撑，即，最好是一个台车30连接有一个短管55。并且，为了与移动耦合器41的连接管43连接，短管55的另一侧设置有如管接头等连接口52。

为了如还原反应的活性化、内部压力的维持、基于惰性气体的吹洗(perging)，向台车30与马弗炉32之间形成的空间内吹入氛围气体。这种氛围气体可以单独或者依次采用例如H₂、N₂或者其混合气体等。

氛围气体从移动耦合器41通过连接管43而经过集电环50，并经由独立控制每个台车30的阀门支架44，从台车30下部向着被处理材料M供给至马弗炉32内的空间中。

下面，简单说明本发明的第一实施例的热处理装置的作用。

台车30装载被处理材料M后其上部被马弗炉32覆盖，之后投入第一直线式炉11或第二直线式炉12。该台车30沿着履带20一节一节地间歇性地移动或者周期性地移动。

如前所述，履带20包括对应于第一直线式炉11和第二直线式炉12的直线部21、连接第一直线式炉11的排出端部14和第二直线式炉12的投入端部13的曲线部22以及连接第二直线式炉12的排出端部14和第一直线式炉11的投入端部13的曲线部22。

台车30沿着履带20的直线部21移动，使被处理材料M在第一直线式炉11或者第二直线式炉12内进行热处理。接着，完成被处理材料M的热处理的台车30从第一直线式炉11或者第二直线式炉12排出，并靠近履带20的曲线部22。台车30沿着曲线部22移动的期间，从台车卸载完成热处理的被处理材料M，并装载需要进行热处理的新的被处理材料M。

如图所示，在履带20的各曲线部22的附近，更加具体地，在各曲线部22的曲率中心设有与气体供给源连接的移动耦合器41。移动耦合器41的连接管43接合在位于与曲线部22一端对应的位置上的集电环50的连接口52，并以与在曲线部移动的台车30的旋转速度相同的速度旋转。移动耦合器41的连接管43与集电环50和台车30一起旋转，之后到达曲线部22的另一端时，从该连接口52脱离。

接着，连接管43以相对于台车30的移动方向相反方向逆转，或者在不与集电环接合的情况下，向台车30的移动方向继续正转，并重新移动至曲线部22的一端，即曲线部22开始的位置。

此时，设置在该曲线部22的相反侧的曲线部22上的移动耦合器41的连接管43接合在集电环50的连接口52中的一个上进行旋转，因此能够维持不断地向集电环50供给气体。

连接于移动耦合器41上的集电环50经过各阀门支架44持续地向台车30与马弗炉41之间形成的空间内供给氛围气体。并且，集电环50与阀门支架44连通，并由从台车30延伸的设置台33而支撑，从而台车30移动时与台车一起联动。

尤其，台车30在直线式炉11、12中移动时，维持直线形状，在曲线部22移动时，所述短管55之间通过旋转接头56相对旋转，以相互所需的角度弯曲，从而能够使集电环50弯曲。由此，集电环50与台车30连接在一起，从而能够沿着台车的移动路径顺利移动。

如上所述，履带20大约设置成椭圆形状，其曲线部22分别位于一对直线式炉11、12的两端末，在各曲线部22的曲率中心设有与气体供给源连接的移动耦合器41，两侧移动耦合器41的连接管43交替地装卸于集电环50，从而能够持续向集电环50供给氛围气体。

图4是示意表示本发明的第二实施例的热处理装置的俯视图，图5是图4所示的热处理装置的剖视图。并且，图6是表示图4所示的热处理装置所使用的集电环的一部分的图，图7是示意表示图6的A区域的立体图。

本发明的第二实施例中，除了集电环50和与此相关的一部分结构以外，其他结构组件与前述的第一实施例的结构组件相同。对此，在说明本发明的第二实施例的热处理装置时，与第一实施例的热处理装置相同的结构组件使用相同的附图标记，并省略其结构和功能的详细说明。

集电环50的结构如下，其以接入管51为媒介与阀门支架44连通，并由设置台33支撑，从而能够与台车30一起移动。这样的集电环50设置成，在履带20的直线部21中直线延伸，另一方面，在曲线部22能够灵活弯曲。

本发明的第二实施例的热处理装置，其特征在于，集电环50的多个短管55和多个软管57相互交替地连接。

集电环50设有多个短管55，短管55与短管55之间连接有能够弯曲的软管57。因此，集电环50的整体或者部分能够形成曲线。即，这是为了经过履带20的曲线部22时，能够自然地弯曲。

短管55由设置台33支撑，短管55的一侧以接入管51为媒介与阀门支架44连通。即，最好是一个台车30连接一个短管55。并且，为了与移动耦合器41的连接管43连接，短管55的另一侧设有如管接头等连接口52。

短管55的连接口52与移动耦合器41的连接管43连接，并在台车30与马弗炉32内所形成的空间内吹入用于还原反应的活性化、内部压力的维持、基于惰性气体的清洗等的氛围气体。这样的氛围气体可以单独或者依次采用例如H₂、N₂或者其混合气体等。

氛围气体从移动耦合器41通过连接管43而经过集电环50，并经由独立控制每个台车30的阀门支架44，从台车30下部向着被处理材料M供给至马弗炉32内的空间中。

并且，集电环50还可以包括配置在集电环50的至少一侧的导轨70，以便能够引导该集电环50移动。这种导轨70所具备多个连杆71以相互相对旋转的方式连接。

连接有连杆71的部位上设有旋转接头72，并能够相对旋转。由此，连杆71之间以旋转接头72为媒介而连续地连接，从而形成闭合曲线。即，台车30在直线式炉11、12中移动时维持直线形状，在曲线部22移动时，所述连杆71通过旋转接头72旋转，并以所需的角度弯曲，从而能够使导轨70弯曲。当然，相对旋转的接合结构并不限定于此，可以采用各种机械紧固方法。

而且，优选地，在多个连杆71中位于下侧的，也就是说，位于设置台33上的连杆71紧固在设置台33上。因此，位于下部的连杆71与设置台33一起移动，在履带20的曲线部22中，位于上部的连杆71进行旋转，从而能够在曲线区域内灵活移动。

此时，导轨70沿着集电环50的长度方向配置在至少一侧，并在履带20的曲线部22中，导轨70在弯曲的同时引导相邻的集电环50一起弯曲成曲线。

因此，台车30在直线式炉11、12中移动时，集电环50维持直线形状，在曲线部22移动时，集电环50能够通过短管55与短管55之间连接的软管57以所需的角度弯曲。如前所述，引导集电环50弯曲的导轨70可通过各连杆71之间基于旋转接头72相对旋转而弯曲。

如上所述，履带20设置成椭圆形状，其曲线部22分别位于一对直线式炉11、12的两端末，在各曲线部22的曲率中心配置有与气体供给源连接的移动耦合器41，两侧移动耦合器41的连接管43分别与位于对应位置的短管55的连接口52相互交替地连接，从而能够持续地向集电环50供给氛围气体。

以上说明仅仅是基于本发明的技术思想而例举说明的，本发明所述技术领域的技术人员应该理解为，在不脱离本发明本质特性的范围内，可以进行各种修改和变更。因此，本发明所公开的实施例并不是为了限定本发明的技术思想，而是为了进行说明而提出的，并不是根据这种实施例而限定本发明的技术思想的范围。本发明的保护范围可以根据权利要求书而进行解释，应该解释为在同等范围内的所有技术思想均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种热处理装置，其包括：

第一直线式炉和第二直线式炉，分别具有投入端部和排出端部；

履带，其贯穿所述第一直线式炉和所述第二直线式炉而连接在一起；

至少一个台车，其沿着所述履带移动，可通过所述第一直线式炉和所述第二直线式炉，并装载被处理材料；以及

气体供给部，其与所述台车连接并供给气体，

所述履带包括：

直线部，其对应于所述第一直线式炉和所述第二直线式炉；以及

曲线部，其连接所述第一直线式炉的排出端部和所述第二直线式炉的投入端部，或者连接所述第二直线式炉的排出端部和所述第一直线式炉的投入端部，

所述气体供给部包括：

移动耦合器，其位于所述第一直线式炉和所述第二直线式炉之间，设置在所述履带所具备的所述曲线部的曲率中心，能够沿着与气体供给源连通的固定管周围旋转，具有与所述固定管连通的至少一个连接管；

阀门支架，其安装在从所述台车延伸的设置台上；以及

集电环，其由所述设置台支撑，其一侧以接入管为媒介与所述阀门支架连通，另一侧可拆卸地接合在连接管，以使能够与连接管连通，

所述集电环的多个短管以相互相对旋转的方式连接。

2.根据权利要求1所述的热处理装置，其特征在于，在所述短管之间夹杂有旋转接头。

3.一种热处理装置，其包括：

第一直线式炉和第二直线式炉，分别具有投入端部和排出端部；

履带，其贯穿所述第一直线式炉和所述第二直线式炉而连接在一起；

至少一个台车，其沿着所述履带移动，可通过所述第一直线式炉和所述第二直线式炉，并装载被处理材料；以及

气体供给部，其与所述台车连接并供给气体，

所述履带包括：

直线部，其对应于所述第一直线式炉和所述第二直线式炉；以及

曲线部，其连接所述第一直线式炉的排出端部和所述第二直线式炉的投入端部，或者连接所述第二直线式炉的排出端部和所述第一直线式炉的投入端部，

所述气体供给部包括：

移动耦合器，其位于所述第一直线式炉和所述第二直线式炉之间，设置在所述履带所具备的所述曲线部的曲率中心，能够沿着与气体供给源连通的固定管周围旋转，具有与所述固定管连通的至少一个连接管；

阀门支架，其安装在从所述台车延伸的设置台上；以及

集电环，其由所述设置台支撑，其一侧以接入管为媒介与所述阀门支架连通，另一侧可拆卸地接合在连接管，以使能够与连接管连通，

所述集电环的多个短管和多个软管相互交替地连接。

4.根据权利要求3所述的热处理装置，其特征在于，所述集电环还包括配置在所述集电环的至少一侧的导轨，以便引导所述集电环的动向。

5.根据权利要求4所述的热处理装置，其特征在于，所述导轨的多个连杆以相互相对旋转的方式连接。

6.根据权利要求5所述的热处理装置，其特征在于，所述连杆之间夹杂有旋转接头。

7.根据权利要求1或3所述的热处理装置，其特征在于，

所述短管的一侧以接入管为媒介与所述阀门支架连通，所述短管的另一侧设置有连接口并可拆卸地接合在连接管，以使能够与连接管连通。

8.根据权利要求7所述的热处理装置，其特征在于，所述连接管的一侧还具备移动部件。

9.根据权利要求8所述的热处理装置，其特征在于，设有引导所述移动部件移动的曲线形导向件。

10.根据权利要求7所述的热处理装置，其特征在于，所述履带设置为椭圆形，所述椭圆形的两侧曲线部附近分别设有所述移动耦合器，两侧的所述移动耦合器的连接管相互交替地装卸于所述集电环。