CN107354287A - 温控均匀的铝卷退火炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种温控均匀的铝卷退火炉，包括炉体、电控装置和炉门；炉膛内设有电加热装置；电控装置连接有存储有预设工作温度的存储器；炉体顶壁设有正反转减速电机，正反转减速电机连接有传动轴，传动轴的左右两端通过链条提升机构与炉门相连接；炉膛内左右对称设有多个电加热装置组；炉膛内在前后方向上均匀设有多个温度传感器，各温度传感器、各电加热装置以及各循环风机均与电控装置相连接；温度传感器、电加热装置组以及循环风机一一对应设置。本发明能够依靠炉门自重使炉门由前至后压紧炉体前墙，还可以确保工作中炉膛内各处的温度更加均匀，使热处理的质量更加均匀稳定。

Description

温控均匀的铝卷退火炉

技术领域

本发明涉及铝加工技术领域，尤其涉及一种温控均匀的铝卷退火炉。

背景技术

退火炉是冶金和机械行业常用的热处理工艺设备。一般说来，退火处理工艺是冶金和机械产品的最后处理工序，它的处理效果将直接影响产品的质量。

退火炉的种类很多，按燃料分有燃油炉、燃气炉、电炉等。

1、燃油炉：由于对产品热处理后的表面质量要求较高，对加热精度要求也很严，故燃油的退火处理炉一般都采用轻柴油。这也带来一些问题，如：轻柴油价格比较昂贵、需设置供油系统等。

2、燃气炉：同燃油热处理炉相比，燃气退火处理炉在保证产品质量，提高退火处理炉效率方面就更具优势。燃气炉对控制设备和控制方法提出了很高的要求，因此，燃气退火处理炉在冶金及机械行业中应用较少。

3．电炉：电炉作为一种有效的退火处理加热设备，以其控制简单、温度控制精度高、热处理后表面质量高等特点，在生产中得到广泛的应用。

铝加工行业，对铝卷进行退火处理的退火炉多采用电炉。现有的退火炉包括炉体，炉体包括前墙、后墙、左侧墙、后侧墙、顶壁及底壁，炉体内设有炉膛，炉体前墙上设有用于进出物料的门洞，门洞处设有炉门。炉膛内设有电加热器，炉膛顶部设有循环风机，循环风机的电机部分向上伸出炉体。

退火炉在工作时，电加热器发热，炉膛内处于高温状态。如果炉门处缝隙过大，则会向外流失大量热量，造成能量浪费。为了减少热气外泄，现有的退火炉在工作中，使用气缸将炉门紧压在炉体上，这一方面增加了退火系统的复杂性、增加了设备成本，另一方面也提高了操作的复杂性。

现有的电加热式退火炉整体为长方形，炉膛较长，从而容纳较多的铝卷（铝箔卷），电加热器和循环风机均沿炉体的长度方向均匀设有多个。工作时循环风机在炉膛内形成循环气流，不断将电加热器产生的热量带至铝卷处。气流循环过程可能出现不稳定的现象，使得炉膛内部分区域温度过高，而炉膛内部分区域温度较低。

现有的电加热式退火炉，炉体顶部设有排烟风机，排烟风机的吸风管与炉膛相连通，用于将热处理过程中产生的烟气抽吸出去。高温烟气排放出去时，会给环境带来热污染以及烟气污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种炉门与炉体之间的缝隙较小的温控均匀的铝卷退火炉，能够依靠炉门的自重将炉门紧压在炉体上，还能够使炉膛内各处温度更加均匀。

为实现上述目的，本发明的温控均匀的铝卷退火炉包括炉体和电控装置，炉体内设有炉膛，炉体的前墙上设有用于铝卷进出的门洞，门洞处设有用于由前向后封闭门洞的炉门；炉膛内设有电加热装置；电控装置连接有存储有预设工作温度的存储器；

炉体顶壁前侧中部向上设有正反转减速电机，正反转减速电机连接有传动轴，传动轴的左右两端分别传动连接有链条提升机构，传动轴左右两端的链条提升机构对称设置；

链条提升机构包括上链轮、下链轮以及绕设在上链轮和下链轮之间的链条，上链轮固定连接在传动轴的端部，下链轮通过安装座安装在炉体前墙底部，下链轮位于上链轮的正下方；

炉门中部上下间隔固定连接上横板和下横板，上横板和下横板均水平设置，下横板的左右两端部分别伸出炉门并向上连接有上连接柱，下横板的左右两端部分别向下连接有下连接柱，所述绕设在上链轮和下链轮之间的链条的一端连接上连接柱，链条的另一端连接下连接柱；

链条与炉门之间设有炉门导向条，炉门导向条上开设有炉门导向槽，炉门导向槽的槽口朝向炉门；炉门的左侧边和右侧边上对称设有炉门导向轴，炉门导向轴上安装有炉门导向轮，炉门导向轮位于炉门导向槽内并与炉门导向槽的槽壁之间具有间隙；

炉门位于关闭位置时炉门导向轮所对应的炉门导向槽内设有自重锁闭斜板，自重锁闭斜板前高后低倾斜设置；炉门导向轴、炉门导向轮和自重锁闭斜板组成自重锁闭机构；所述上连接柱和下连接柱在前后方向上均位于炉门导向条的前方。

所述自重锁闭斜板的下部连接有加强筋板，加强筋板的另一端连接在炉门导向槽的槽壁上。

所述炉膛顶部在前后方向上均匀间隔设有多个循环风机，循环风机的电机向上伸出炉体；各循环风机均位于炉体左右方向的中部位置，各循环风机均为变频风机；

所述炉膛内左右对称设有多个电加热装置组，多个电加热装置组在前后方向上均匀间隔设置，每个电加热装置组包括一个位于炉膛左侧的电加热装置和一个位于炉膛右侧的电加热装置；

所述炉膛内在前后方向上均匀设有多个温度传感器，各温度传感器、各电加热装置以及各循环风机均与电控装置相连接；温度传感器、电加热装置组以及循环风机一一对应设置。

所述自重锁闭机构在炉门的左右两侧上下均匀间隔设有多套。

所述电控装置为PLC或单片机或集成电路。

炉体顶部一侧设有排烟风机，排烟风机与电控装置相连接；炉体顶部与各循环风机的左右两侧分别设有一条抽烟风管，各抽烟风管均沿炉体的前后方向设置；各抽烟风管向下通过若干抽烟支管与炉膛相连通，抽烟支管沿前后方向均匀间隔设置；各抽烟风管所连接的抽烟支管的数量与循环风机的数量相同；两条抽烟风管之间通过连通管相连通，排烟风机的吸风管与抽烟风管相连通；排烟风机连接有排烟管路，排烟管路连接有降污装置；

降污装置包括水箱，水箱左侧壁由左向右连接有若干左折流板，左折流板的右端与水箱右侧壁之间具有间隙，左折流板与水箱的前侧壁和后侧壁均连接在一起；水箱右侧壁由右向左连接有若干右折流板，右折流板的左端与水箱左侧壁之间具有间隙，右折流板与水箱的前侧壁和后侧壁均连接在一起；左折流板和右折流板上下交错设置，排烟管路与水箱的底部相连通；水箱的顶部向上连接有上小下大的聚气罩，聚气罩向上连接有排空风机，排空风机连接有排空管；水箱处的排烟管路上设有用于防止水箱中的水倒流的单向阀。

本发明通过电控装置可以即时监控炉膛内各处的温度，当某个温度传感器传送的温度值低于预设最低值时，则电控装置提高相应循环风机的转速，加速该处炉膛内的气流循环，从而将电加热装置产生的热量更快地送往该处炉膛，使该处的温度与炉膛其他部分趋同；当某个温度传感器传送的温度值高于预设最低高值时，则电控装置降低相应循环风机的转速，减弱该处炉膛内的气流循环，从而使该处相比其他部位得到较少的热量（电加热装置产生的热量），同样使该处的温度与炉膛其他部分趋同。总之，本发明可以确保工作中炉膛内各处的温度更加均匀，使热处理的质量更加均匀稳定。

本发明结构简单，能够依靠炉门自重使炉门由前至后压紧炉体前墙，从而与以往相比节约了压紧气缸，不但减少了退火炉的附属装置，还使炉门下落动作与压紧炉门的动作合二为一，既降低了成本，又减少了操作步骤，提高了工作效率。

如果炉门周边受到向后的压力并不均匀，则受力小的部分向后的位移小，受力大的部分向后的位移大，这样容易在炉门和炉体之间形成较大的间隙。炉门由上至下落至关门位置时，多个自重锁闭机构的炉门导向轮同时沿相应的自重锁闭斜板向后运动，从而通过多个炉门炉门导向轴同时带动炉门向后压紧门洞处的密封圈，使炉门周边受到均匀的向后的压力，使炉体与炉门之间均匀地压接在一起，防止炉门与炉体之间的间隙过大而引起能量浪费。

本发明中提升炉门的相关机构结构简单，便于安装和操作。如果提升炉门时悬吊炉门顶端，则提升装置的传动轴需要设置得非常高，才能在炉门向上开启后仍然高于炉门顶部，才能起到提升作用。本发明提升炉门时，通过链条提升机构悬吊炉门的中下部的左右两侧，因此即炉门向上开启后与传动轴相齐平甚至略高于传动轴，依然能够起到有效的提升作用。

自重锁闭斜板的下部连接有加强筋板，加强筋板的另一端连接在炉门导向槽的槽壁上，能够在炉门导向槽的槽壁、自重锁闭斜板和加强筋板之间形成三角形支撑结构，增强结构强度。

烟气经排烟管路进入水箱底部，在成为气泡向上升起的时候，在左折流板和右折流板之间往复流动，大大延长了气泡在水中的运动路线，使气泡中的有害成份能够更多地溶解到水中；气泡中含有的烟气颗粒则能够更充分地被水所阻挡，更多地留在水箱之中；运动路线延长，也使高温烟气与水之间的热交换更加充分，大大降低了排烟温度。气泡最终浮出水面后，经聚气罩和排空风机排入大气，与以往相比最终排出的烟气温度大大降低、烟气中的微小颗粒大大减少，有害成份更少，降低了热污染和烟气污染。

附图说明

图1是炉门关闭状态下本发明的结构示意图；

图2是图1中A处的放大图；

图3是图2的A－A向视图；

图4是图1中链条传动机构的左视示意图；

图5是图1的俯视图示意图；

图6是降污装置的结构示意图；

图7是本发明的电控原理图。

具体实施方式

本发明中以炉门2所在一端为退火炉的前端。

如图1至图7所示，本发明的温控均匀的铝卷退火炉包括炉体1和电控装置21，炉体1内设有炉膛，炉体1的前墙11上设有用于铝卷进出的门洞，门洞处设有用于由前向后封闭门洞的炉门2；门洞在图1中被炉门2所遮挡，炉膛为常规结构，也被炉门2和炉体1所遮挡，因此图未示。电控装置21优选采用PLC，当然也可以采用单片机或集成电路。电控装置21既可以安装在炉体1上，也可以独立于炉体1单独设置，并通过连接线与炉体1处的各部件（如循环风机和温度传感器）相连接。电控装置21连接有存储有炉膛预设工作温度的存储器22；

炉体1顶壁前侧中部向上设有正反转减速电机3（可以使用卷扬装置代替正反转减速电机），正反转减速电机3连接有传动轴4，传动轴4的左右两端分别传动连接有链条提升机构，传动轴4左右两端的链条提升机构对称设置；

链条提升机构包括上链轮5、下链轮6以及绕设在上链轮5和下链轮6之间的链条7，上链轮5固定连接在传动轴4的端部，下链轮6通过安装座8安装在炉体1前墙11底部，下链轮6位于上链轮5的正下方；

炉门2中部上下间隔固定连接上横板9和下横板10，上横板9和下横板10均水平设置，

下横板10的左右两端部分别伸出炉门2并向上连接有上连接柱12，下横板10的左右两端部分别向下连接有下连接柱13，所述绕设在上链轮5和下链轮6之间的链条7的一端连接上连接柱12，链条7的另一端连接下连接柱13；

链条7与炉门2之间设有炉门导向条14，炉门导向条14上开设有炉门导向槽15，炉门导向槽15的槽口朝向炉门2；炉门2的左侧边和右侧边上对称设有炉门导向轴16，炉门导向轴16上安装有炉门导向轮17，炉门导向轮17位于炉门导向槽15内并与炉门导向槽15的槽壁之间具有间隙；

炉门2位于关闭位置时炉门导向轮17所对应的炉门导向槽15内设有自重锁闭斜板18，自重锁闭斜板18前高后低倾斜设置；炉门导向轴16、炉门导向轮17和自重锁闭斜板18组成自重锁闭机构；所述上连接柱12和下连接柱13在前后方向上均位于炉门导向条14的前方。

所述自重锁闭斜板18的下部连接有加强筋板19，加强筋板19的另一端连接在炉门导向槽15的槽壁上。

所述炉膛顶部在前后方向上均匀间隔设有多个循环风机23，循环风机23的电机向上伸出炉体1；各循环风机23均位于炉体左右方向的中部位置，各循环风机23均为变频风机；

所述炉膛内左右对称设有多个电加热装置组，多个电加热装置组在前后方向上均匀间隔设置，每个电加热装置组包括一个位于炉膛左侧的电加热装置24和一个位于炉膛右侧的电加热装置24；

所述炉膛内在前后方向上均匀设有多个温度传感器25，各温度传感器25、各电加热装置24以及各循环风机23均与电控装置21相连接；温度传感器25、电加热装置24组以及循环风机23一一对应设置。

炉体顶部一侧设有排烟风机41，排烟风机41与电控装置21相连接；炉体顶部与各循环风机23的左右两侧分别设有一条抽烟风管42，各抽烟风管42均沿炉体的前后方向设置；各抽烟风管42向下通过若干抽烟支管43与炉膛相连通，抽烟支管43沿前后方向均匀间隔设置；各抽烟风管42所连接的抽烟支管43的数量与循环风机23的数量相同；两条抽烟风管42之间通过连通管45相连通，排烟风机41的吸风管46与抽烟风管42相连通。排烟风机41连接有排烟管路44，排烟管路44连接有降污装置；

降污装置包括水箱47，水箱47左侧壁由左向右连接有若干左折流板48，左折流板48的右端与水箱47右侧壁之间具有间隙，左折流板48与水箱47的前侧壁和后侧壁均连接在一起；水箱47右侧壁由右向左连接有若干右折流板49，右折流板49的左端与水箱47左侧壁之间具有间隙，右折流板49与水箱47的前侧壁和后侧壁均连接在一起；左折流板48和右折流板49上下交错设置，排烟管路44与水箱47的底部相连通；水箱47的顶部向上连接有上小下大的聚气罩50，聚气罩50向上连接有排空风机51，排空风机51连接有排空管52。水箱47处的排烟管路44上设有用于防止水箱中的水倒流的单向阀。单向阀为常规装置，图未示。

所述自重锁闭机构在炉门2的左右两侧上下均匀间隔设有多套。

本发明所采用的各部件，如温度传感器25、电加热装置24组、循环风机23和电控装置21均为常规技术，各自的具体结构不再详述。

提升或降下炉门2时，正反转减速电机3正转或反转，从而带动上链轮5正转或反转，进而带动链条7正转或反转。链条7沿上链轮5和下链轮6转动时，通过上连接柱12、下连接柱13带动下横板10向上或向下移动，下横板10带动炉门2上升或下降。

工作时，启动正反转减速电机3，通过链条7提升机构带动炉门2上升，炉门2升起来后，保持其位置，然后使用运输装置将待退火的铝卷运送至炉膛内。操作正反转减速电机3，使链条7提升机构放下炉门2。炉门2即将下降至关门位置时，各炉门导向轮17同时接触自重锁闭斜板18，炉门2在自身重力的作用下向下移动时，炉门导向轮17沿自重锁闭斜板18由前至后发生位移，从而通过炉门导向轴16带动炉门2一同由前至后位移并压紧炉体1的前墙11。本发明使炉门2下落动作与压紧炉门2的动作合二为一，从而节约了压紧气缸，既降低了成本，又减少了操作步骤，提高了工作效率。

工作中，各温度传感器25将炉膛各处的温度信息传递给电控装置21，电控装置21内置有比较器，电控装置21比较各温度传感器25传送的温度值与存储器22中的预设值，当某个温度传感器25传送的温度值低于预设最低值时，则电控装置21提高相应循环风机23的转速，加速该处炉膛内的气流循环，从而将电加热装置24产生的热量更快地送往该处炉膛，使该处的温度与炉膛其他部分趋同；当某个温度传感器25传送的温度值高于预设最低高值时，则电控装置21降低相应循环风机23的转速，减弱该处炉膛内的气流循环，从而使该处相比其他部位得到较少的热量（电加热装置24产生的热量），同样使该处的温度与炉膛其他部分趋同。当然，极端情况下，电控装置21也可以直接关闭某个或某些电加热装置24，避免炉膛温度过高。

退火处理时，铝箔卷会在高温下产生油烟等烟气。炉门与炉体之间压接在一起，能够防止缝隙过大导致热量流失，同时炉门和炉体之间仍然会具有一些较小的缝隙。设置排烟风机41，能够将烟气抽出，防止炉膛内烟气浓度过高，同时防止烟气由炉门与炉体之间的缝隙溢散到车间内污染工作环境。抽烟支管43沿前后方向均匀间隔设置，能够将炉膛各处的烟气同时抽出，对炉膛进行均匀抽风。烟气经排烟管路44进入水箱47底部，在成为气泡向上升起的时候，在左折流板48和右折流板49之间往复流动，大大延长了气泡在水中的运动路线，使气泡中的有害成份能够更多地溶解到水中；气泡中含有的烟气颗粒则能够更充分地被水所阻挡，更多地留在水箱47之中；运动路线延长，也使高温烟气与水之间的热交换更加充分，大大降低了排烟温度。气泡最终浮出水面后，经聚气罩50和排空风机51排入大气，与以往相比最终排出的烟气温度大大降低、烟气中的微小颗粒大大减少，有害成份更少。

Claims (4)

1.温控均匀的铝卷退火炉，包括炉体和电控装置，炉体内设有炉膛，炉体的前墙上设有用于铝卷进出的门洞，门洞处设有用于由前向后封闭门洞的炉门；炉膛内设有电加热装置；电控装置连接有存储有预设工作温度的存储器；

炉体顶壁前侧中部向上设有正反转减速电机，正反转减速电机连接有传动轴，传动轴的左右两端分别传动连接有链条提升机构，传动轴左右两端的链条提升机构对称设置；

链条提升机构包括上链轮、下链轮以及绕设在上链轮和下链轮之间的链条，上链轮固定连接在传动轴的端部，下链轮通过安装座安装在炉体前墙底部，下链轮位于上链轮的正下方；

炉门中部上下间隔固定连接上横板和下横板，上横板和下横板均水平设置，下横板的左右两端部分别伸出炉门并向上连接有上连接柱，下横板的左右两端部分别向下连接有下连接柱，所述绕设在上链轮和下链轮之间的链条的一端连接上连接柱，链条的另一端连接下连接柱；

链条与炉门之间设有炉门导向条，炉门导向条上开设有炉门导向槽，炉门导向槽的槽口朝向炉门；炉门的左侧边和右侧边上对称设有炉门导向轴，炉门导向轴上安装有炉门导向轮，炉门导向轮位于炉门导向槽内并与炉门导向槽的槽壁之间具有间隙；

炉门位于关闭位置时炉门导向轮所对应的炉门导向槽内设有自重锁闭斜板，自重锁闭斜板前高后低倾斜设置；炉门导向轴、炉门导向轮和自重锁闭斜板组成自重锁闭机构；所述上连接柱和下连接柱在前后方向上均位于炉门导向条的前方；

所述自重锁闭斜板的下部连接有加强筋板，加强筋板的另一端连接在炉门导向槽的槽壁上；

所述炉膛顶部在前后方向上均匀间隔设有多个循环风机，循环风机的电机向上伸出炉体；各循环风机均位于炉体左右方向的中部位置，各循环风机均为变频风机；

所述炉膛内左右对称设有多个电加热装置组，多个电加热装置组在前后方向上均匀间隔设置，每个电加热装置组包括一个位于炉膛左侧的电加热装置和一个位于炉膛右侧的电加热装置；

所述炉膛内在前后方向上均匀设有多个温度传感器，各温度传感器、各电加热装置以及各循环风机均与电控装置相连接；温度传感器、电加热装置组以及循环风机一一对应设置。

2.根据权利要求1所述的温控均匀的铝卷退火炉，其特征在于：所述自重锁闭机构在炉门的左右两侧上下均匀间隔设有多套。

3.根据权利要求1所述的温控均匀的铝卷退火炉，其特征在于：所述电控装置为PLC或单片机或集成电路。

4.根据权利要求1所述的温控均匀的铝卷退火炉，其特征在于：炉体顶部一侧设有排烟风机，排烟风机与电控装置相连接；炉体顶部与各循环风机的左右两侧分别设有一条抽烟风管，各抽烟风管均沿炉体的前后方向设置；各抽烟风管向下通过若干抽烟支管与炉膛相连通，抽烟支管沿前后方向均匀间隔设置；各抽烟风管所连接的抽烟支管的数量与循环风机的数量相同；两条抽烟风管之间通过连通管相连通，排烟风机的吸风管与抽烟风管相连通；排烟风机连接有排烟管路，排烟管路连接有降污装置；

降污装置包括水箱，水箱左侧壁由左向右连接有若干左折流板，左折流板的右端与水箱右侧壁之间具有间隙，左折流板与水箱的前侧壁和后侧壁均连接在一起；水箱右侧壁由右向左连接有若干右折流板，右折流板的左端与水箱左侧壁之间具有间隙，右折流板与水箱的前侧壁和后侧壁均连接在一起；左折流板和右折流板上下交错设置，排烟管路与水箱的底部相连通；水箱的顶部向上连接有上小下大的聚气罩，聚气罩向上连接有排空风机，排空风机连接有排空管；水箱处的排烟管路上设有用于防止水箱中的水倒流的单向阀。