CN107385164B - 回转式铝合金热处理炉多重循环风加热装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种回转式铝合金热处理炉多重循环风加热装置，所述加热装置包括轴流风机(1)、导风板(2)、炉体外壳(3)、烧嘴(4)和工件支撑框架(5)。此外，在导风板(2)总体高度1/3～1/2以下的下部由外向内插入并焊接有3～5层沿着圆周方向分布的长度为8cm‑12cm的圆形短管(6)。沿着导风板(2)圆周方向同一层分布的圆形短管(6)按工位计有4‑8根/工位、分成上下两排焊接安装。圆形短管的安装，使得循环风速度场的分布更加均匀，可以明显提高工件热处理的质量，进而提高了设备工作效率。

Description

回转式铝合金热处理炉多重循环风加热装置

技术领域

本发明创造属于铝合金制品热处理炉技术领域，特别涉及一种回转式铝合金热处理炉多重循环风加热装置。

背景技术

在铝合金制品的热处理领域，为了降低能耗，提高设备智能化、无人化技术，近几年人们发明了一种回转式热处理炉设备，而且已经得到了越来越多的应用。该种设备的特点是结构紧凑、无料筐、自动化程度高、占地面积小，适合于小批量、多品种柔性制造的需求，在铝合金制品热处理市场中得到了快速发展。

然而，由于其结构的原因，炉内循环风的分布及流动十分不均，进而无法满足被处理铝合金制品热处理温度精度的要求，同一炉处理的铝合金零部件，由于炉内温度场不均，不同地点热风的流动量的不同，产品的热处理效果差异较大，既影响了质量，也影响到了产量。尤其是工件支撑框架层数较多，需要加热区体积较大，产量要求高时炉内循化风的均匀分布更成了难题，其中把有限的循环风携带的热量最大限度的均匀应用于工件的升温加热，是其面临最关键的问题。

发明内容

传统的回转式铝合金制品热处理炉主要由轴流风机(1)、导风板(2)、炉体外壳(3)、烧嘴(4)和工件支撑框架(5)组成，其具体结构如图1所示。

工作时，轴流风机(1)起到循环风机的作用，在其作用下，进入到炉体外壳(3)内的空气作为循环风在炉内循环使用，循环风首先被在烧嘴(4)附近得到加热升温，然后经由导风板(2)围成的内层空腔流向炉体底部，在底部区域越过导风板(2)进入到由导风板(2)和炉体外壳(3)围成的工件加热保温区内，自下而上循环到工件支撑框架(5)，将其所携带的热量传导到工件支撑框架(5)上放置的工件表面，将工件加热保温，然后循环风在轴流风机的作用下，再流回到位于炉体上部的烧嘴(4)附近，继续接受烧嘴的加热并再次循环。

上述传统的回转式铝合金制品热处理炉采用的是普通形式的循环风系统，利用普通形式的循环风系统进行工件处理时，常常会发生工件处理不够均匀的现象，局部区域的工件处理不到位，影响了产品质量。经过计算机反复模拟试验，所获得的普通循环风系统风速场如附图2所示。由图2可见，普通循环风系统风速场分布不均匀，其中图2中A所指示的多个局部地区出现了涡流式的死循环，如图3所示。经仔细分析，发现在循环风通过导风板(2)进入工件加热保温区后，由于风动压的层流作用，靠近炉体外壳(3)内壁的循环风压力高于靠近导风板(2)外壁区域的压力，因此流速慢致使局部涡流的产生。没有新的循环风流过，热量进入到局部涡流区域内将非常有限，因此自然影响到了对该区域工件的传热与升温，使得工件加热热处理效果较差。

本发明构思的目的是提供一种结构相对简单的循环风机械装置，使用该种装置时，其产生的循环风分布较好，能够有效对工件进行升温加热并能减少炉内热风的涡流产生。

本发明仍然以传统的回转式铝合金制品热处理炉为主体设备，主要由轴流风机(1)、导风板(2)、炉体外壳(3)、烧嘴(4)和工件支撑框架(5)组成，不同之处在于为保证工件的加热效果，对处于产生涡流区域的导风板(2)的结构进行更改，即在导风板(2)总体高度1/3～1/2以下的下部由外向内插入并焊接3～5层沿着圆周方向分布且具有一定长度的圆形短管(6)，如图4中所示。

图5示出了根据本发明的圆形短管的安装示意图。这里所说圆形短管(6)的一定长度是指8cm～12cm，沿着导风板(2)圆周方向同一层分布的圆形短管(6)按工位计有4-8根/工位、分成上下两排焊接安装，圆形短管(6)的直径为5cm～8cm，必要时每一圆形短管(6)处于导风板(2)内侧一端的横断面也可以是具有一定倾角的斜面；工作时圆形短管(6)可以将自上向下垂直运动的循环风改变为吹向工件加热区的横向风；圆形短管(6)处于导风板(2)内侧一端伸出导风板(2)内侧的最大长度为7cm～11cm。

将具有本项发明技术特征的导风板(2)安装到炉内以后，导风板(2)内侧的循环风自上而下垂直流动经过圆形短管(6)时，一部分循环风就会通过圆形短管(6)斜断面进入到圆形短管(6)内，经其导向直接横向吹向工件加热区域，利用计算机进行此类风速场的模拟，所得的风速场如图6所示。由图6可见，通过这些由圆形短管(6)导出的横向循环风破坏原有循环风产生的涡流，并且在例如图7中示出的图6中的B所指向的区域中形成了循环风分布较为均匀的多重循环风复合的复合循环风系统风速场，从而保证工件加热质量。

本发明的优点在于：

(1)结构相对比较简单，易于实施，仅在导风板上安装多个圆形短管即可实现；

(2)效果明显，圆形短管的安装，使得循环风速度场的分布更加均匀，可以明显提高工件热处理的质量以及每次处理的工件数量，进而提高了设备工作效率。

(3)实际应用灵活，经过实际工程验证可以满足加热要求，使得回转炉在高度高达4米的加热区温度均匀性达到±5℃以内。

附图说明

图1是现有技术的传统的回转式铝合金制品热处理炉的结构示意图；

图2是计算机模拟出的传统热处理炉循环风系统风速场分布示意图；

图3是图2中A部位的局部放大图；

图4是根据本发明的回转式铝合金制品热处理炉多重循环风加热装置的结构示意图；

图5是圆形短管的安装示意图；

图6是计算机模拟出的本发明装置循环风系统风速场分布示意图；

图7是图6中B部位的局部放大图。

图中1为轴流风机，2为导风板，3为炉体外壳，4为烧嘴，5为工件支撑框架，6为圆形短管。

具体实施方式

本发明的具体实施方式如图4-图7中所示，根据本发明的回转式铝合金制品热处理炉多重循环风加热装置主要由轴流风机(1)、导风板(2)、炉体外壳(3)、烧嘴(4)、工件支撑框架(5)和圆形短管(6)组成，其中在导风板(2)总体高度1/3～1/2以下的下部插入并焊接4～6层沿着圆周方向均匀分布且具有一定长度的一组圆形短管(6)。具体实施例如下：

实施例1：

一种回转式铝合金热处理炉多重循环风加热装置，该种装置包括轴流风机(1)、导风板(2)、炉体外壳(3)、烧嘴(4)、工件支撑框架(5)，此外，在所述装置的导风板(2)总高度的1/2以下的下部由外向内插入并焊接有4层圆形短管(6)，每根圆形短管(6)的直径为6cm，长度为11cm，每层圆形短管(6)在同一工位上焊接安装有6根，分上下两排均匀分布；工作时圆形短管(6)可以将自上向下垂直运动的循环风改变为吹向工件加热区的横向风；圆形短管(6)处于导风板(2)内侧一端伸出导风板(2)内侧的长度为10cm。

Claims (2)

1.一种回转式铝合金热处理炉多重循环风加热装置，包括轴流风机(1)、导风板(2)、炉体外壳(3)、烧嘴(4)和工件支撑框架(5)，其特征是在导风板(2)总体高度1/3～1/2以下的下部由外向内插入并焊接3～5层沿着圆周方向分布的长度为8-12cm的圆形短管(6)；沿着导风板(2)圆周方向同一层分布的圆形短管(6)按工位计有4-8根/工位、分成上下两排焊接安装，圆形短管(6)的直径为5cm～8cm；圆形短管(6)处于导风板(2)内侧一端伸出导风板(2)内侧的长度为7cm～11cm。

2.如权利要求1所述的回转式铝合金热处理炉多重循环风加热装置，其中，每一圆形短管(6)处于导风板(2)内侧一端的横断面为具有一定倾角的斜面。