CN107904390A - 一种分区控制的大型均热炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分区控制的大型均热炉，包括均热炉沿垂直于炉门平面往炉内方向上依次分为第一分区、第二分区、第三分区、第四分区，第三分区与第四分区的宽度相等，第一分区、第二分区的宽度和等于第三分区的宽度；第一分区内具备第一控温模块，第二分区具备第二控温模块；第一控温模块具备第一感温元件、第一加热器，第二控温模块具备第二感温元件、第二加热器。第一分区的宽度与第二分区的宽度的比为为0.5至1。第一控温模块、第二控温模块连接在行走梁上，行走梁跨越第一分区和第二分区。采用此发明补偿炉门附近的热量损失，针对调节靠近炉门处分区的温度，保证铸锭的品质。

Description

一种分区控制的大型均热炉

技术领域

本发明涉及均热炉领域，具体涉及一种分区控制的大型均热炉。

背景技术

大型铝合金铸锭的组织均匀化热处理通常实在长方形的箱式炉内进行，由于铸锭很长，一般要六米左右，有的甚至长达七米多，因此在炉子的长度方向，都要分成三个区来进行热处理加热。由于靠炉门的这个区受热条件差，散热多，因此，铸锭的端部即靠近炉门的部位在整个升温和保温过程中总是要比其他部位的温度低三至五度。这几乎成了大型均质炉的通病，因而最终铸锭的温度的均匀性只能达到±5℃，对于高品质的铝合金铸锭，料的温度必须控制在±3℃之内，则为一个难题。

发明内容

本发明要解决的问题在于提供一种分区控制的大型均热炉，补偿炉门附近的热量损失，针对调节靠近炉门处分区的温度，保证铸锭的品质。

为解决上述问题，本发明提供一种分区控制的大型均热炉，为达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种分区控制的大型均热炉，包括：均热炉沿垂直于炉门平面往炉内方向上依次分为第一分区、第二分区、第三分区、第四分区，第三分区与第四分区的宽度相等，第一分区、第二分区的宽度和等于第三分区的宽度；第一分区内具备第一控温模块，第二分区具备第二控温模块；第一控温模块具备第一感温元件、第一加热器，第二控温模块具备第二感温元件、第二加热器。

采用上述技术方案的有益效果是：将靠近炉门的炉内空间继续划分处空间更小的分区，对分区内进行单独的测温与控温，补偿炉门处的热散失，使各分区内的平均温度相近，保证铸锭的品质。靠近炉门处具备两个可独立控制自身温度的分区，相比一个分区，两个分区进一步保证整体炉内的温度均匀程度。

在铸锭升温过程中做到同步升温，在升温过程中炉口端部的料温与其他部位的料温差控制在±8℃至正负10℃范围之内。缩短了热处理过程中加热和保温的总时间，一般情况下，通常可节省2至3小时。加热保温终了时的料温均匀性可到±3℃。适应了高品质的铝合金铸锭的要求，加热保温时间缩短，温差缩小。

作为本发明的进一步改进，第一分区的宽度与第二分区的宽度的比为为0.5至1。

采用上述技术方案的有益效果是：第一分区与第二分区的宽度可以一样，也可以第一分区宽度比第二分区还小，越靠近炉门的区域散热越严重，则划分为越小的分区，便于加温、调节此区域内的温度。

作为本发明的更进一步改进，第一加热器、第二加热器为电阻或烧嘴。

采用上述技术方案的有益效果是：电阻和烧嘴分别提供电加热与火加热两种加热形式，以根据均热炉内实际加热产品而选择。

作为本发明的又进一步改进，第一感温元件、第二感温元件为铠装热电偶。

采用上述技术方案的有益效果是：铠装热电偶是温度测量中应用最广泛的温度器件，他的主要特点就是测温范围宽，性能比较稳定，同时结构简单，动态响应好。

作为本发明的又进一步改进，第一控温模块、第二控温模块连接在行走梁上，行走梁跨越第一分区和第二分区。

采用上述技术方案的有益效果是：行走梁的行走提高加热的均匀性，增大温度感知的区域，提高测温的准确性。

作为本发明的又进一步改进，第一分区、第二分区、第三分区、第四分区的分界面的上端设有具备升降自由度的隔热板。

采用上述技术方案的有益效果是：隔热板可以通过物理的方式减小或增大各分区之间连接面积，当各分区之间温差较大时，隔热板下降，各分区间连接面积减小，封闭性增加，便于各区分别快速加热至指定的温度，当各区之间温度均一时，隔热板上移，各分区之间也充分贯通。

作为本发明的又进一步改进，炉门外部边缝处设有第三感温元件，第三感温元件与第一控温模块、第二控温模块相连接。

采用上述技术方案的有益效果是：第三感温元件通过感知从炉门散失的热量温度值来对第一感温元件、第一感温元件测得的温度进行补充支撑。第三感温元件感知的温度上升即意味着热量散失的加重，两重数据便于提高测量的准确度。

作为本发明的又进一步改进，第一感温元件、第二感温元件连接有数据库，数据库按时间记录第一感温元件、第二感温元件测得的温度值。

采用上述技术方案的有益效果是：数据库可以对感温元件测得的温度进行记录，便于掌控控温模块实施的效果，为后续调节感温元件与加热器之间的启停关系提供依据。

作为本发明的又进一步改进，炉门连接有开关，开关一头与第一感温元件、第二感温元件相连接，另一头与数据库相连接，当炉门开启时触发到开关，第一感温元件、第二感温元件与数据库的连线断开，数据库停止读取第一感温元件、第二感温元件的温度数据。

采用上述技术方案的有益效果是：当炉门打开准备取出铸锭时，炉内与外界已经具备较大的敞开口，炉内不是封闭的环境，加热作业也无需进行，炉内温度会迅速降低。此时感温元件感知的温度无需记录，防止对封闭作业状态下的炉内的数据进行干扰。

作为本发明的又进一步改进，第一加热器与第一感温元件之间设有绝热片，第二加热器与第二感温元件之间同样设有绝热片。

采用上述技术方案的有益效果是：使得加热器加热时的温度不会迅速得传递到同一模块中的感温元件，绝热片延缓了热传递，当所在分区整体温度上升时，感温元件才会感知到温度，提高感温元件测温准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1是本发明一种实施方式的结构示意图；

图2是本发明另一种实施方式的结构示意图。

1-炉门框；2-炉门；3-第一分区；4-第二分区；5-第三分区；6-第四分区；7-行走梁；8-第一控温模块；8a-第一感温元件；8b-第一加热器；9-第二控温模块；9a-第二感温元件；9b-第二加热器；10-隔热板；11-第三感温元件；12-开关。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明的内容做进一步的详细说明：

为了达到本发明的目的，一种分区控制的大型均热炉，包括：均热炉沿垂直于炉门2平面往炉内方向上依次分为第一分区3、第二分区4、第三分区5、第四分区6，第三分区5与第四分区6的宽度相等，第一分区3、第二分区4的宽度和等于第三分区5的宽度；第一分区3内具备第一控温模块8，第二分区4具备第二控温模块9；第一控温模块8具备第一感温元件8a、第一加热器8b，第二控温模块9具备第二感温元件9a、第二加热器9b。

第一分区3、第二分区4、第三分区5、第四分区6彼此的分界平面平行于炉门2平面。炉门2与炉门框1配合固定。

第一分区3、第二分区4设定温度可高出其他区域3至5℃，热负荷相应就可提高5％左右，可以弥补炉口散热多温升慢，端部温度偏低的缺陷。

采用上述技术方案的有益效果是：将靠近炉门的炉内空间继续划分处空间更小的分区，对分区内进行单独的测温与控温，补偿炉门处的热散失，使各分区内的平均温度相近，保证铸锭的品质。靠近炉门处具备两个可独立控制自身温度的分区，相比一个分区，两个分区进一步保证整体炉内的温度均匀程度。

在铸锭升温过程中做到同步升温，在升温过程中炉口端部的料温与其他部位的料温差控制在±8℃至正负10℃范围之内。缩短了热处理过程中加热和保温的总时间，一般情况下，通常可节省2至3小时。加热保温终了时的料温均匀性可到±3℃。适应了高品质的铝合金铸锭的要求，加热保温时间缩短，温差缩小。

在本发明的另一些实施方式中，第一分区3的宽度与第二分区4的宽度的比为为0.5至1。

采用上述技术方案的有益效果是：第一分区与第二分区的宽度可以一样，也可以第一分区宽度比第二分区还小，越靠近炉门的区域散热越严重，则划分为越小的分区，便于加温、调节此区域内的温度。

在本发明的另一些实施方式中，第一加热器8b、第二加热器9b为电阻或烧嘴。

采用上述技术方案的有益效果是：电阻和烧嘴分别提供电加热与火加热两种加热形式，以根据均热炉内实际加热产品而选择。

在本发明的另一些实施方式中，第一感温元件8a、第二感温元件9a为铠装热电偶。

采用上述技术方案的有益效果是：铠装热电偶是温度测量中应用最广泛的温度器件，他的主要特点就是测温范围宽，性能比较稳定，同时结构简单，动态响应好。

在本发明的另一些实施方式中，第一控温模块8、第二控温模块9连接在行走梁7上，行走梁7跨越第一分区3和第二分区4。

第一控温模块8、第二控温模块9可以同时移动到第一分区3或第二分区4。两个控温模块对一个分区进行控温，控温效率高。

采用上述技术方案的有益效果是：行走梁的行走提高加热的均匀性，增大温度感知的区域，提高测温的准确性。

在本发明的另一些实施方式中，第一分区3、第二分区4、第三分区5、第四分区6的分界面的上端设有具备升降自由度的隔热板10。

采用上述技术方案的有益效果是：隔热板可以通过物理的方式减小或增大各分区之间连接面积，当各分区之间温差较大时，隔热板下降，各分区间连接面积减小，封闭性增加，便于各区分别快速加热至指定的温度，当各区之间温度均一时，隔热板上移，各分区之间也充分贯通。

在本发明的另一些实施方式中，炉门2外部边缝处设有第三感温元件11，第三感温元件11与第一控温模块8、第二控温模块9相连接。

采用上述技术方案的有益效果是：第三感温元件通过感知从炉门散失的热量温度值来对第一感温元件、第一感温元件测得的温度进行补充支撑。第三感温元件感知的温度上升即意味着热量散失的加重，两重数据便于提高测量的准确度。

在本发明的另一些实施方式中，第一感温元件8a、第二感温元件9a连接有数据库，数据库按时间记录第一感温元件8a、第二感温元件9a测得的温度值。

采用上述技术方案的有益效果是：数据库可以对感温元件测得的温度进行记录，便于掌控控温模块实施的效果，为后续调节感温元件与加热器之间的启停关系提供依据。

在本发明的另一些实施方式中，炉门2连接有开关12，开关12一头与第一感温元件8a、第二感温元件9a相连接，另一头与数据库相连接，当炉门2开启时触发到开关12，第一感温元件8a、第二感温元件9a与数据库的连线断开，数据库停止读取第一感温元件8a、第二感温元件9a的温度数据。开关12因为炉门2的开合而触发。

采用上述技术方案的有益效果是：当炉门打开准备取出铸锭时，炉内与外界已经具备较大的敞开口，炉内不是封闭的环境，加热作业也无需进行，炉内温度会迅速降低。此时感温元件感知的温度无需记录，防止对封闭作业状态下的炉内的数据进行干扰。

作为本发明的又进一步改进，第一加热器8b与第一感温元件8a之间设有绝热片，第二加热器9b与第二感温元件9a之间同样设有绝热片。

采用上述技术方案的有益效果是：使得加热器加热时的温度不会迅速得传递到同一模块中的感温元件，绝热片延缓了热传递，当所在分区整体温度上升时，感温元件才会感知到温度，提高感温元件测温准确性。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种分区控制的大型均热炉，其特征在于，包括：

均热炉沿垂直于炉门平面往炉内方向上依次分为第一分区、第二分区、第三分区、第四分区，所述第三分区与第四分区的宽度相等，所述第一分区、第二分区的宽度和等于第三分区的宽度；

所述第一分区内具备第一控温模块，所述第二分区具备第二控温模块；所述第一控温模块具备第一感温元件、第一加热器，所述第二控温模块具备第二感温元件、第二加热器。

2.根据权利要求1所述的一种分区控制的大型均热炉，其特征在于：所述第一分区的宽度与第二分区的宽度的比为为0.5至1。

3.根据权利要求2所述的一种分区控制的大型均热炉，其特征在于：所述第一加热器、第二加热器为电阻或烧嘴。

4.根据权利要求3所述的一种分区控制的大型均热炉，其特征在于：所述第一感温元件、第二感温元件为铠装热电偶。

5.根据权利要求4所述的一种分区控制的大型均热炉，其特征在于：所述第一控温模块、第二控温模块连接在行走梁上，所述行走梁跨越第一分区和第二分区。

6.根据权利要求5所述的一种分区控制的大型均热炉，其特征在于：所述第一分区、第二分区、第三分区、第四分区的分界面的上端设有具备升降自由度的隔热板。

7.根据权利要求6所述的一种分区控制的大型均热炉，其特征在于：所述炉门外部边缝处设有第三感温元件，所述第三感温元件与第一控温模块、第二控温模块相连接。

8.根据权利要求7所述的一种分区控制的大型均热炉，其特征在于：所述第一感温元件、第二感温元件连接有数据库，所述数据库按时间记录第一感温元件、第二感温元件测得的温度值。

9.根据权利要求8所述的一种分区控制的大型均热炉，其特征在于：所述炉门连接有开关，所述开关一头与第一感温元件、第二感温元件相连接，另一头与数据库相连接，当炉门开启时触发到开关，第一感温元件、第二感温元件与数据库的连线断开，数据库停止读取第一感温元件、第二感温元件的温度数据。

10.根据权利要求9所述的一种分区控制的大型均热炉，其特征在于：所述第一加热器与第一感温元件之间设有绝热片，所述第二加热器与第二感温元件之间同样设有绝热片。