CN108165728A - 一种黄铜钢丝扩散炉用炉体 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种黄铜钢丝扩散炉用炉体，其特征在于，包括炉体本体，炉体本体内均设有横贯炉体本体长度方向的加热室，加热室内设有贯通加热室两端的加热腔；位于加热室外周的炉体本体内设有环形燃烧腔；炉体本体的一端设有排烟腔，排烟腔将环形燃烧腔与炉体本体外部的排烟管连通在一起；炉体本体的两侧壁上均设有与环形燃烧腔连通的燃烧器。结构简单，操作方便，节能高效，运行稳定可靠；达到了环绕、封闭、均匀加热，实现了对钢丝的无烟、“文火”加热，避免了钢丝镀层过热氧化和钢丝球化，保证了产品的质量；生产效率高。
Description
技术领域
本发明涉及电镀黄铜钢丝生产设备技术领域，尤其涉及一种黄铜钢丝扩散炉用炉体。
背景技术
电镀黄铜钢丝扩散炉是钢帘线黄铜钢丝生产的关键设备，即：通过加热的方式在钢丝的表面进行锌铜镀层扩散，钢丝表面锌铜镀层扩散是指：在锌铜镀层被加热时，锌铜原子间产生相互位移并适度混合实现的。钢丝表面锌铜镀层经过预热、加热和保温完成了锌铜原子的势能激活、快速扩散和原子稳定化处理全部过程后产生了黄铜合金。
目前，用于生产电镀黄铜钢丝的设备主要以感应扩散炉为主，然而在生产实践中，感应扩散炉存在以下缺陷：
1、设备缺陷：包括电气元件老化快，误动作多,需要短周期更换；电气故障诊断难度大，维修技术要求高；关键电气部件使用周期短，维修费用高等；
2、生产和产品缺陷：包括钢丝加热不均，横向温差大，边缘丝易过热；容易产生废品，多数硬件故障都会直接导致钢丝过热，极易发生钢丝球化；.产量低(现有的感应扩散炉只有DV75，其中D为钢丝直径，V为钢丝的输送速度，若提高到DV90、DV100和DV120，设备故障会剧增不能生产)；
3、操作缺陷：更换线径时，同时需要调整电容配置，需要经验丰富电工专门调节外部谐振与电容配比，技术难度大、操作流程多；氧化物易阻塞过丝孔，易磨伤和拉断钢丝。
综上所述，感应扩散炉存在诸多缺陷，大大影响和制约了连续生产运行的可靠性和稳定性，因此需设计一设备性能可靠、产品品质稳定、DV75—120连续可调、操作简单方便、节能高效的新型扩散炉炉体。
发明内容
本发明的目的在于提供一种黄铜钢丝扩散炉用炉体，达到设备性能可靠、产品品质稳定、操作简单方便、节能高效的目的。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种黄铜钢丝扩散炉用炉体，包括炉体本体，所述炉体本体内均设有横贯所述炉体本体长度方向的加热室，所述加热室内设有贯通所述加热室两端的加热腔；
位于所述加热室外周的所述炉体本体内设有环形燃烧腔；所述炉体本体的一端设有排烟腔，所述排烟腔将所述环形燃烧腔与所述炉体本体外部的排烟管连通在一起；
所述炉体本体的两侧壁上均设有与所述环形燃烧腔连通的燃烧器。
作为一种改进，所述环形燃烧腔包括若干个环形隔板，所述环形隔板将所述环形燃烧腔分隔成若干个环形燃烧腔单体，每块所述环形隔板上均设有位于所述加热室上方的排烟口，所述排烟口将所述环形燃烧腔单体顺次连通、并与所述排烟腔连通，每个所述环形燃烧腔单体上均设有位于所述加热室下方的所述燃烧器。
作为进一步的改进，相邻两所述环形燃烧腔单体上的所述燃烧器错开设置、并位于所述环形燃烧腔单体的不同侧壁上。
作为再进一步的改进，所述炉体本体的底部还设置有炉体预热通道，所述炉体预热通道的一端与所述排烟腔连通，所述炉体预热通道的另一端延伸至所述炉体本体的另一端、且与所述排烟管连通。
作为又进一步的改进，所述炉体预热通道为S形，且至少设置一条，所述排烟腔通过进烟通道与所述炉体预热通道的一端连通，所述炉体预热通道的另一端与所述排烟管连通，所述排烟管靠近所述炉体本体的起始端设置。
作为更进一步的改进，所述燃烧器包括与所述炉体本体相连的连接座，所述连接座内设有燃烧器本体，所述燃烧器本体内设有脉冲燃烧室，所述脉冲燃烧室靠近所述环形燃烧腔的一端连通有高速喷射孔，所述高速喷射孔的另一端联通有平焰喷射孔，所述平焰喷射孔与所述环形燃烧腔连通；
所述脉冲燃烧室远离所述环形燃烧腔的一端连通有喷射孔，位于所述喷射孔上游的所述连接座和所述燃烧器本体上设有与燃气管连通的喷嘴。
作为更进一步的改进，位于所述燃烧器本体外周的所述连接座内设有与所述助燃风总管连通的环形导流风腔，所述环形导流风腔所述环形燃烧腔连通；所述连接座上还设有与所述环形导流风腔连通的预热风管，所述预热风管的另一端绕经所述炉体预热通道、并延伸至所述炉体本体的外部。
作为更进一步的改进，所述炉体本体的底部设有多个第一链轮，位于所述加热腔一侧的所述加热室上设有多个第二链轮，所有所述第一链轮和所有所述第二链轮上绕经有链条，所述链条上设有多个带丝杆。
作为更进一步的改进，所述炉体本体上还设有多根支撑辊，所述支撑辊沿所述炉体本体的宽度方向布置。
由于采用了上述技术方案，本发明所提供的一种黄铜钢丝扩散炉用炉体的有益效果如下：
由于该黄铜钢丝扩散炉用炉体，包括炉体本体，炉体本体内均设有横贯炉体本体长度方向的加热室，加热室内设有贯通加热室两端的加热腔；位于加热室外周的炉体本体内设有环形燃烧腔；炉体本体的一端设有排烟腔，排烟腔将环形燃烧腔与炉体本体外部的排烟管连通在一起；炉体本体的两侧壁上均设有与环形燃烧腔连通的燃烧器，从而在工作中，根据钢丝的输送速度和直径，通过燃烧器在环形燃烧腔内的燃烧加热，将炉体本体内的加热室加热至设定的温度，之后，将表面待镀铜镀锌的钢丝在加热腔内通过、并完成锌铜原子的扩散；在钢丝经过加热室的过程中，钢丝始终处于无烟、“文火”加热状态，避免了钢丝镀层过热氧化和钢丝球化，同时，通过环形加热腔，高温烟气会对加热室进行外环绕加热，以产生均匀饱和加热的效果。燃烧后产生的烟气依次通过进烟通道、炉体预热通道和排烟管排至炉体本体的外部。
综上所述，采用该黄铜钢丝扩散炉，具有以下优点：
1、结构简单，操作方便，节能高效，维修、维护快速，连续生产运行稳定、可靠，易保养、少故障；
2、达到了环绕、封闭、均匀加热，实现了对钢丝的无烟、“文火”加热，避免了钢丝镀层过热氧化和钢丝球化的问题，有效保证了产品的质量；
3、生产效率高，DV值范围大(DV75—120在该扩散炉上均可适用)。
由于环形燃烧腔包括若干个环形隔板，环形隔板将环形燃烧腔分隔成若干个环形燃烧腔单体，每块环形隔板上均设有位于加热室上方的排烟口，排烟口将环形燃烧腔单体顺次连通、并与排烟腔连通，每个环形燃烧腔单体上均设有位于加热室下方的燃烧器，燃烧器与燃烧系统连通，从而通过该结构，实现环形燃烧腔由多个环形燃烧腔单体组成，进而组成方式更加容易，而且可以单独控制每个环形燃烧腔单体上的燃烧器，温度控制更加精准。
由于相邻两环形燃烧腔单体上的燃烧器错开设置、并位于环形燃烧腔单体的不同侧壁上，从而通过该结构达到高效、快速、均匀和精确加热的目的。
由于加热炉体的底部还设置有炉体预热通道，炉体预热通道的一端与排烟腔连通，炉体预热通道的另一端延伸至加热炉体的另一端、且与排烟管连通，从而通过该结构达到了利用余热对炉底进行保温的目的，实现了节能效果。
由于炉体预热通道为S形，且至少设置一条，排烟腔通过进烟通道与炉体预热通道的一端连通，炉体预热通道的另一端与排烟管连通，排烟管靠近加热炉体的起始端设置，从而通过该结构的炉体预热通道，大大增加了高温烟气在炉体预热通道内停留时间和接触面积，为实现炉底保温和节能提供了保障。
由于燃烧器包括与炉体本体相连的连接座，连接座内设有燃烧器本体，燃烧器本体内设有脉冲燃烧室，脉冲燃烧室靠近环形燃烧腔的一端连通有高速喷射孔，高速喷射孔的另一端联通有平焰喷射孔，平焰喷射孔与环形燃烧腔连通；脉冲燃烧室远离环形燃烧腔的一端连通有喷射孔，位于喷射孔上游的连接座和燃烧器本体上设有与燃气管连通的喷嘴，从而通过上述结构来实现燃烧加热(高速燃烧、平焰喷射)，结构简单、燃烧效能高；为加热室内对钢丝进行“文火”加热奠定了基础。
由于位于燃烧器本体外周的连接座内设有环形导流风腔，环形导流风腔与环形燃烧腔连通；连接座上还设有与环形导流风腔连通的预热风管，预热风管的另一端绕经炉体预热通道、并延伸至炉体本体的外部，从而在燃烧的过程中，通过预热风管输送的具有一定温度的预热风，来对燃烧器的出口进行降温，不仅避免了出口处发生局部过热而影响使用寿命的问题，而且达到燃烧器本体在工作中均热的效果；同时，预热风还能起到对烟气进行导流的效果。
由于炉体本体的底部设有多个第一链轮，位于加热腔一侧的加热室上设有多个第二链轮，所有第一链轮和所有第二链轮上绕经有链条，链条上设有多个带丝杆，从而通过上述结构实现自动带丝，结构简单，布置方便，且成本低廉。
由于炉体本体上还设有多根支撑辊，支撑辊沿炉体本体的宽度方向布置，从而在工作中，通过支承辊对钢丝进行支撑。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1中B-B部的剖视图；
图3是图1中C-C部的剖视图；
图4是图2中A的放大图；
图5是图1中燃烧器的结构示意图；
图6是图1中炉体预热通道的结构示意图；
图中，1-炉体本体；101-炉框；102-耐火砖；103-保温棉；104-排烟腔；105-排烟口；106-支撑辊；2-环形燃烧腔；201-环形隔板；3-加热室；301-加热腔；302-高蓄热耐火砖；303-高蓄热材料；304-第二链轮；305-链条；306-带丝杆；4-烟道压力传感器；5-炉体预热通道；501-进烟通道；502-排烟管；503-冷风管；6-燃烧器；601-连接座；602-燃烧器本体；603-脉冲燃烧室；604-高速喷射孔；605-平焰喷射孔；606-喷射孔；607-燃气管；608-喷嘴；609-环形导流风腔；610-预热风管；611-火花塞；612-火焰检测器；7-控温热电偶；8-燃烧器过热测温热电偶。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1至图6共同所示，一种黄铜钢丝扩散炉用炉体，包括炉体本体1，该炉体本体1内均设有横贯炉体本体1长度方向的加热室3，该加热室3内设有贯通加热室3两端的加热腔301；位于加热室1外周的炉体本体1内设有环形燃烧腔2(即：该环形燃烧腔2为加热室3外围的中空结构)；该炉体本体1的一端设有排烟腔104，该排烟腔104将环形燃烧腔2与炉体本体1外部的排烟管502连通在一起；该炉体本体1的两侧壁上均设有与环形燃烧腔2连通的燃烧器6。
该炉体本体1包括钢结构的炉框101，该炉框101内填充、筑实有耐火砖102和保温棉103；该加热室3由高蓄热材料(Al2O3)303制成，其内部设有高蓄热耐火砖302，以便加热室3集聚高温并对钢丝进行“文火”加热，为生产出高品质的电镀黄铜钢丝提供了条件。
该环形燃烧腔2包括若干个环形隔板201，该环形隔板201将环形燃烧腔2分隔成若干个环形燃烧腔单体，每块环形隔板201上均设有位于加热室3上方的排烟口105，该排烟口105将环形燃烧腔单体顺次连通、并与排烟腔104连通，每个环形燃烧腔单体上均设有位于加热室3下方的燃烧器6；作为优选，相邻两环形燃烧腔单体上的燃烧器6错开设置、并位于环形燃烧腔单体的不同侧壁上。
该炉体本体1的底部还设置有炉体预热通道5，该炉体预热通道5的一端与排烟腔104连通，该炉体预热通道5的另一端延伸至炉体本体1的另一端、且与排烟管502连通；在本方案中，该炉体预热通道5为S形，且至少设置一条，该排烟腔104通过进烟通道501与炉体预热通道5的一端连通，该炉体预热通道5的另一端与排烟管502连通，该排烟管502靠近炉体本体1的起始端设置，位于炉体本体1外部的排烟管502上连通有冷风管503，从而通过冷风管503通入的冷风来降低排烟管502内高温烟气的温度。
该燃烧器6包括与炉体本体1相连的连接座601，该连接座601内设有燃烧器本体602，该燃烧器本体602内设有椭圆形的脉冲燃烧室603，该脉冲燃烧室603靠近环形燃烧腔2的一端连通有高速喷射孔604，该高速喷射孔604的另一端联通有平焰喷射孔605，该平焰喷射孔605与环形燃烧腔2连通，该平焰喷射孔605的直径小于高速喷射孔604的直径；该脉冲燃烧室603远离环形燃烧腔104的一端连通有喷射孔606，位于喷射孔606上游的连接座601和燃烧器本体602上设有与燃气管607连通的喷嘴608，该燃气管607上设有位于喷嘴608上游的火花塞611和火焰检测器612。
位于燃烧器本体602外周的连接座601内设有环形结构的环形导流风腔609，该环形导流风腔609的一端封闭，另一端与环形燃烧腔104连通；该连接座601上还设有与环形导流风腔609连通的预热风管610，该预热风管610的另一端绕经炉体预热通道5、并延伸至炉体本体1的外部。
该炉体本体1的底部设有多个第一链轮(图中未示出)，位于加热腔301一侧的加热室3上设有多个第二链轮304，所有第一链轮和所有第二链轮304上绕经有链条305，该链条305上设有多个带丝杆306；该炉体本体1上还设有多根支撑辊106，该支撑辊106沿炉体本体1的宽度方向布置。
每个炉体本体1上均设有燃烧器过热测温热电偶8和控温热电偶7，该燃烧器过热测温热电偶8和控温热电偶7均延伸至环形燃烧腔104内，该燃烧器过热测温热电偶8向燃烧器6方向延伸；每个炉体本体1上均设有延伸至进烟通道501内的烟道压力传感器4；该燃烧器6、火焰检测器612、烟道压力传感器4、燃烧器过热测温热电偶8和控温热电偶7均与电控单元相连。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种黄铜钢丝扩散炉用炉体，其特征在于，包括炉体本体，所述炉体本体内均设有横贯所述炉体本体长度方向的加热室，所述加热室内设有贯通所述加热室两端的加热腔；
位于所述加热室外周的所述炉体本体内设有环形燃烧腔；所述炉体本体的一端设有排烟腔，所述排烟腔将所述环形燃烧腔与所述炉体本体外部的排烟管连通在一起；
所述炉体本体的两侧壁上均设有与所述环形燃烧腔连通的燃烧器。
2.根据权利要求1所述的黄铜钢丝扩散炉用炉体，其特征在于，所述环形燃烧腔包括若干个环形隔板，所述环形隔板将所述环形燃烧腔分隔成若干个环形燃烧腔单体，每块所述环形隔板上均设有位于所述加热室上方的排烟口，所述排烟口将所述环形燃烧腔单体顺次连通、并与所述排烟腔连通，每个所述环形燃烧腔单体上均设有位于所述加热室下方的所述燃烧器。
3.根据权利要求2所述的黄铜钢丝扩散炉用炉体，其特征在于，相邻两所述环形燃烧腔单体上的所述燃烧器错开设置、并位于所述环形燃烧腔单体的不同侧壁上。
4.根据权利要求3所述的黄铜钢丝扩散炉用炉体，其特征在于，所述炉体本体的底部还设置有炉体预热通道，所述炉体预热通道的一端与所述排烟腔连通，所述炉体预热通道的另一端延伸至所述炉体本体的另一端、且与所述排烟管连通。
5.根据权利要求4所述的黄铜钢丝扩散炉用炉体，其特征在于，所述炉体预热通道为S形，且至少设置一条，所述排烟腔通过进烟通道与所述炉体预热通道的一端连通，所述炉体预热通道的另一端与所述排烟管连通，所述排烟管靠近所述炉体本体的起始端设置。
6.根据权利要求5所述的黄铜钢丝扩散炉用炉体，其特征在于，所述燃烧器包括与所述炉体本体相连的连接座，所述连接座内设有燃烧器本体，所述燃烧器本体内设有脉冲燃烧室，所述脉冲燃烧室靠近所述环形燃烧腔的一端连通有高速喷射孔，所述高速喷射孔的另一端联通有平焰喷射孔，所述平焰喷射孔与所述环形燃烧腔连通；
所述脉冲燃烧室远离所述环形燃烧腔的一端连通有喷射孔，位于所述喷射孔上游的所述连接座和所述燃烧器本体上设有与燃气管连通的喷嘴。
7.根据权利要求6所述的黄铜钢丝扩散炉用炉体，其特征在于，位于所述燃烧器本体外周的所述连接座内设有与所述助燃风总管连通的环形导流风腔，所述环形导流风腔所述环形燃烧腔连通；所述连接座上还设有与所述环形导流风腔连通的预热风管，所述预热风管的另一端绕经所述炉体预热通道、并延伸至所述炉体本体的外部。
8.根据权利要求1至7任一项所述的黄铜钢丝扩散炉用炉体，其特征在于，所述炉体本体的底部设有多个第一链轮，位于所述加热腔一侧的所述加热室上设有多个第二链轮，所有所述第一链轮和所有所述第二链轮上绕经有链条，所述链条上设有多个带丝杆。
9.根据权利要求8所述的黄铜钢丝扩散炉用炉体，其特征在于，所述炉体本体上还设有多根支撑辊，所述支撑辊沿所述炉体本体的宽度方向布置。
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