CN108398029A - 一种工业窑炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业窑炉，包括加热器、加热炉和推动机构，其中加热炉包括炉体、进料门、出料门和活动门。炉体的两端开口，分别为出料口和推料口，侧面设有用于进料的进料口；加热器可拆卸地设置在炉体上，作为热源使用；出料门和进料门均与炉体可转动连接，分别控制出料口和进料口的开合；活动门固定在推动机构的输出端上，加热过程中活动门位于推料口处；推动机构作往复直线运动，用于控制活动门的位置和活动门的运动量。本申请通过推动机构将预热好的坯料推出炉体，极大缩短了从炉体中取出坯料所用的时间，从而实现了连续加热，进而降低了热损耗。同时，推动机构还可将堆放在进口处的坯料推散开来，以提高加热的均匀性。

Description

一种工业窑炉

技术领域

本发明涉及废钢预热用窑炉技术领域，特别涉及一种对坯料连续预热的工业窑炉。

背景技术

现有技术中，对金属类坯料加热时，窑炉是采用钢结构外框，内置纤维、耐火砖、浇注料的结构，而加热的容器放置于炉内水梁上，容器及其内盛放的坯料均不与炉墙、炉底发生直接接触。以对废钢预热为例，该加热炉没有推出坯料的装置，因而预热系统需要将常温的废钢放入料斗等容器中，然后通过行车将该容器吊至窑炉中进行预热，最后用行车将预热好的废钢连同容器一起吊出，从而使得取出预热好的废钢的时间较长，这期间的热损耗增大，降低了窑炉的工作效率；进而，坯料不与窑炉接触，难以满足预热要求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的技术方案是：

一种工业窑炉，包括加热器、加热炉和推动机构，所述加热炉包括炉体、进料门、出料门和活动门；

所述加热器可拆卸地设于所述炉体上；所述进料门和所述出料门与炉体可转动连接；所述活动门设于与出料门相对的一端，并固定于所述推动机构的输出端上；所述推动机构用于控制活动门将加热好的坯料推出炉体。

优选的，所述加热炉还包括炉外框，所述炉体的四周与所述炉外框可拆卸连接；所述加热器固定在炉外框上，并与炉体插接。

优选的，所述炉体包括分别由至少两块耐热块拼接而成的炉底、炉墙及炉顶，所述耐热块安装于炉外框上；所述炉底，或炉墙，或炉顶上的相邻耐热块迷宫密封。

优选的，所述耐热块包括耐热铸件。

优选的，所述耐热块还包括含铬的耐材预制块，所述耐材预制块为炉底的组成部分，且位于靠近出料门处。

优选的，所述耐热铸件内设有用于通净环水的冷却通道；

所述工业窑炉还包括固接于所述炉外框上的水管，所述耐材预制块通过所述水管与炉外框卡接。

优选的，所述炉外框向外延伸形成延伸段，所述推动机构设于所述延伸段上。

优选的，所述活动门与炉体滑动连接，且密封连接。

优选的，所述活动门与炉体间隙连接。

优选的，还包括旋转装置，所述旋转装置设于炉体上，并与出料门的底部对应，所述旋转装置通过旋转动作将炉体底面残余的坯料清理出窑炉。

相对于现有技术，本发明的有益效果是：

1、本申请通过推动机构将预热好的坯料推出炉体，因而相对于传统的起吊方式，极大缩短了从炉体中取出坯料所用的时间，该取出时间以秒为单位计时，从而实现了连续加热，进而降低了热损耗。同时，推动机构还可将堆放在进口处的坯料推散开来，以提高加热的均匀性。

2、坯料可放入炉体中直接加热，因而具有更好的加热效果，易于满足加热要求。

3、本申请除可用于预热废钢外，还可用于对各类型钢进行加热。

附图说明

图1为本申请的结构示意图；

图2为图1的A-A向示意图；

图3为图1的B-B向示意图；

图4为加热炉的剖视示意图；

图5为图4的C部放大图。

其中，1、加热炉，101、炉体，101-1、炉底，101-1-1、耐热铸件，101-1-2、耐材预制块，101-2、炉顶，101-3、炉墙，101-4、水管，101-5、冷却通道，102、炉外框，103、加热器，104、出料门，105、进料门，2、推钢机。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例加以详细说明。

请参阅图1-3，一种工业窑炉，包括加热器103、加热炉1和推动机构，其中加热炉1包括炉体101、进料门105、出料门104和活动门。炉体101为箱形结构，炉体101的两端开口，分别为出料口和推料口，侧面设有用于进料的进料口；加热器103可拆卸地设置在炉体101上，作为热源使用；出料门104和进料门105均与炉体101可转动连接，分别控制出料口和进料口的开合；活动门固定在推动机构的输出端上，加热过程中活动门位于推料口处；推动机构作往复直线运动，用于控制活动门的位置和活动门的运动量。

本申请用于对钢结构制品等材料进行加热，尤其用于对废钢进行预热。在加热时，保持出料门104关闭，打开进料门105，将坯料放入炉体101内后关闭进料门105；活动门位于炉体101的推料口处；开启加热器103对炉体101内进行加热；加热结束后，关闭加热器103，打开出料门104，推动机构动作，将坯料推出炉体101后复位，关闭出料门104，进入下一预热周期。本申请设置了推动机构，能够有效将预热好的坯料推出炉体101，因而相对于传统的起吊方式，极大缩短了从炉体101中取出坯料所用的时间，该取出时间以秒为单位计时，从而实现了连续加热，进而降低了热损耗。同时，推动机构还可将堆放在进口处的坯料推散开来，以提高加热的均匀性。另外，本申请中坯料可放入炉体101中直接加热，因而具有更好的加热效果，易于满足加热要求。

具体的，加热炉1还包括炉外框102，炉体101的四周可拆卸地连接在炉外框102上。炉外框102采用钢结构可拆卸地连接，中间形成安装炉体101的空间。将炉体101固定于炉外框102上，能够降低炉体101中各零件的加工难度和炉体101的安装难度。

上述的加热器103为烧嘴，烧嘴固定在炉外框102上，并与炉体101插接。在安装方面，烧嘴与炉体101倾斜设置，避免火焰直接烧在坯料上，同时增大了火焰与废钢的接触面积，使废钢受热更均。进一步的，烧嘴沿废钢的输出方向倾斜，以避免烧嘴被坯料堵塞。另外，考虑到密封性问题，本申请在烧嘴和炉体101之间设有纤维毯进行密封，降低热损耗。由此可看出，除了纤维毯处微小的正压力外，炉体101不承受加热器103的其它作用力，从而降低了对炉体101的加工要求。在选型上，炉体101的上侧面上选用平焰烧嘴，炉体101的前后侧面上选用调焰烧嘴，两种烧嘴可有效控制火焰长度。

进一步，炉体101包括分别由至少两块耐热块拼接而成炉底101-1、炉墙101-3以及炉顶101-2。其中，上述的出料口设于炉顶101-2上靠近推料口的地方，上述的平焰烧嘴设于炉顶101-2上，上述的调焰烧嘴设于炉墙101-3上。各个耐热块单独安装于炉外框102上，请参阅图5，相邻的耐热块之间采用迷宫密封，一方面减少热气散失，另一方面由于迷宫密封要求两个连接件之间的间隙小，故能够防止尺寸较小的坯料漏出炉体101。炉体101是通过炉外框102围合成一个腔体，而炉体101相邻面之间不存在直接连接关系，因而进一步降低了炉体101的加工难度和安装难度。

耐热块包括耐热铸件101-1-1和含铬元素的耐材预制块101-1-2，其中，炉顶101-2和炉墙101-3均由至少两块耐热铸件101-1-1拼接而成，炉底101-1由耐热铸件101-1-1和耐材预制块101-1-2共同拼接形成。耐热铸件101-1-1为铸铁浇铸成型，具有承重、耐磨、耐高温的特点。耐热铸件101-1-1与炉外框102之间采用螺栓等紧固件连接，在耐热铸件101-1-1浇注成型时，该紧固件预埋进逐渐中。此处说明一点，考虑到紧固件受热膨胀，本申请的炉外框102采用长圆孔(如腰型孔)连接紧固件，以给紧固件留有胀缩的空间，该长圆孔的具体的尺寸结合紧固件的选型及其膨胀情况进行确定。请参阅图4，炉底101-1上的耐热铸件101-1-1设置在进料口的一端，能够承受物料下落时的冲击。耐材预制块101-1-2具有耐高温、耐磨的特点，设置在靠近出料口的一端，可通过紧固件与炉外框102连接，但本申请中采用水管101-4卡固于炉外框102上，详细来说，水管101-4卡接于炉外框102上，耐材预制块101-1-2的底部设置有凹槽，该凹槽与水管101-4卡接。采用水管101-4卡接的方式，不仅便于拆卸耐材预制块101-1-2，而且能够实现冷却功能。

进一步，请参阅图4和图5，耐热铸件101-1-1内均布有冷却通道101-5，冷却通道101-5内通有净环水，用于对耐热铸件101-1-1内部进行冷却，满足耐热铸件101-1-1的受力和冷热均匀性要求。

具体的，推动机构采用推钢机2，推钢机2的输出端与活动门连接。炉外框102向外延伸形成延伸段，推钢机2安装在该延伸段上。将推钢机2与炉外框102一体设置有利于控制其输出轴运动时的直线度，并能够避免搬运后对推钢机2重新定位的问题。

具体的，在一个实施例中，活动门包括门板主体和纤维密封件，门板主体可采用门框架和隔热件固接而成，其中门框架由型钢固接而成，其中部连接推钢机2的输出端；隔热件固定在门框架上，可采用纤维等耐高温材料制成。纤维密封件固定在活动门的门框架的四周，用于密封门板主体和炉体101。纤维密封件采用耐磨、耐高温材质，以承受摩擦损耗和炉体101内的高温。本实施例中，活动门与炉体101密封连接，加热炉1的保温性能好，热损失小。而在另一个实施例中，活动门与炉体101之间存在间隙，该间隙在30-70mm之间，由于该间隙较小，加热炉1内外气流对流非常小，炉内的热量不易散失；并且，加热炉1在加热时，其内部压强一般处于微正压状态，故加热炉1内的热量更不容易向路外扩散；另外，由于本实施例中活动门与炉体101之间不存在滑动摩擦，因而不会增加推钢机2的负担，同时避免了活动门与加热炉1的内壁之间产生摩擦损伤。

具体的，工业窑炉还包括旋转装置，旋转装置安装于炉底101-1的一端，位于出料门104与炉体101接触的地方；旋转装置的两端贯穿炉墙101-3的底部位置，可通过调节旋转装置的两端实现一定角度的转动。推动机构将坯料推出炉体101后，出料口处的炉底101-1上可能会出现未清理干净的小件坯料或者坯料渣，关闭出料门104时会导致卡阻，同时影响出料门104的与炉体101的密封，从而会增大热损耗。通过旋转装置的旋转动作将该处的小件坯料或坯料渣清理出炉体101，解决了上述卡阻和密封问题。

进一步的，旋转装置可通过本领域的现有技术实现，本申请不对其具体结构进行限定，但为了更好地理解本申请，该处简述一种旋转装置的结构：旋转装置的两端均为短轴，中部为弧形板。弧形板圆心朝下放置，弧形板的一端与炉底之间存有微小间隙，以便于旋转；同时，弧形板在该端的渐开线与炉底所在平面平行，以保证弧形板的最高处位于该端；并且弧形板的外表面微低于炉底的内表面，以避免坯料脱离炉体时会碰撞弧形板。两个短轴均与炉墙101-3可转动连接，其中一个短轴在远离炉体的一端上设有限位部，该限位部用于防止旋转装置沿短轴的轴向窜动，限位部可为与短轴一体成型，也可以是螺接在短轴上的螺母；另一个短轴在远离炉体的一端上固接一旋钮，该旋钮与炉墙阻尼连接，克服阻尼旋转旋钮，可转动旋转装置；旋钮可手动旋转，也可通过其它机构进行控制。

具体的，进料门105采用钢结构拼接而成的门框架和纤维隔热块构成，其中，纤维隔热块固定在门框架上，纤维隔热块具有质轻和耐高温的特点，能够有效阻止热气外泄，且实现进料门105与炉体101的密封；进料门的门框架与炉体101通过一通轴铰接。出料门104采用门框架和浇注料构成，该处的门框架亦与炉体101通过通轴铰接；浇注料内置于门框架中，可耐高温和耐磨；出料门104与炉体101接触处采用迷宫密封，以减缓热气外泄带来的热损耗。

进一步，进料门105和出料门104分别铰接于炉体101的出料口处和进料口处，出料门104和进料门105的开合均采用液压结构控制，以获得较高的控制精度和稳定性。以出料门104为例，该液压结构包括两个液压缸，液压缸对称地位于炉体101两侧；液压缸的两端分别外框架和出料门104的门框架铰接，如图1所示。

以上公开的仅为本申请的部分具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种工业窑炉，包括加热器，其特征在于，还包括加热炉和推动机构，所述加热炉包括炉体、进料门、出料门和活动门；

所述加热器可拆卸地设于所述炉体上；所述进料门和所述出料门与炉体可转动连接；所述活动门设于与出料门相对的一端，并固定于所述推动机构的输出端上；所述推动机构用于控制活动门将加热好的坯料推出炉体。

2.如权利要求1所述的工业窑炉，其特征在于，所述加热炉还包括炉外框，所述炉体的四周与所述炉外框可拆卸连接；所述加热器固定在炉外框上，并与炉体插接。

3.如权利要求2所述的工业窑炉，其特征在于，所述炉体包括分别由至少两块耐热块拼接而成的炉底、炉墙及炉顶，所述耐热块安装于炉外框上；所述炉底，或炉墙，或炉顶上的相邻耐热块迷宫密封。

4.如权利要求3所述的工业窑炉，其特征在于，所述耐热块包括耐热铸件。

5.如权利要求5所述的工业窑炉，其特征在于，所述耐热块还包括含铬的耐材预制块，所述耐材预制块为炉底的组成部分，且位于靠近出料门处。

6.如权利要求2所述的工业窑炉，其特征在于，所述耐热铸件内设有用于通净环水的冷却通道；

所述工业窑炉还包括固接于所述炉外框上的水管，所述耐材预制块通过所述水管与炉外框卡接。

7.如权利要求1所述的工业窑炉，其特征在于，所述炉外框向外延伸形成延伸段，所述推动机构设于所述延伸段上。

8.如权利要求1所述的工业窑炉，其特征在于，所述活动门与炉体密封动连接。

9.如权利要求1所述的工业窑炉，其特征在于，所述活动门与炉体间隙连接。

10.如权利要求1所述的工业窑炉，其特征在于，还包括旋转装置，所述旋转装置设于炉体上，并与出料门的底部对应，所述旋转装置通过旋转动作将炉体底面残余的坯料清理出窑炉。