CN109055677B - 一种基于电阻保温和感应加热的大型筒节加热保温炉 - Google Patents

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Abstract

一种基于电阻保温和感应加热的大型筒节加热保温炉，主要包括金属发热带、顶部感应线管、外耐热板、筒节、内耐热板、内侧感应线管、绝缘隔热保护壁、隔热纤维层、保温砖层、内热钉、环形卡套、液压缸A、L形活塞杆、炉盖、引出杆、液压缸B、直活塞杆、支承座、底部感应线管、线管沟槽、固定底座、密封垫片、外侧感应线管、线管接线柱、线圈卡头和线圈滑块。本发明结合感应加热和电阻保温的优点，利用感应加热原理，实现大型筒节的快速加热，提高加热效率；利用电阻保温弥补感应加热保温性能差的缺点，提高筒节整体温度的均匀性，实现更好的热处理效果；加热保温设备均是可移动的，可以实现对不同直径、不同厚度的筒节进行加热保温。

Description

一种基于电阻保温和感应加热的大型筒节加热保温炉
技术领域
本发明涉及一种加热保温装置，尤其是大型筒节加热保温炉。
背景技术
大型筒节作为石化装备关键部件的重要组成部分，工作在高温、高压、腐蚀的恶劣环境中，其综合机械性能要求极高，筒节的轧后热处理工艺尤为关键。大型筒节的热处理加热过程通常采用台车式电阻炉或火焰炉加热，其加热周期很长，筒节热处理一次加热通常达到数十小时。同时，台车式火焰炉或电阻炉的能耗高，热能利用率低下，对环境污染严重，不能满足现代工业发展的要求。目前，有人采用了感应加热的方法来加热大型筒节，感应加热利用其趋肤效应和热传导，可以快速实现筒节的加热，但又由于其集肤效应使得的其保温效果不佳，筒节温度均匀性差且易烧损筒节外壁。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够实现大型筒节的快速加热和保温，保证筒节的整体温度均匀性，提高大型筒节的热处理效率和热处理效果的基于电阻保温和感应加热的大型筒节加热保温炉。
本发明主要包括金属发热带、顶部感应线管、外耐热板、筒节、内耐热板、内侧感应线管、绝缘隔热保护壁、隔热纤维层、保温砖层、内热钉、环形卡套、液压缸A、L形活塞杆、炉盖、引出杆、液压缸B、直活塞杆、支承座、底部感应线管、线管沟槽、固定底座、密封垫片、外侧感应线管、线管接线柱、线圈卡头和线圈滑块。
其中，热处理炉的炉壁由内到外分为绝缘隔热保护壁、隔热纤维层和保温砖层，其中绝缘隔热保护壁上通过内热钉固定若干金属发热带，金属发热带由可伸缩的引出杆引到炉外连接电源。热处理炉的炉盖与炉体活动连接，炉盖为移动的，方便在热处理炉的顶部上料；炉盖可与炉壁进行密封配合，在炉盖的内侧设有线管沟槽。沿圆周均匀分布着外耐热板和内耐热板，内耐热板和外耐热板相对分布，内耐热板和外耐热板中间为待加热的筒节，筒节由支承座支承，并固定于底座。固定底座的两侧分别设有线管凹槽。耐热板上设有线管接线柱，线管接线柱与直活塞杆的自由端相连，每个耐热板都通过直活塞杆和液压缸A连接，从而实现感应线管和金属加热带的径向移动，实现对不同厚度、不同直径的筒节的加热保温。内耐热板和内侧感应线管之间通过环形卡套连接，外耐热板与外侧感应线管之间通过环形卡套连接。金属发热带通过内热钉固定在外耐热板和内耐热板上。顶部感应线管和底部感应线管分别由两根顶部感应线管和两根底部感应线管组成，一根顶部感应线管的一端和一根底部感应线管的一端分别焊接线圈卡头，另一根顶部感应线管的一端和另一根底部感应线管的一端分别焊接线圈滑块，卡头和滑块相互配合，使得两根顶部感性线管和两根底部感应线线管可以进行分离、组装。顶部感应线圈的和底部感应线圈的两端分别通过L形活塞杆与液压缸B连接，液压缸A和液压缸B同时收缩使得两根顶部感应线管、两根底部感应线管分离，从而实现进料，进料结束后，液压缸A和液压缸B推动两根顶部感应线管、两根底部感应线管组装，然后进行加热保温。两根线管分离时，底部感应线管可退到固定底座的两侧的线管凹槽内。顶部感应线管可以退到炉盖内侧的线管沟槽内。液压缸A、B均内嵌在保温砖层内。在底座和感应加热炉的内外壁之间固定有密封垫片，目的在于减小加热炉内的热损失，提高加热效率。
进一步地，金属发热带呈螺纹折叠状，内热钉的一端焊接在金属发热带两侧的折弯处，另一端插入绝缘隔热保温层和耐热板内固定连接。
进一步地，每块耐热板上通过内热钉固定有3-5条金属发热带。
本发明在使用时，在对筒节进行加热时，筒节进入炉内后，由固定在固定底座上的支承座支承，此时感应线管和金属发热带均通电，对筒节进行加热，当筒节表面达到预定温度后，则感应线管断电，金属发热带继续发热对筒节进行保温，使筒节心部温度和表面温度一致，得到更优的热处理效果。感应线管断电是为了防止感应加热的集肤效应烧损筒节表面。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
结合感应加热和电阻保温的优点，利用感应加热原理，实现大型筒节的快速加热，大大提高加热效率；利用电阻保温弥补感应加热保温性能差的缺点，提高筒节整体温度的均匀性，实现更好的热处理效果；本发明中的加热保温设备均是可移动的，可以实现对不同直径、不同厚度的筒节进行加热保温。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为感应线管和金属发热带的分布示意图；
图3为金属发热带的形状与分布示意图；
图4为单匝线圈的结构示意图；
图5为顶部和底部线圈断开处的示意图；
图中，1-金属发热带；2-顶部感应线管；3-外耐热板；4-筒节；5-内耐热板；6-内侧感应线管；7-绝缘隔热保护壁；8-隔热纤维层；9-保温砖层；10-内热钉；11-环形卡套；12-液压缸A；13-L形活塞杆；14-炉盖；15-引出杆；16-液压缸B；17-直活塞杆；18-支承座；19-底部感应线管；20-线管沟槽；21-固定底座；22-密封垫片；23-外侧感应线管；24-线管接线柱；25-线圈卡头；26-线圈滑块。
具体实施方式
在图1至图5所示的本发明示意简图中，热处理炉的炉壁由内到外分为绝缘隔热保护壁7、隔热纤维层8和保温砖层9，其中绝缘隔热保护壁上通过内热钉10固定若干金属发热带，金属发热带由可伸缩的引出杆15引到炉外连接电源。热处理炉的炉盖14与炉体活动连接，炉盖为移动的，方便在热处理炉的顶部上料；炉盖可与炉壁进行密封配合，在炉盖的内侧设有线管沟槽。沿圆周均匀分布着外耐热板3和内耐热板5，内耐热板和外耐热板相对分布，内耐热板和外耐热板中间为待加热的筒节4，筒节由支承座18支承，并固定于底座21。固定底座的两侧分别设有线管凹槽20。耐热板上设有线管接线柱24，线管接线柱与直活塞杆的自由端相连，每个耐热板都通过直活塞杆17和液压缸A12连接，从而实现感应线管和金属加热带的径向移动，实现对不同厚度、不同直径的筒节的加热保温。内耐热板5和内侧感应线管6之间通过环形卡套11连接，外耐热板3与外侧感应线管23之间通过环形卡套11连接。金属发热带1通过内热钉10固定在外耐热板和内耐热板上。顶部感应线管2和底部感应线管19分别由两根顶部感应线管和两根底部感应线管组成，一根顶部感应线管的一端和一根底部感应线管的一端分别焊接线圈卡头25，另一根顶部感应线管的一端和另一根底部感应线管的一端分别焊接线圈滑块26，卡头和滑块相互配合，使得两根顶部感性线管和两根底部感应线线管可以进行分离、组装。顶部感应线圈的和底部感应线圈的两端分别通过L形活塞杆13与液压缸B16连接，液压缸A和液压缸B同时收缩使得两根顶部感应线管、两根底部感应线管分离，从而实现进料，进料结束后，液压缸A和液压缸B推动两根顶部感应线管、两根底部感应线管组装，然后进行加热保温。两根线管分离时，底部感应线管可退到固定底座的两侧的线管凹槽20内。顶部感应线管可以退到炉盖14内侧的线管沟槽20内。液压缸A、B均内嵌在保温砖层内。在底座和感应加热炉的内外壁之间固定有密封垫片，目的在于减小加热炉内的热损失，提高加热效率。

Claims (2)

1.一种基于电阻保温和感应加热的大型筒节加热保温炉，主要包括金属发热带、顶部感应线管、外耐热板、筒节、内耐热板、内侧感应线管、绝缘隔热保护壁、隔热纤维层、保温砖层、内热钉、环形卡套、液压缸A、L形活塞杆、炉盖、引出杆、液压缸B、直活塞杆、支承座、底部感应线管、线管沟槽、固定底座、密封垫片、外侧感应线管、线管接线柱、线圈卡头和线圈滑块，其特征在于：热处理炉的炉壁由内到外分为绝缘隔热保护壁、隔热纤维层和保温砖层，绝缘隔热保护壁上通过内热钉固定金属发热带，金属发热带呈螺纹折叠状，内热钉的一端焊接在金属发热带两侧的折弯处，另一端插入绝缘隔热保温层和耐热板内固定连接，金属发热带由可伸缩的引出杆引到炉外连接电源，热处理炉的炉盖与炉体活动连接，炉盖为移动的，方便在热处理炉的顶部上料；炉盖可与炉壁进行密封配合，在炉盖的内侧设有线管沟槽，沿圆周均匀分布着外耐热板和内耐热板，内耐热板和外耐热板相对分布，内耐热板和外耐热板中间为待加热的筒节，筒节由支承座支承，并固定于底座，固定底座的两侧分别设有线管凹槽，耐热板上设有线管接线柱，线管接线柱与直活塞杆的自由端相连，每个耐热板都通过直活塞杆和液压缸A连接，内耐热板和内侧感应线管之间通过环形卡套连接，外耐热板与外侧感应线管之间通过环形卡套连接，金属发热带通过内热钉固定在外耐热板和内耐热板上，顶部感应线管和底部感应线管分别由两根顶部感应线管和两根底部感应线管组成，一根顶部感应线管的一端和一根底部感应线管的一端分别焊接线圈卡头，另一根顶部感应线管的一端和另一根底部感应线管的一端分别焊接线圈滑块，卡头和滑块相互配合，顶部感应线圈的和底部感应线圈的两端分别通过L形活塞杆与液压缸B连接，液压缸A和液压缸B同时收缩使得两根顶部感应线管、两根底部感应线管分离，顶部感应线管可以退到炉盖内侧的线管沟槽内，液压缸A、B均内嵌在保温砖层内，在底座和感应加热炉的内外壁之间固定有密封垫片。
2.根据权利要求1所述的一种基于电阻保温和感应加热的大型筒节加热保温炉，其特征在于：每块耐热板上通过内热钉固定有3-5条金属发热带。
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