CN109668428A - 一种热处理窑炉 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种热处理窑炉，包括导热材料炉壳，导热材料炉壳内设有一炉膛，炉膛的上部设有承接组件，承接组件包括若干相互之间具有空隙的抗腐蚀耐火承接件，若干抗腐蚀耐火承接件在水平面上的投影相接或者重合形成一无孔隙的平面区域。本发明具有冷却效率高、产品品质好、结构简单、制造或者改进成本低、工作稳定可靠等优点。

Description

一种热处理窑炉
技术领域
本发明涉及物料热处理装备技术领域，具体涉及一种热处理窑炉。
背景技术
在流程工业、粉末冶金等生产领域，加热处理后的材料、部件或产品，有时需要不同的冷却速度来获得所需的组织和性能，或者在要求的时间和空间内达到一定的冷却效果。常规的冷却方法有空气冷却、保护气体冷却、水冷却和辐射冷却等。
空气冷却的结构简单，成本低，效率高，是生产中比较常见的一种冷却方式。但空气冷却仅适用于化学性质稳定、比重较大的物料或产品，对于一些容易被氧化或粉末状物料及产品无法适用。
保护气体冷却适用于一些容易被氧化的物料或产品的冷却，但保护气体价格较高，一般不会大量使用，且保护气体冷却的冷却效率较低。
水冷却分为直接冷却和间接冷却。直接冷却，是用水直接喷洒到高温物料或产品上，但在冷却产品的同时，一般也会引起物料或产品表面的组织和性能变化。间接冷却是用水冷却相关部件或结构，再通过热传导或热辐射的方式，使目标物料或产品冷却。
辐射冷却是通过辐射换热的方式使目标物料或产品降温。辐射冷却的效率一般是最低的，但某些情况下其它冷却方式不能使用，只能选择辐射冷却。
在热处理窑炉(例如辊道窑)中对物料进行热处理时，某些特殊被热处理物料(例如易氧化物)需要在保护性气氛中进行热处理，因此在降温阶段也只适合通过保护气和辐射换热冷却方式进行冷却。但保护气价格很高，为节约成本，不适合采用保护气冷却方式进行降温，而只能采用辐射换热方式。但是，对于物料本身及其挥发物具有较强腐蚀性的被热处理物料，炉膛内又不能有金属直接裸露，否则金属会被腐蚀并掉落到原料中，影响产品品质甚至导致产品不达标。为避免上述问题，现有做法是在热处理窑炉的炉膛内衬一层耐火砖，形成耐火内衬。然而，耐火内衬的导热系数低，且一般厚度较大，既不能在耐火内衬内通水冷却，也不能在耐火内衬外表面用空气直接吹冷，因为耐火砖易粉化，并且空气和水也可能从缝隙进入到炉膛内，会直接破坏窑炉结构及影响产品品质。因此，该种热处理窑炉只能通过自然辐射冷却的方式进行降温，也即炉膛内的热量先辐射到耐火内衬，再通过耐火内衬热传导和辐射到外部炉体结构(一般为钢板)，然后通过与外部空气的自然对流，将热量散失到周围环境中，存在降温效率极低、生产周期长、成本高的缺点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种冷却效率高、产品品质好、结构简单、制造或者改进成本低、工作稳定可靠的热处理窑炉。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种热处理窑炉，包括导热材料炉壳，所述导热材料炉壳内设有一炉膛，所述炉膛的上部设有承接组件，所述承接组件包括若干相互之间具有空隙的抗腐蚀耐火承接件，若干所述抗腐蚀耐火承接件在水平面上的投影相接或者重合形成一无孔隙的平面区域。
作为上述技术方案的进一步改进：
若干所述抗腐蚀耐火承接件分为呈向下布置的两层承接层，每层承接层均具有多个依次间隔布置的抗腐蚀耐火承接件，位于下方的承接层和位于上方的承接层的抗腐蚀耐火承接件呈交错布置。
各抗腐蚀耐火承接件的上表面设有向上凸起的环形挡沿，或者各抗腐蚀耐火承接件的上表面在所述依次间隔布置方向上的前侧和后侧均设有向上凸起的挡边。
所述环形挡沿和挡边具有朝抗腐蚀耐火承接件中部方向倾斜向下延伸的引导斜面。
所述抗腐蚀耐火承接件通过吊装方式或者砌筑方式安装在导热材料炉壳上。
所述导热材料炉壳为金属材料件。
所述炉膛内安装有物料输送装置，所述物料输送装置位于所述承接组件下方。
所述炉膛的下部设有所述承接组件。
所述炉膛内安装有物料输送装置，所述物料输送装置位于炉膛上部的承接组件和炉膛下部的承接组件之间。
所述物料输送装置包括若干依次间隔布置的输送辊棒，各输送辊棒可转动的安装在导热材料炉壳上。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的热处理窑炉中，承接组件的若干抗腐蚀耐火承接件之间具有空隙，炉膛内的热量可通过这些空隙辐射到导热材料炉壳，再通过导热材料炉壳与外部环境进行高效换热，可大大提高散热冷却效率，从而缩短生产周期和降低成本；同时，由于所有抗腐蚀耐火承接件在在水平面上的投影相接或者重合形成一无孔隙的平面区域，抗腐蚀耐火承接件能够承接因导热材料炉壳腐蚀等原因而掉落的所有异物，使异物不会通过抗腐蚀耐火承接件的孔隙掉落到炉膛内的被热处理物料中，可避免影响产品品质。该热处理窑炉具尤其适用于对物料本身及其挥发物具有较强腐蚀性的被热处理物料进行热处理，在大大提高冷却降温效率的同时能够保证产品品质。其还具有结构简单、制造或者改进成本低、工作稳定可靠的优点。
附图说明
图1为热处理窑炉的主剖视结构示意图。
图2为抗腐蚀耐火承接件的主剖视结构示意。
图例说明：
1、导热材料炉壳；11、炉膛；2、抗腐蚀耐火承接件；21、挡边；211、引导斜面；3、输送辊棒。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本实施例的热处理窑炉，包括导热材料炉壳1，导热材料炉壳1内设有一炉膛11，炉膛11的上部设有承接组件，承接组件包括若干相互之间具有空隙的抗腐蚀耐火承接件2，若干抗腐蚀耐火承接件2在水平面上的投影相接或者重合形成一无孔隙的平面区域，也即各抗腐蚀耐火承接件2在水平面上具有投影，若干抗腐蚀耐火承接件2在水平面上的投影相互之间相接或者部分重合形成一个平面区域，该平面区域是一个没有空隙的投影区域，这样使得抗腐蚀耐火承接件2能够承接从炉膛11顶面掉落的所有异物，使异物不会通过抗腐蚀耐火承接件2的孔隙掉落到炉膛11内的被热处理物料中。该热处理窑炉中，承接组件的若干抗腐蚀耐火承接件2之间具有空隙，这些空隙形成炉膛11内热量的辐射通道A(参见图1)，炉膛11内的热量可通过这些空隙辐射到导热材料炉壳1，再通过导热材料炉壳1与外部环境进行高效换热，可大大提高散热冷却效率，从而缩短生产周期和降低成本；同时，由于所有抗腐蚀耐火承接件2在在水平面上的投影相接或者重合形成一无孔隙的平面区域，抗腐蚀耐火承接件2能够承接因导热材料炉壳1腐蚀等原因而掉落的所有异物，使异物不会通过抗腐蚀耐火承接件2的孔隙掉落到炉膛11内的被热处理物料中，可避免影响产品品质。该热处理窑炉具尤其适用于对物料本身及其挥发物具有较强腐蚀性的被热处理物料进行热处理，在大大提高冷却降温效率的同时能够保证产品品质。其还具有结构简单、制造或者改进成本低、工作稳定可靠的优点。
本实施例中，若干抗腐蚀耐火承接件2分为呈向下布置的两层承接层，每层承接层均具有多个依次间隔布置的抗腐蚀耐火承接件2，位于下方的承接层和位于上方的承接层的抗腐蚀耐火承接件2呈交错布置。也即位于下方的承接层对应位于上方的承接层中任意相邻两个抗腐蚀耐火承接件2的孔隙下方均具有一个抗腐蚀耐火承接件2，这样从位于上方的承接层中任意相邻两个抗腐蚀耐火承接件2的孔隙掉落的异物可被位于下方的承接层中的抗腐蚀耐火承接件2承接。该中布置形式可减少抗腐蚀耐火承接件2的使用数量，降低成本；同时可减少在炉膛11内部占用的空间，提高结构紧凑性；并且还方便抗腐蚀耐火承接件2的安装装配。优选的，各抗腐蚀耐火承接件2的两端分别对应连接至炉膛11的两侧壁。
优选的，抗腐蚀耐火承接件2在水平面上的投影相互之间部分重合形成一个平面区域，能够起到更好的承接异物的作用。进一步优选的，水平面上的任意两个抗腐蚀耐火承接件2的投影的重合面宽度大于1cm且小于3cm，在保证承接异物不会掉落到产品中的情况下，尽可能的减少了抗腐蚀耐火承接件2的用量，使得散热冷却效果达到最佳，成本也控制在最低。
本实施例中，如图2所示，各抗腐蚀耐火承接件2的上表面在依次间隔布置方向上的前侧和后侧均设有向上凸起的挡边21。该挡边21可防止掉落到抗腐蚀耐火承接件2上的异物从抗腐蚀耐火承接件2上再次掉落，起到更好的防异物效果，即使炉膛11内有轻微的空气流动，异物液不会被吹气再次掉落。在其他实施例中，也可使各抗腐蚀耐火承接件2的上表面设有向上凸起的环形挡沿，可起到更好的防异物掉落的作用。
本实施例中，挡边21具有朝抗腐蚀耐火承接件2中部方向倾斜向下延伸的引导斜面211。该引导斜面211将掉落到抗腐蚀耐火承接件2上的异物引导集中到抗腐蚀耐火承接件2中部，进一步提高了防异物掉落的效果。同样的，抗腐蚀耐火承接件2设置环形挡沿时，环形挡沿也优选具有朝抗腐蚀耐火承接件2中部方向倾斜向下延伸的引导斜面211。
本实施例中，抗腐蚀耐火承接件2通过砌筑方式安装在导热材料炉壳1上，其结构稳固性好、可靠性高。在其他实施中抗腐蚀耐火承接件2也可通过吊装方式安装在导热材料炉壳1上，方便安装和维护。上述抗腐蚀耐火承接件2采用现有热处理窑炉采用的抗腐蚀耐火砖或者抗腐蚀耐火砖的砌筑形成的梁。在其他实施例中，抗腐蚀耐火承接件2也可采用现有已知的具有抗腐蚀耐火性能的材料件。
本实施例中，导热材料炉壳1为金属材料件，该金属材料可以是现有任何适合制造热处理窑炉炉壳的金属材料，优选采用钢制件，其成本低、易于制造。在其他实施中，导热材料炉壳1还可采用现有已知的任意具有高导热性能的材料制作。
本实施例中，炉膛11的下部设有承接组件，炉膛11下部的承接组件可防止炉膛11底面的异物因炉膛11内气流等原因向上运动进入产品，进一步提高产品品质。
本实施例中，炉膛11内安装有物料输送装置，物料输送装置位于炉膛11上部的承接组件和炉膛11下部的承接组件之间，设置物料输送装置使热处理窑炉形成连续式窑炉，可提高生产效率及降低人工劳动强度。本实施例的物料输送装置包括若干依次间隔布置的输送辊棒3，各输送辊棒3可转动的安装在导热材料炉壳1上。也即导热材料炉壳1与该种物料输送装置组合形成了辊道窑。该种物料输送装置的输送辊棒3也起到导热和散热作用，可进一步提高散热冷却效率。
在其他实施例中，也可不在炉膛11的下部设置承接组件，此时物料输送装置位于炉膛11上部的承接组件下方。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种热处理窑炉，包括导热材料炉壳(1)，所述导热材料炉壳(1)内设有一炉膛(11)，其特征在于：所述炉膛(11)的上部设有承接组件，所述承接组件包括若干相互之间具有空隙的抗腐蚀耐火承接件(2)，若干所述抗腐蚀耐火承接件(2)在水平面上的投影相接或者重合形成一无孔隙的平面区域。
2.根据权利要求1所述的热处理窑炉，其特征在于：若干所述抗腐蚀耐火承接件(2)分为呈向下布置的两层承接层，每层承接层均具有多个依次间隔布置的抗腐蚀耐火承接件(2)，位于下方的承接层和位于上方的承接层的抗腐蚀耐火承接件(2)呈交错布置。
3.根据权利要求1所述的热处理窑炉，其特征在于：各抗腐蚀耐火承接件(2)的上表面设有向上凸起的环形挡沿，或者各抗腐蚀耐火承接件(2)的上表面在所述依次间隔布置方向上的前侧和后侧均设有向上凸起的挡边(21)。
4.根据权利要求3所述的热处理窑炉，其特征在于：所述环形挡沿和挡边(21)具有朝抗腐蚀耐火承接件(2)中部方向倾斜向下延伸的引导斜面(211)。
5.根据权利要求1所述的热处理窑炉，其特征在于：所述抗腐蚀耐火承接件(2)通过吊装方式或者砌筑方式安装在导热材料炉壳(1)上。
6.根据权利要求1所述的热处理窑炉，其特征在于：所述导热材料炉壳(1)为金属材料件。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的热处理窑炉，其特征在于：所述炉膛(11)内安装有物料输送装置，所述物料输送装置位于所述承接组件下方。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的热处理窑炉，其特征在于：所述炉膛(11)的下部设有所述承接组件。
9.根据权利要求8所述的热处理窑炉，其特征在于：所述炉膛(11)内安装有物料输送装置，所述物料输送装置位于炉膛(11)上部的承接组件和炉膛(11)下部的承接组件之间。
10.根据权利要求9所述的热处理窑炉，其特征在于：所述物料输送装置包括若干依次间隔布置的输送辊棒(3)，各输送辊棒(3)可转动的安装在导热材料炉壳(1)上。
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