CN110157893A - 一种均热炉导流机构及均热方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及精铝加工的技术领域，更具体地，涉及一种均热炉导流机构及均热方法，均热炉内放置有多层铸锭，相邻层的铸锭之间形成有容循环风进入的风道，所述导流机构设于风道的两侧且安装于炉壁；所述导流机构包括起风向导流作用的导流板以及用于调整导流板与炉壁间距离的调节件，所述调节件连接于导流板与炉壁之间。本发明通过设置导流板将循环风导向至风道中对铸锭加热，基于获得的调试用铸铝任意两点的温度差值，通过调节件调整导流板与炉壁间距离而调整进入风道的循环风量，从而快速稳定均热炉炉内温度的均匀性，有效解决循环风量大小不一致导致的料温不均匀的问题。

Description

一种均热炉导流机构及均热方法

技术领域

本发明涉及精铝加工的技术领域，更具体地，涉及一种均热炉导流机构及均热方法。

背景技术

在精铝加工行业内，铸锭均热是必不可少的工序之一。均热的目的是在高温下通过扩散消除内应力，减少铸锭内成份不均匀和偏析的组织状态，以改善产品的使用性能。均热过程中使用的均热炉是提高铸锭品质的关键设备，其温度的均匀性直接影响产品质量。

均热炉内导流板是影响炉内均匀性的重要部件。导流板与炉壁之间的间距大小决定了循环风的通过量大小，进而影响炉内铸锭料温升温速率和料温均匀性。传统的导流板与炉壁之间用钢材焊接在固定位置，与炉壁之间的间距是不易调整的。在均热炉使用过程中，导流板因高温、震动产生一定的变形，会导致与炉壁的间距发生变化，使循环风通过量随之发生变化导致料温不均匀。如调整复位需要将连接导流板的钢材拆除后重新焊接，导流板为不锈钢材质，经过生产时的升温降温过程后变得更加坚固，拆除工作的劳动强度非常大，需要借助液压顶、手动葫芦等装置，且空间受限不易操作。一般复位2-3块导流板周少需要3个人连续工作8小时，调节后效果需要至少50小时以上的验证时间。且调节幅度没有统一参照物，导致调节后的均匀性可控性差，往往需要二次、甚至三次调节，费时费力。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种均热炉导流机构及均热方法，通过导流机构调整导流机构与炉壁之间的距离，实现各加热层的风量相对一致，避免风量大小不一导致料温不均的现象。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

提供一种均热炉导流机构，均热炉内放置有多层铸锭，相邻层的铸锭之间形成有容循环风进入的风道，所述导流机构设于风道的两侧且安装于炉壁；所述导流机构包括起风向导流作用的导流板以及用于调整导流板与炉壁间距离的调节件，所述调节件连接于导流板与炉壁之间。

本发明的均热炉导流机构，导流板的设置将循环风导向至风道中对铸锭加热，调节件的设置能够调整导流板与炉壁间距离而调整进入风道的循环风量，从而快速稳定均热炉炉内温度的均匀性，有效解决循环风量大小不一致导致的料温不均匀的问题。

进一步地，所述导流板为开口迎向循环风的弧形板。弧形板的设置将循环风导向至风道中，充分利用循环风的热量对铸锭进行升温或降温。

进一步地，所述弧形板包括顺次连接的竖直段、导流段以及水平段，所述竖直段与导流段的连接处设有第一圆弧过渡结构，所述水平段与导流段的连接处设有第二圆弧过渡结构。竖直段与循环风的流向相同，对循环风起到引导作用；导流段倾斜设置，改变循环风的流向；水平段的设置对循环风起引导作用，将循环风导向至水平设置的风道中；第一圆弧过渡结构和第二圆弧过渡结构的设置防止引导换向过程中出现扰动。

进一步地，所述水平段的下边缘与所述风道的下边缘平齐设置，所述调节件的中心线与所述风道的上边缘平齐设置。水平段的下边缘与风道的下边缘平齐便于将尽可能多的循环风导向风道中，同时能够避免循环风对下面一组铸锭温度的影响。

进一步地，所述调节件为双向调节螺纹结构，且所述调节件为至少两组，多组调节件与炉壁的连接点位于同一直线上。实际应用时，导流板的面积较大，采用多组调节件能够增加导流板的连接稳定性；连接点设在同一直线便于后续对导流板位置的调整；双向调节螺旋结构能够方便地增加或减小导流板与炉壁之间的距离。

进一步地，所述双向调节螺纹结构包括设有第一螺纹的第一螺杆轴、设有第二螺纹的第二螺杆轴以及套接于第一螺杆轴、第二螺杆轴的套筒，所述第一螺纹与第二螺纹的螺旋方向相反，所述套筒内设有分别与第一螺纹、第二螺纹配合的第三螺纹、第四螺纹。通过旋转套筒，使得第一螺杆轴与第二螺杆轴相互靠近或相互远离，从而调整导流板与炉壁之间的距离，结构简单，操作简便；且在操作时，调节幅度可参照第一螺杆轴和第二螺杆轴的长度，调节效果相对可控。

进一步地，所述调节件的一端固定安装于炉壁，调节件的另一端与导流板铰接。这样设置使得不仅导流板与炉壁之间的距离可以调整，而且导流板与调节件之间的角度也可以调整，能够对因高温、振动产生变形的导流板进行复位。

进一步地，所述导流板安装有固定座，所述调节件的一端设有连接部；所述固定座包括两组平行设置的固定块，且固定块设有第一通孔；所述连接部设于两组固定块之间，且连接部设有第二通孔；所述第一通孔与第二通孔中穿接有连接轴。本发明调节件与导流板间具体的铰接方式不限于连接轴穿接于第一通孔和第二通孔的设置，这样具体结构的设置是为了便于安装、便捷复位操作、增强连接稳定性而做的设置，而不作为限制性规定。

本发明还提供了一种均热炉的均热方法，包括以下步骤：

S10.将调试用铸锭排列为多行多列置于均热炉内，风道形成在各行铸锭之间，每个铸锭均打孔安装有多组用于监测温度的热电偶；

S20.在保温阶段，记录各热电偶监测到的温度数值，并计算任意两组温度数值的温差是否超过设定值；若是，则定义两组温度数值中温度高者对应监测点为温度高点，定义两组温度数值中温度低者对应监测点为温度低点；

S30.调节风道两侧的调节件，增加温度低点处的通过风量，减小温度高点处的通过风量，直至任意两组温度数值的温差均小于设定值；

S40.完成调试过程，将加工用铸锭按步骤S10中调试用铸锭的排布方式置于均热炉内进入均热过程。

本发明的均热炉的均热方法，采用调试用铸锭各点温度的监测获得温度高点和温度低点，并通过温度高点和温度低点处对应的调节件调整通过温度高点和温度低点对应的循环风量，可快速稳定均匀炉内的温度，且调节便捷，有效降低调节导流板的工作强度和工作时间。

优选地，步骤S20中及步骤S30中，所述设定值为3℃。本发明设定值3℃是根据实际精铝加工过程对均热的具体温度要求而做的限定，但不作为局限性的规定，本发明可根据具体的应用情况而做一定的调整。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的导流机构通过设置导流板将循环风导向至风道中对铸锭加热，通过调节件调整导流板与炉壁间距离而调整进入风道的循环风量，从而快速稳定均热炉炉内温度的均匀性，有效解决循环风量大小不一致导致的料温不均匀的问题；

本发明的导流机构不仅能够调整导流板与炉壁之间的距离，而且可以调整导流板相对调节件的角度，能够较好地对因高温、振动产生变形的导流板进行复位；

本发明的均热方法，各点温度的监测获得温度高点和温度低点，通过调节件调整通过温度高点和温度低点对应的循环风量，可快速稳定均匀炉内的温度，且调节便捷，有效降低调节导流板的工作强度和工作时间。

附图说明

图1为实施例一的均热炉导流机构的应用示意图；

图2为实施例一的均热炉导流机构的结构示意图；

图3为实施例一的调节件的结构示意图；

图4为实施例二的均热炉均热方法中热电偶的布置方式示意图。

附图中：1-铸锭；2-风道；3-导流板；31-竖直段；32-导流段；33-水平段；34-第一圆弧过渡结构；35-第二圆弧过渡结构；36-固定座；37-固定块；4-调节件；41-第一螺杆轴；42-第一螺纹；43-第二螺杆轴；44-第二螺纹；45-套筒；46-连接部；5-连接轴。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例一

如图1至图3所示为本发明的均热炉导流机构的实施例，均热炉内放置有多层铸锭1，相邻层的铸锭1之间形成有容循环风进入的风道2，导流机构设于风道2的两侧且安装于炉壁；导流机构包括起风向导流作用的导流板3以及用于调整导流板3与炉壁间距离的调节件4，调节件4连接于导流板3与炉壁之间。

本实施例在实施时，通过导流板3将循环风导向至风道2中对铸锭1加热，通过调节件4调整导流板3与炉壁间距离而调整进入风道2的循环风量，从而快速稳定均热炉炉内温度的均匀性，有效解决循环风量大小不一致导致的料温不均匀的问题。

如图1所示，导流板3为开口迎向循环风的弧形板，将循环风导向至风道2中，充分利用循环风的热量对铸锭1进行升温或降温。具体地，如图2所示，本实施例的弧形板包括顺次连接的竖直段31、导流段32以及水平段33，竖直段31与导流段32的连接处设有第一圆弧过渡结构34，水平段33与导流段32的连接处设有第二圆弧过渡结构35。其中，竖直段31与循环风的流向相同，对循环风起到引导作用；导流段32倾斜设置，改变循环风的流向；水平段33的设置对循环风起引导作用，将循环风导向至水平设置的风道2中；第一圆弧过渡结构34和第二圆弧过渡结构35的设置防止引导换向过程中出现扰动。另外，为了更好地将循环风导向至风道2中，同时避免循环风对下面一组铸锭1温度的影响，本实施例的水平段33的下边缘与风道2的下边缘平齐设置，调节件4的中心线与风道2的上边缘平齐设置。

如图3所示，双向调节螺纹结构包括设有第一螺纹42的第一螺杆轴41、设有第二螺纹44的第二螺杆轴43以及套接于第一螺杆轴41、第二螺杆轴43的套筒45，第一螺纹42与第二螺纹44的螺旋方向相反，套筒45内设有分别与第一螺纹42、第二螺纹44配合的第三螺纹、第四螺纹。本实施例在实施时，通过旋转套筒45，使得第一螺杆轴41与第二螺杆轴43相互靠近或相互远离，从而调整导流板3与炉壁之间的距离，结构简单，操作简便。

另外，为了不仅调节导流板3与炉壁之间的距离，而且还可以调节导流板3与调节件4之间的角度，为了对高温、振动产生变形的导流板3进行复位，本实施例调节件4的一端固定安装于炉壁，调节件4的另一端与导流板3铰接。具体地，导流板3安装有固定座36，调节件4的一端设有连接部46；固定座36包括两组平行设置的固定块37，且固定块37设有第一通孔；连接部46设于两组固定块37之间，且连接部46设有第二通孔；第一通孔与第二通孔中穿接有连接轴5。需要提及的是，本发明调节件4与导流板3间具体的铰接方式不限于连接轴5穿接于第一通孔和第二通孔的设置，这样具体结构的设置是为了便于安装、便捷复位操作、增强连接稳定性而做的设置，而不作为限制性规定。

实施例二

本实施例为应用实施例一中均热炉导流机构对均热炉的均温方法的实施例，包括以下步骤：

S10.将调试用铸锭排列为多行多列置于均热炉内，风道2形成在各行铸锭之间，每个铸锭均打孔安装有多组用于监测温度的热电偶；

S20.在保温阶段，记录各热电偶监测到的温度数值，并计算任意两组温度数值的温差是否超过设定值；若是，则定义两组温度数值中温度高者对应监测点为温度高点，定义两组温度数值中温度低者对应监测点为温度低点；

S30.调节风道2两侧的调节件4，增加温度低点处的通过风量，减小温度高点处的通过风量，直至任意两组温度数值的温差均小于设定值；

S40.完成调试过程，将加工用铸锭按步骤S10中调试用铸锭的排布方式置于均热炉内进入均热过程。

本实施例中，设定值为3℃。但需要说明的是，本实施例设定值3℃是根据实际精铝加工过程对均热的具体温度要求而做的限定，但不作为局限性的规定，本发明可根据具体的应用情况而做一定的调整。

本实施例以按四行二列的排布方式排列的调试用铸锭说明，铸锭头部、中部、尾部分别打孔安装热电偶，靠左一列的调试用铸锭自上而下分别表示为第一铸锭、第二铸锭、第三铸锭及第四铸锭，靠右一列的调试用铸锭自上而下分别表示为第五铸锭、第六铸锭、第七铸锭及第八铸锭，热电偶具体的布置方式如下，如图4所示：

第一铸锭左端面的中心处设有热电偶TR1，第三铸锭的左端面的中心处设有热电偶TR2，第六铸锭左端面的中心处设有热电偶TR4，第八铸锭左端面的中心处设有热电偶TR3，第二铸锭右端面的中心处设有热电偶TR5，第四铸锭右端面的中心处设有热电偶TR6，第五铸锭右端面的中心处设有热电偶TR8，第七铸锭右端面的中心处设有热电偶TR7，第一铸锭上端面的中心处设有热电偶TR9，第五铸锭上端面的中心处设有热电偶TR10，第一铸锭前端面的中心处设有热电偶TR11，第五铸锭后端面的中心处设有热电偶TR12，第二铸锭后端面的中心处设有热电偶TR13，第六铸锭前端面的中心处设有热电偶TR14，第三铸锭后端面的中心处设有热电偶TR15，第七铸锭后端面的中心处设有热电偶TR16，第四铸锭后端面的中心处设有热电偶TR17，第八铸锭前端面的中心处设有热电偶TR18，第四铸锭的下端面的中心处设有热电偶TR19，第八铸锭下端面的中心处设有热电偶TR20。上述布置方式是为了在尽可能少地布置热电偶的同时获得较为准确地反应炉内的温度均匀性所做的优选，而并不作为限制性的规定。

经过以上步骤，本实施例能够快速稳定和均匀均热炉内的温度，且能够降低调节导流板3的工作强度与工作时间。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种均热炉导流机构，其特征在于，均热炉内放置有多层铸锭(1)，相邻层的铸锭(1)之间形成有容循环风进入的风道(2)，所述导流机构设于风道(2)的两侧且安装于炉壁；所述导流机构包括起风向导流作用的导流板(3)以及用于调整导流板(3)与炉壁间距离的调节件(4)，所述调节件(4)连接于导流板(3)与炉壁之间。

2.根据权利要求1所述的均热炉导流机构，其特征在于，所述导流板(3)为开口迎向循环风的弧形板。

3.根据权利要求2所述的均热炉导流机构，其特征在于，所述弧形板包括顺次连接的竖直段(31)、导流段(32)以及水平段(33)，所述竖直段(31)与导流段(32)的连接处设有第一圆弧过渡结构(34)，所述水平段(33)与导流段(32)的连接处设有第二圆弧过渡结构(35)。

4.根据权利要求3所述的均热炉导流机构，其特征在于，所述水平段(33)的下边缘与所述风道(2)的下边缘平齐设置，所述调节件(4)的中心线与所述风道(2)的上边缘平齐设置。

5.根据权利要求1至4任一项所述的均热炉导流机构，其特征在于，所述调节件(4)为双向调节螺纹结构，且所述调节件(4)为至少两组，多组调节件(4)与炉壁的连接点位于同一直线上。

6.根据权利要求5所述的均热炉导流机构，其特征在于，所述双向调节螺纹结构包括设有第一螺纹(42)的第一螺杆轴(41)、设有第二螺纹(44)的第二螺杆轴(43)以及套接于第一螺杆轴(41)、第二螺杆轴(43)的套筒(45)，所述第一螺纹(42)与第二螺纹(44)的螺旋方向相反，所述套筒(45)内设有分别与第一螺纹(42)、第二螺纹(44)配合的第三螺纹、第四螺纹。

7.根据权利要求5所述的均热炉导流机构，其特征在于，所述调节件(4)的一端固定安装于炉壁，调节件(4)的另一端与导流板(3)铰接。

8.根据权利要求7所述的均热炉导流机构，其特征在于，所述导流板(3)安装有固定座(36)，所述调节件(4)的一端设有连接部(46)；所述固定座(36)包括两组平行设置的固定块(37)，且固定块(37)设有第一通孔；所述连接部(46)设于两组固定块(37)之间，且连接部(46)设有第二通孔；所述第一通孔与第二通孔中穿接有连接轴(5)。

9.一种均热炉的均热方法，其特征在于，包括以下步骤：

S10.将调试用铸锭(1)排列为多行多列置于均热炉内，风道(2)形成在各行铸锭(1)之间，每个铸锭(1)均打孔安装有多组用于监测温度的热电偶；

S20.在保温阶段，记录各热电偶监测到的温度数值，并计算任意两组温度数值的温差是否超过设定值；若是，则定义两组温度数值中温度高者对应监测点为温度高点，定义两组温度数值中温度低者对应监测点为温度低点；

S30.调节风道(2)两侧的调节件(4)，增加温度低点处的通过风量，减小温度高点处的通过风量，直至任意两组温度数值的温差均小于设定值；

S40.完成调试过程，将加工用铸锭(1)按步骤S10中调试用铸锭(1)的排布方式置于均热炉内进入均热过程。

10.根据权利要求9所述的均热炉的均热方法，其特征在于，步骤S20中及步骤S30中，所述设定值为3℃。