CN113432428A - 一种箱式淬火电阻炉 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种箱式淬火电阻炉，属于锻件制造加工技术领域，为了解决现有的箱式炉耗能大、材料耐火隔热能力差和容易开裂变形的问题，包括炉架、炉体和加热元件，炉体架设在炉架上，炉体内设置有炉膛、炉底和炉门，炉膛包括第一耐火保温层，炉底由上到下依次包括重质高铝耐火砖、轻质耐火砖、保温砖，炉底上端设置有垫块，所述炉门由内到外依次包括第二耐火保温层、耐热壳体；所述第一耐火保温层和第二耐火保温层均包括纤维毯块和用于固定纤维毯块的锚固件，纤维毯块为压制成块的高铝纤维毯，其重量仅为耐火砖炉体的1/20，但可节能25～30％；申请的电阻炉具有升温速度快、耗能小、运输和安装方便的特点。

Description

一种箱式淬火电阻炉
技术领域
本发明属于锻件制造加工技术领域，具体涉及一种箱式淬火电阻炉。
背景技术
电炉是把炉内的电能转化为热量对工件加热的加热炉，电炉可分为电阻炉、感应炉、电弧炉、等离子炉、电子束炉等同燃料炉比较，电炉的优点有：炉内气氛容易控制；物料加热快；加热温度高；温度容易控制；生产过程较易实现机械化和自动化；劳动卫生条件好；热效率高；产品质量好，且更加环保，有利于缓解日趋严重的环境问题。
高温电炉在工业生产和新材料研究等领域应用十分广泛。传统的高温电炉通常为箱式炉体结构，炉门开在前方，发热元件两侧布置，炉口缝隙较大，密封性差，散热严重，导致炉内温区不均匀，炉门处温度低，烧结废品率高；取放样品需通过炉口，特别是在高温取样或码放满炉样品时操作非常不方便，容易碰坏炉口和发热元件，同时也要保留取放样品的操作空间，导致炉膛内部有效空间利用率较低
现有的砖体结构炉墙大多采用刚玉砖、粘土砖等耐火材料，具有隔热效果差、能量损失大、耗能打，且发热元件容易损坏，并且具有众多砖缝，经多次热胀冷缩后砖缝扩大，导致开裂和变形，不仅散热加大，而且破坏了炉墙的整体性，使用寿命下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种箱式淬火电阻炉，为了解决现有的箱式炉耗能大、材料耐火隔热能力差和容易开裂变形的问题，以达到的耗能少、炉膛升温快、保温能力强和不易开裂的目的。
一种箱式淬火电阻炉，包括炉架、炉体和加热元件，炉体架设在炉架上，炉体内设置有炉膛、炉底和炉门，炉膛包括第一耐火保温层，所述炉门由内到外依次包括第二耐火保温层、耐热壳体；所述第一耐火保温层和第二耐火保温层均包括纤维毯块和用于固定纤维毯块的锚固件，纤维毯块为压制成块的高铝纤维毯，其重量仅为耐火砖炉体的1/20，但可节能 25～30％；
加热元件设置在炉膛的炉体两侧墙、炉底、炉门及炉后墙。
本发明的进一步优选，所述炉架由型钢和钢板组焊而成，型钢与型钢之间采用插接式正反面焊接，具有足够的强度,优于GB50205-2011《钢结构焊接规范》、GB50661-2001《钢结构工程施工质量验收规范》之要求。
本发明的进一步优选，所述纤维毯块采用兵列式沿模块压缩尺寸顺序排列。
本发明的进一步优选，所述炉膛内的墙与墙连接采用错缝连接的方式，每块纤维毯块在向不同方向膨胀，使折叠块之间互挤成无间隙的整体，达到完好的蓄热效果，并且锚固件设置于炉体冷面，提高了纤维的耐高温强度。
本发明的进一步优选，所述加热元件采用波纹状电阻带，波纹状电阻带由高电阻合金材料制成。
本发明的进一步优选，所述炉底由上到下依次包括重质高铝耐火砖、轻质耐火砖、保温砖
本发明的进一步优选，所述炉门还包括炉门升降机构，升降机构包括电动葫芦和一套链轮组，电动葫芦传动连接有链条，链条通过轴承与炉门固定连接，通过电动葫芦的正反转来实现炉门的上升和升降，炉门还设有行程控制开关，炉门升降全行程带滑轨导向，防止炉门升降过程摆动。
工作原理：本发明通过在炉体内设置第一耐火保温层和第二耐火保温层，由纤维毯块制作而成的纤维炉墙，纤维炉墙相比传统的耐火砖材料具有升温快、节能、热损失小、重量轻的特点，本发明通过在加热元件的电阻的热辐射对锻件进行加热，并且炉膛内设置第一耐火保温层和第二耐火保温层，依靠纤维毯块的耐火隔热能力，达到减小耗能、提升炉膛内升温效率、减轻重量和方便运输的目的。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1.本发明采用第一耐火保温层和第二耐火保温层作为炉膛的耐火隔热保温材料，炉膛的升温速度比原耐火砖炉膛结构快30％左右，在功率设计上比原耐火砖结构下降20％左右，1平方米的采用纤维毯块的炉墙蓄热损失为453633KJ/m2，而1平方米采用传统耐火粘土的砖炉墙损失为 453633KJ/m2，即本申请的墙的蓄热损失仅为传统耐火砖炉墙的3.8％，与现有技术相比，本申请的电阻炉具有升温速度快、耗能小、运输和安装方便的特点。
2.本申请具有运输方便的特点，由于纤维毯块在先将纤维毯加工成块后再用描固件固定在炉体钢结构上，所以不容易受运输途中的颠簸而使炉膛产生松动而损坏炉膛，以前采用耐火砖炉膛时就经常发生这样的事情，从而影响了使用寿命。
3.本申请具有散热损失小的特点，1平方米全纤维炉墙的散热损失为955KJ/m2，而1平方米传统耐火粘土砖炉墙损失为1707.1KJ/m2，即全纤维炉墙的蓄热损失仅为传统耐火砖炉墙的55.9％。
4.纤维毯块制作的炉膛，热稳定好，能抗急热急冷，设计全纤维炉墙可不考虑热应力的影响。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是本发明的结构示意图。
附图标记：
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
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用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例,本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，术语“”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
下面结合图1对本发明作详细说明。
实施例一：一种箱式淬火电阻炉，包括炉架1、炉体2和加热元件3，炉体2架设在炉架1上，炉体2内设置有炉膛、炉底4和炉门6，炉膛包括第一耐火保温层，炉底4由上到下依次包括重质高铝耐火砖41、轻质耐火砖42、保温砖43，上层的重质高铝耐火砖41即有足够的承受压力，又有很好的耐高温性能，中间层采用轻质粘土砖，作为隔热层；下层是轻质保温砖43，作为保温层，保证热量不向炉底4传导(起到隔热的作用)，降低炉子的热量损失。所述炉门6由内到外依次包括第二耐火保温层、耐热壳体；所述第一耐火保温层和第二耐火保温层均包括纤维毯块和用于固定纤维毯块的锚固件，炉底4上端设置有垫块5，纤维毯块为压制成块的高铝纤维毯，其重量仅为耐火砖炉体2的1/20，但可节能25～ 30％；
加热元件3设置在炉膛的炉体2两侧墙、炉底4、炉门6及炉后墙。
工作原理：本发明通过在炉体2内设置第一耐火保温层和第二耐火保温层，由纤维毯块制作而成的纤维炉墙，纤维炉墙相比传统的耐火砖材料具有升温快、节能、热损失小、重量轻的特点，本发明通过在加热元件3的电阻的热辐射对锻件进行加热，并且炉膛内设置第一耐火保温层和第二耐火保温层，依靠纤维毯块的耐火隔热能力，达到减小耗能、提升炉膛内升温效率、减轻重量和方便运输的目的。
实施案例二：所述炉架1由型钢和钢板组焊而成，型钢与型钢之间采用插接式正反面焊接，具有足够的强度,优于GB50205-2011《钢结构焊接规范》、GB50661-2001《钢结构工程施工质量验收规范》之要求。
实施案例三：所述纤维毯块采用兵列式沿模块压缩尺寸顺序排列，所述炉膛内的墙与墙连接采用错缝连接的方式，每块纤维毯块在向不同方向膨胀，使折叠块之间互挤成无间隙的整体，达到完好的蓄热效果，并且锚固件设置于炉体2冷面，提高了纤维的耐高温强度。
实施案例四：所述加热元件3采用波纹状电阻带，波纹状电阻带由高电阻合金材料制成。
实施案例五：所述炉门6还包括炉门6升降机构7，升降机构7包括电动葫芦和一套链轮组，炉门6的上升和升降，炉门6还设有行程控制开关，炉门6升降全行程带电动葫芦传动连接有链条，链条通过轴承与炉门 6固定连接，通过电动葫芦的正反转来实现滑轨导向，防止炉门6升降过程摆动。
实施案例五：炉底4垫块5采用耐热钢纤维增强耐火浇注料制作,要求耐冲击、耐压、使用寿命长、更换方便。同时沿炉子深度方向在浇注料垫块5之间留有与装出料淬火叉车叉齿相配合的间隙以便装取料。
实施案例五：炉底4板采用碳化硅，厚度30mm，设计时炉底4板之间采用迷宫式连接，可防止工件氧化皮脱落后掉在炉台上加热元件3安装槽内而造成短路损坏加热元件3。所有引出棒选用与电阻带配套材料。
尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/ 或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (9)

1.一种箱式淬火电阻炉，其特征在于，包括炉架(1)、炉体(2)和加热元件(3)，炉体(2)架设在炉架(1)上，其特征在于，
炉体(2)内设置有炉膛、炉底(4)和炉门(6)，炉膛包括第一耐火保温层，所述炉门(6)由内到外依次包括第二耐火保温层、耐热壳体；
所述第一耐火保温层和第二耐火保温层均包括纤维毯块和用于固定纤维毯块的锚固件，纤维毯块为压制成块的高铝纤维毯；
加热元件(3)设置在炉膛的炉体(2)两侧墙、炉底(4)、炉门(6)及炉后墙。
2.根据权利要求1所述的箱式淬火电阻炉，其特征在于，所述炉架(1)由型钢和钢板组焊而成，型钢与型钢之间采用插接式正反面焊接。
3.根据权利要求1所述的箱式淬火电阻炉，其特征在于，所述纤维毯块采用兵列式顺序排列。
4.根据权利要求1所述的箱式淬火电阻炉，其特征在于，所述炉膛内的墙与墙连接采用错缝连接的方式。
5.根据权利要求1所述的箱式淬火电阻炉，其特征在于，所述加热元件(3)采用波纹状电阻带，波纹状电阻带由高电阻合金材料制成。
6.根据权利要求1所述的箱式淬火电阻炉，其特征在于，所述炉底(4)由上到下依次包括重质高铝耐火砖(41)、轻质耐火砖(42)、保温砖(43)。
7.根据权利要求1所述的箱式淬火电阻炉，其特征在于，所述炉门(6)还包括炉门(6)升降机构(7)，升降机构(7)包括电动葫芦和一套链轮组，电动葫芦传动连接有链条，链条通过轴承与炉门(6)固定连接。
8.根据权利要求1所述的箱式淬火电阻炉，其特征在于，所述炉底(4)上端设置有垫块(5)，高度400mm。
9.根据权利要求8所述的箱式淬火电阻炉，其特征在于，所述垫块(5)包括矩形结构、锥形结构或工形结构。
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