CN117604227A - 热处理炉和安全监测系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种热处理炉和安全监测系统。所述热处理炉包括多个烧嘴，所述多个烧嘴包括长明烧嘴；所述多个烧嘴上均设置有可燃性气体支管和空气支管，所述可燃性气体支管设置有限位开关，以及所述热处理炉还设置有可燃性气体浓度测量装置、压力测量装置、温度测量装置、报警装置和安全连锁装置。本申请的热处理炉和安全监测系统能够使热处理炉内可燃性气体充分燃烧，还可以使热处理炉安全运行。

Description

热处理炉和安全监测系统

技术领域

本申请涉及热处理技术领域，具体涉及一种热处理炉和安全监测系统。

背景技术

热处理是指材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。

热处理炉大多使用气体燃料加热，目前热处理炉存在炉内可燃性气体的燃烧不充分的情况，且热处理炉在烧嘴或其它辅助设备出现故障时不能提前的预防，存在较大的安全隐患。

发明内容

本申请实施例提供了一种热处理炉和安全监测系统，其能够使热处理炉内可燃性气体充分燃烧，还可以使热处理炉安全运行。

第一方面，本申请实施例提出了一种热处理炉，热处理炉包括多个烧嘴，多个烧嘴包括长明烧嘴；多个烧嘴上均设置有可燃性气体支管和空气支管，可燃性气体支管设置有限位开关，以及热处理炉还设置有可燃性气体浓度测量装置、压力测量装置、温度测量装置、报警装置和安全连锁装置。

根据本申请实施例的一个方面，可燃性气体浓度测量装置包括第一可燃性气体浓度测量装置和第二可燃性气体浓度测量装置，第一可燃性气体浓度测量装置用于测量热处理炉中可燃性气体的浓度。

根据本申请实施例的一个方面，热处理炉设置有排烟风机，排烟风机设置有第二可燃性气体浓度测量装置，第二可燃性气体浓度测量装置用于测量排烟风机中可燃性气体的浓度。

根据本申请实施例的一个方面，热处理炉还设置有助燃风机和压风机。

根据本申请实施例的一个方面，压力测量装置包括第一压力测量装置、第二压力测量装置、第三压力测量装置和第四压力测量装置中的至少一个；

第一压力测量装置设置于热处理炉，第二压力测量装置设置于所述助燃风机，第三压力测量装置设置于所述排烟风机，以及所述第四压力测量装置设置于压风机；温度测量装置设置于排烟风机。

第二方面，本申请实施例提出了一种用于本申请第一方面热处理炉的安全监测系统，安全监测系统包括限位开关监测模块，限位开关监测模块用于监测限位开关的开度；以及安全监测系统还包括可燃性气体浓度监测模块、压力监测模块、温度监测模块、报警模块和安全连锁模块。

根据本申请实施例的另一个方面，限位开关监测模块、可燃性气体浓度监测模块、压力监测模块和温度监测模块均同时连接至报警模块和安全连锁模块，报警模块和安全连锁模块用于保障热处理炉的安全运行。

根据本申请实施例的另一个方面，可燃性气体浓度监测模块包括第一可燃性气体浓度监测模块和第二可燃性气体浓度监测模块；第一可燃性气体浓度监测模块用于监测热处理炉体内可燃性气体的浓度，当热处理炉体内可燃性气体的浓度大于5000ppm时，启动报警模块；第二可燃性气体浓度监测模块用于监测排烟风机入口可燃性气体的浓度，当排烟风机入口可燃性气体的浓度大于4000ppm时，启动报警模块。

根据本申请实施例的另一个方面，压力监测模块包括第一压力监测模块、第二压力监测模块、第三压力监测模块和第四压力监测模块中的至少一个；第一压力监测模块用于监测热处理炉的压力，当热处理炉的压力大于50Pa时，启动报警模块；第二压力监测模块用于监测排烟风机的压力和工作状况，当排烟风机的压力异常或排烟风机出现故障时，启动报警模块；第三压力监测模块用于监测助燃风机的压力和工作状况，当助燃风机的压力低于设定值或助燃风机出现故障时，启动报警模块；第四压力监测模块用于监测压风机的压力，当压风机的压力小于0.3MPa时，启动报警模块；温度监测模块用于监测排烟风机的温度，当排烟风机的温度异常时，启动报警模块。

本申请实施例通过在热处理炉中设置长明烧嘴，长明烧嘴一直处于燃烧状态，并且在烧嘴的可燃性气体支管设置限位开关，以及在热处理炉中设置可燃性气体浓度测量装置、压力测量装置、温度测量装置、报警装置和安全连锁装置，可以使热处理炉内可燃性气体充分燃烧，从而可以保障热处理炉的安全运行。

附图说明

下面将参考附图来描述本申请示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1为本申请实施例的热处理炉的结构示意图；

图2为本申请实施例的烧嘴的结构示意图；

图3为本申请实施例的一种安全监测系统的连接框图；

其中：

10、烧嘴；11、普通烧嘴；12、长明烧嘴；13、检修孔；14、可燃性气体支管；15、空气支管；16、限位开关。

具体实施方式

下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本申请的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本申请造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。

需要说明的是，在本申请中，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。而且，术语“包括”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……”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。

通过热处理可以对钢材进行深加工，提高钢材的力学性能。热处理炉是钢材热处理产线上的关键设备，自动化程度高。

图1为本申请实施例的热处理炉的结构示意图，图2为本申请实施例的烧嘴的结构示意图。

如图1和图2所示，第一方面，本申请实施例提出了一种热处理炉，热处理炉包括多个烧嘴10，多个烧嘴10包括长明烧嘴12；多个烧嘴10上均设置有可燃性气体支管14和空气支管15，可燃性气体支管14设置有限位开关16，以及热处理炉还设置有可燃性气体浓度测量装置、压力测量装置、温度测量装置、报警装置和安全连锁装置(图1和图2中未示出)。

本申请实施例通过在热处理炉中设置长明烧嘴12，长明烧嘴12一直处于燃烧状态，并且在烧嘴10的可燃性气体支管设置限位开关16，以及在热处理炉中设置可燃性气体浓度测量装置、压力测量装置、温度测量装置、报警装置和安全连锁装置，可以使热处理炉内可燃性气体充分燃烧，从而可以保障热处理炉的安全运行。

在一些可选地实施例中，多个烧嘴10沿第一方向均匀分布，多个烧嘴10沿第二方向上下分布。通过将多个烧嘴10均匀布置在热处理炉中可以进一步使热处理炉中的可燃性气体充分燃烧。如图1所示，第一方向为沿x轴方向，即热处理炉的长度方向，第二方向为沿y轴，即热处理炉的高度方向。

在一些可选地实施例中，多个烧嘴10中还可以包括普通烧嘴11，其中长明烧嘴12间隔预设距离设置，示例性地，长明烧嘴12的间隔距离可以为5米，另外，相邻的长明烧嘴12之间可以设置相同数量的普通烧嘴11。

本申请实施例中长明烧嘴12的功率可以为普通烧嘴11的功率的一半，由此可以降低长明烧嘴12的能耗，并且还可以使热处理炉的炉温不超过预设温度，从而保障热处理炉的安全运行。

本申请实施例中的可燃性气体可以为煤气或天然气，可燃性气体和空气混合后进行燃烧。

可以理解的是，热处理炉的烧嘴10均对应设置有空气阀(图1和图2中未示出)，在烧嘴10处于燃烧状态的情况下，空气阀会自动开启，为燃烧提供充足的空气。

在一些可选地实施例中，可燃性气体浓度测量装置可以包括第一可燃性气体浓度测量装置和第二可燃性气体浓度测量装置，第一可燃性气体浓度测量装置用于测量热处理炉中可燃性气体的浓度。

对于第一浓度检测装置在热处理炉中的设置位置不做限定，只要能够检测出热处理炉内可燃性气体的浓度即可。

在一些可选地实施例中，热处理炉可以设置有排烟风机(图1和图2未示出)，排烟风机用于排出烧嘴10排出的烟，排烟风机可以设置有第二可燃性气体浓度测量装置，第二可燃性气体浓度测量装置用于测量排烟风机中可燃性气体的浓度。

本申请实施例中通过设置第一可燃性气体浓度测量装置和第二可燃性气体浓度测量装置，分别测量热处理炉和排烟风机中可燃性气体的浓度，从而可以进一步保障热处理炉的安全运行。

在一些可选地实施例中，热处理炉还可以设置有助燃风机和压风机(图1和图2未示出)。助燃风机用于将助燃风送至各个烧嘴前，参与助燃。

在一些可选地实施例中，压力测量装置可以包括第一压力测量装置、第二压力测量装置、第三压力测量装置和第四压力测量装置中的至少一个。

在一些可选地实施例中，第一压力测量装置可以设置于热处理炉，第二压力测量装置可以设置于助燃风机，第三压力测量装置可以设置于排烟风机，以及第四压力测量装置可以设置于压风机；温度测量装置可以设置于排烟风机。

本申请实施例通过设置第一压力测量装置、第二压力测量装置、第三压力测量装置和第四压力测量装置可以分别测量热处理炉、助燃风机、排烟风机和压风机中的压力或工作状况，温度测量装置可以测量排烟风机内的温度，从而可以进一步保障热处理炉的安全运行。

热处理炉上还可以设置有检修孔13，用于对热处理炉的检修，检修孔13可以设置在热处理炉的侧壁部，如图1所示，检修孔13可以设置在两个烧嘴之间，本申请实施例对于检修孔13的个数不做限定，例如，可以为2个、4个或多个，检修孔13的具体个数可以根据热处理炉的长度确定。

图3为本申请实施例的一种安全监测系统的连接框图，如图3所示，第二方面，本申请实施例提出了一种用于本申请第一方面热处理炉的安全监测系统。安全监测系统包括限位开关监测模块21，限位开关监测模块21用于监测限位开关的开度；以及安全监测系统还包括可燃性气体浓度监测模块22、压力监测模块23、温度监测模块24、报警模块25和安全连锁模块26。

本申请实施例中通过监测限位开关的开度，以及设置可燃性气体浓度监测模块22、压力监测模块23、温度监测模块24、报警模块25和安全连锁模块26，可以保障热处理炉的安全运行。

在一些可选地实施例中，限位开关监测模块21、可燃性气体浓度监测模块22、压力监测模块23和温度监测模块24均同时连接至报警模块25和安全连锁模块26，报警模块25和安全连锁模块26用于保障热处理炉的安全运行。

本申请实施例中的安全连锁模块26的指令可以为将热处理炉进行停炉操作，报警模块25可以与安全连锁模块26处于连锁状态，即在无人管理的状态下，当报警模块25启动后可以使得安全连锁模块26启动，从而保障热处理炉的安全运行。

报警模块25和安全连锁模块26的个数可以为1个或多个。当报警模块25和安全连锁模块26的个数为1个时，限位开关监测模块21、可燃性气体浓度监测模块22、压力监测模块23和温度监测模块24连接至同一报警模块25和安全连锁模块26，当报警模块25和安全连锁模块26的个数为多个时，限位开关监测模块21、可燃性气体浓度监测模块22、压力监测模块23和温度监测模块24可以分别连接至不同的报警模块25和安全连锁模块26。限位开关监测模块21、可燃性气体浓度监测模块22、压力监测模块23和温度监测模块24与报警模块25和安全连锁模块26之间的连接方式可以为电连接或信号连接中的任意一种。

可以理解的是，本申请实施例的报警模块25可以为声光报警器。通过设置声光报警器向工作人员同时发出声音和灯光提醒，以便于工作人员及时发现装置异常，采取处理措施。

在一些可选地实施例中，可燃性气体浓度监测模块22可以包括第一可燃性气体浓度监测模块和第二可燃性气体浓度监测模块。

在一些可选地实施例中，第一可燃性气体浓度监测模块用于监测热处理炉体内可燃性气体的浓度，当热处理炉体内可燃性气体的浓度大于5000ppm时，启动报警模块25。

本申请实施例通过将热处理炉体内可燃性气体的浓度阈值设定为5000ppm，可以进一步保证可燃性气体的充分燃烧，以及保障热处理炉的安全运行。

在一些可选地实施例中，第二可燃性气体浓度监测模块用于监测排烟风机入口可燃性气体的浓度，当排烟风机入口可燃性气体的浓度大于4000ppm时，启动报警模块25。

本申请实施例通过将排烟风机入口可燃性气体的浓度阈值设定为4000ppm，可以进一步保证可燃性气体的充分燃烧，以及保障热处理炉的安全运行。

在一些可选地实施例中，压力监测23模块可以包括第一压力监测模块、第二压力监测模块、第三压力监测模块和第四压力监测模块中的至少一个。

在一些可选地实施例中，第一压力监测模块用于监测热处理炉的压力，当热处理炉的压力大于50Pa时，启动报警模块25。

本申请实施例通过将热处理炉的压力阈值设定为50Pa，可以进一步保证可燃性气体的充分燃烧，以及保障热处理炉的安全运行。

在一些可选地实施例中，第二压力监测模块用于监测排烟风机的压力和工作状况，当排烟风机的压力异常或排烟风机出现故障时，启动报警模块25。排烟风机的压力异常即排烟风机的压力低于或高于设定值。

在一些可选地实施例中，第三压力监测模块用于监测助燃风机的压力和工作状况，当助燃风机的压力低于设定值或助燃风机出现故障时，启动报警模块25。通过上述设置可以进一步保证可燃性气体的充分燃烧，以及保障热处理炉的安全运行。

在一些可选地实施例中，第四压力监测模块用于监测压风机的压力，当压风机的压力小于0.3MPa时，启动报警模块25。

本申请实施例通过将压风机的压力阈值设定为0.3MPa，可以进一步保证可燃性气体的充分燃烧以及保障热处理炉的安全运行。

在一些可选地实施例中，温度监测模块用于监测排烟风机的温度，当排烟风机的温度异常时，启动报警模块25。排烟风机的温度异常即排烟风机的温度高于或低于设定值。本申请实施例通过对排烟风机的温度的监测可以进一步监测热处理炉内的燃烧情况。

本申请实施例中的热处理炉可以用于对板坯的加热，示例性地，热处理炉可以是对钢铁进行热处理的各种工业炉，例如可以是退火炉、淬火炉、回火炉等。

由于温度较高，热处理炉在开炉前必须确保设备参数正常，所以在使用热处理炉前需要进行炉前检查，保证各项检查内容全部正常才能开启热处理炉，否则会造成设备故障或铸件质量达不到要求，甚至出现重大安全事故。

本申请实施例的安全监测系统可以是集成电路或芯片，还可以为具有操作系统的装置。

虽然已经参考优选实施例对本申请进行了描述，但在不脱离本申请的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (9)

1.一种热处理炉，其特征在于，所述热处理炉包括多个烧嘴，所述多个烧嘴包括长明烧嘴；

所述多个烧嘴上均设置有可燃性气体支管和空气支管，所述可燃性气体支管设置有限位开关，以及所述热处理炉还设置有可燃性气体浓度测量装置、压力测量装置、温度测量装置、报警装置和安全连锁装置。

2.根据权利要求1所述的热处理炉，其特征在于，所述可燃性气体浓度测量装置包括第一可燃性气体浓度测量装置和第二可燃性气体浓度测量装置，所述第一可燃性气体浓度测量装置用于测量所述热处理炉中可燃性气体的浓度。

3.根据权利要求2所述的热处理炉，其特征在于，所述热处理炉设置有排烟风机，所述排烟风机设置有所述第二可燃性气体浓度测量装置，所述第二可燃性气体浓度测量装置用于测量所述排烟风机中可燃性气体的浓度。

4.根据权利要求3所述的热处理炉，其特征在于，所述热处理炉还设置有助燃风机和压风机。

5.根据权利要求4所述的热处理炉，其特征在于，所述压力测量装置包括第一压力测量装置、第二压力测量装置、第三压力测量装置和第四压力测量装置中的至少一个；

所述第一压力测量装置设置于所述热处理炉，所述第二压力测量装置设置于所述助燃风机，所述第三压力测量装置设置于所述排烟风机，以及所述第四压力测量装置设置于所述压风机；

所述温度测量装置设置于所述排烟风机。

6.一种用于权利要求1-5中任一项所述热处理炉的安全监测系统，其特征在于，所述安全监测系统包括限位开关监测模块，所述限位开关监测模块用于监测限位开关的开度；

以及所述安全监测系统还包括可燃性气体浓度监测模块、压力监测模块、温度监测模块、报警模块和安全连锁模块。

7.根据权利要求6所述的安全监测系统，其特征在于，所述限位开关监测模块、所述可燃性气体浓度监测模块、所述压力监测模块和所述温度监测模块均同时连接至所述报警模块和所述安全连锁模块，所述报警模块和所述安全连锁模块用于保障所述热处理炉的安全运行。

8.根据权利要求7所述的安全监测系统，其特征在于，所述可燃性气体浓度监测模块包括第一可燃性气体浓度监测模块和第二可燃性气体浓度监测模块；

所述第一可燃性气体浓度监测模块用于监测热处理炉体内可燃性气体的浓度，当所述热处理炉体内可燃性气体的浓度大于5000ppm时，启动所述报警模块；

所述第二可燃性气体浓度监测模块用于监测排烟风机入口可燃性气体的浓度，当所述排烟风机入口可燃性气体的浓度大于4000ppm时，启动所述报警模块。

9.根据权利要求7所述的安全监测系统，其特征在于，所述压力监测模块包括第一压力监测模块、第二压力监测模块、第三压力监测模块和第四压力监测模块中的至少一个；

所述第一压力监测模块用于监测热处理炉的压力，当所述热处理炉的压力大于50Pa时，启动所述报警模块；

所述第二压力监测模块用于监测排烟风机的压力和工作状况，当所述排烟风机的压力异常或所述排烟风机出现故障时，启动所述报警模块；

所述第三压力监测模块用于监测助燃风机的压力和工作状况，当所述助燃风机的压力低于设定值或所述助燃风机出现故障时，启动所述报警模块；

所述第四压力监测模块用于监测压风机的压力，当所述压风机的压力小于0.3MPa时，启动所述报警模块；

所述温度监测模块用于监测排烟风机的温度，当所述排烟风机的温度异常时，启动所述报警模块。