CN200972327Y - 一种内配炉胆型钟罩式工业炉装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种内配炉胆型钟罩式工业炉装置，其主要由炉体机构、行走机构及控温系统组成，炉体机构的钟罩炉(2)采用倒装式安装，行走机构为框架结构，炉体通过钢丝绳与配重材料(13)或电动装置连接安装在框架的结构中心位置，行走机构的底部装有移动轮(14)，并设置有导轨(15)，行走机构与炉胆(1)的正上方对应位置设置有定位销，控温系统为三套，两个热电偶在炉胆内采用PID控温系统，炉内采用智能控温系统。改进后的内配炉胆型钟罩式工业炉，结构合理，占地面积小，内氧化、还原、烧结弥散铜，热损耗小，功效高，能够提高产能、产品合格率，缩短生产周期，提高设备利用率，是一种高效节能的理想工业炉。

Description

一种内配炉胆型钟罩式工业炉装置

技术领域：

本实用新型涉及弥散强化铜烧结及热处理设备技术领域，尤其是一种内配炉胆型钟罩式工业炉装置。

背景技术：

在工业上，弥散铜锭坯烧结或内氧化-还原-烧结工艺需要在气体保护下进行。目前国内弥散铜材料所使用的烧结炉均采用井式炉，配有可实现内部气氛转换的炉胆。使用时，将炉胆抽真空，然后充入保护性或还原性气体，将需要处理的弥散铜锭坯在一定气氛和温度下进行烧结或热处理。

现有技术存在如下缺点：

1、在烧结或热处理过程中，由于炉胆的排气口在炉胆的顶部，炉胆内气氛在由氮气向氢气转换过程中，炉内的氮气难以排出炉胆，气氛转换较慢；还原产物水蒸气的密度比氢气大，也难以排出炉胆，影响了还原的效果。

2、为节约能源、提高生产效率及设备利用率，处理后的炉胆需在较高温度时吊出井式炉，炉胆的底板要在高温下承受锭坯的重量，限制了每炉次炉胆的装载能力，而且高温吊装过程中炉胆底板在应力的作用下，其焊缝处经常会出现裂纹，导致炉胆的使用寿命较低，更换频繁。

3、为保证井式炉炉胆的密封，炉胆顶部及上部侧壁需通冷却水来保证密封圈的正常工作，由于炉胆内热气的对流，大量的热量通过炉胆的上盖及侧壁散失，因此热利用率低。

采用普通钟罩式工业炉处理弥散铜，虽然每炉次处理锭坯的重量比井式炉多，但采用普通钟罩式工业炉烧结或热处理弥散铜，为防止锭坯在高温下出炉造成的氧化，锭坯需随炉冷却，因此降温时间长，设备利用率、热利用率及生产效率低，不适合弥散铜的生产。

发明内容：

为解决现有技术存在的弥散铜烧结及热处理工业炉热损失大、保温效果不好，还原效果差及生产效率低等问题，本实用新型的目的是提供一种内配炉胆型钟罩式工业炉装置，其采用倒装式钟罩炉，炉胆固定在钟罩炉内平台上，通过行走机构实现炉体的升降、移动来加热炉胆。该装置结构合理，保温效果好，提高了产品质量及生产效率。

为实现上述发明目的，本实用新型采用如下的技术方案：

所述的内配炉胆型钟罩式工业炉装置，其主要由炉体机构、行走机构及控温系统组成，炉体机构的钟罩炉由加热元件、隔热保温层和支撑结构组成，其采用倒装式安装，炉口安装在炉体底部，支撑板通过密封件安装在炉体底部，支撑板上设置安装有炉胆、进气管、排气管及热电偶管，支撑板的底部以及炉胆下部的侧壁设有冷却水套，炉胆内装有物料台；行走机构为框架结构，炉体通过钢丝绳与配重材料或电动装置连接安装在框架的结构中心位置，行走机构的底部装有移动轮，并设置有导轨，行走机构与炉胆的正上方对应位置设置有定位销；控温系统为三套，两个热电偶在炉胆内采用PID控温系统，炉内采用智能控温系统。

由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下优越性：

1、钟罩炉上部为密封结构，炉口在底部，由顶部及炉体侧壁散失的能量较少，炉内温差小，保温效果好。

2、物料在炉胆的上部，仅炉胆的上部处于钟罩炉内，下部炉胆及支撑板采有冷却水冷却，因此支撑板在热处理时温度不超过50℃，温度较低不易变形，其负载能力大幅提高，两个冷却水套安装在炉胆的低部及下部侧壁，因此通过炉胆损失的能量比井式炉要小。

3、排气管设计在炉胆的下部，在炉胆内气氛在由氮气向氢气转换过程中，氮气很容易的就排出炉胆，气氛转换快，在还原过程中，还原产物水蒸气与氢气气流一起排出炉胆，炉胆内的水蒸气分压低，还原效果好。

附图说明：

图1是该内配炉胆型钟罩式工业炉装置的炉胆工作示意图；

图2是该内配炉胆型钟罩式工业炉装置的行走机构工作示意图；

图1、2中所示：1-炉胆；2-钟罩炉；3-冷却水套；4-进水管；5-出水管；6-密封圈；7-出气管；8-支撑板；9-进气管；10-料架；11-转向轮；12-支撑框架；13-配重；14-移动轮；15-导轨。

具体实施方式一：

如图1、2所示，首先卸下上炉胆，装入4个Φ195×500mm配氧后的铜铝合金锭坯，将上炉胆吊至固定位置，与支撑板通过螺栓连接，通过压紧密封圈实现炉胆的密封。启动真空泵，通过出气管将炉胆抽真空至1Pa左右，关闭抽真空系统。再通过进气管向炉胆内充氮气至0.03～0.05MPa。将钟罩炉升到合适的温度后，吊起炉体，移动钟罩炉到炉胆正上方，行走机构定位后，将钟罩炉落下，加热炉胆到合适温度。内氧化完成后，再由进气管向炉胆内充氢气，并通过排气管将氮气及水蒸汽排出炉胆。热处理(还原-烧结)完成后，将钟罩炉升起并移走。炉胆冷却到室温，吊走上炉胆，取出锭坯。在整个过程中，始终通循环冷却水。

制得的弥散铜材料性能为：室温下，抗拉强度≥500MPa，屈服强度≥480MPa，延伸率≥10％，热导率≥339W/(m·K)，硬度≥120；1173K下，抗拉强度≥380MPa，屈服强度≥350MPa，延伸率≥13％。

实施例二

首先卸下上炉胆，装入3个Φ245×500mm内氧化后的弥散铜锭坯，将上炉胆吊至固定位置，与支撑板通过螺栓连接，通过压紧密封圈实现炉胆密封。启动真空泵，通过出气管将炉胆抽真空至1Pa左右，关闭抽真空系统。通过进气管向炉胆内充氢气至0.03～0.05MPa。将钟罩炉在炉台上升到一定温度，吊起炉体，移动钟罩炉到炉胆正上方，行走机构定位后，将钟罩炉落下，加热炉胆到合适温度，并通过排气管将水蒸汽排出炉胆。烧结完成后，将钟罩炉升起并移走。炉胆冷却到室温，吊走上炉胆，取出锭坯。在整个过程中，始终通循环冷却水。

制得的弥散铜材料性能为：室温下，抗拉强度≥500MPa，屈服强度≥480MPa，延伸率≥10％，热导率≥339W/(m·K)，硬度≥120；1173K下，抗拉强度≥380MPa，屈服强度≥350MPa，延伸率≥13％。

Claims (1)

1、一种内配炉胆型钟罩式工业炉装置，其特征在于：其主要由炉体机构、行走机构及控温系统组成；炉体机构的钟罩炉(2)由加热元件、隔热保温层和支撑结构组成，其采用倒装式安装，炉口安装在炉体底部，支撑板(8)通过密封件安装在炉体底部，支撑板(8)上设置安装有炉胆(1)、进气管(4)、排气管(9)及热电偶管，支撑板(8)的底部以及炉胆(1)下部的侧壁设有冷却水套(3)，炉胆(1)内装有物料台；行走机构为框架结构，炉体通过钢丝绳与配重材料(13)或电动装置连接安装在框架的结构中心位置，行走机构的底部装有移动轮(14)，并设置有导轨(15)，行走机构与炉胆(1)的正上方对应位置设置有定位销；控温系统为三套，两个热电偶在炉胆内采用PID控温系统，炉内采用智能控温系统。

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