CN201753360U - 具有防止炉胆变形的退火炉 - Google Patents

Abstract

具有防止炉胆变形的退火炉，包括预热炉胆、加热炉胆和冷却水套，在加热炉胆与预热炉胆之间连接膨胀节，在加热炉胆与膨胀节相固接的法兰盘上设一水平拉紧的配重组件。利用膨胀节(又称伸缩节)的补偿原理，即利用膨胀节弹性元件的有效伸缩变形来吸收炉胆和预热炉胆由于热胀冷缩原因而产生的尺寸变化。膨胀节可吸收轴向、横向或角向位移，能补偿设备的热变性、机械变形和吸收各种机械振动能，起到提高设备使用寿命的作用。通过配重组件牵引膨胀节作伸缩运动，以此来限制预热和加热炉胆的水平(炉胆的正前方向)自由伸缩量，从而确保预热和加热炉胆的伸缩方向与实际设备摆放的方向和角度一致，防止炉胆的冷热变形和密封性能下降，确保生产安全。

Description

具有防止炉胆变形的退火炉

技术领域

本实用新型涉及一种热处理炉，特别是一种炉胆不变形的退火炉。

背景技术

不锈钢材料是现代工业的一种重要金属材料，具有的优异的耐蚀性，优越的成型性，赏心悦目的外观以及很宽的强度范围等吸引人的综合性能。目前，不锈钢双槽、单槽和一体拉伸水槽等不锈钢制品拉伸件通常采用光辉退火及固溶处理，常见的退火温度范围为1040℃～1120℃，在退火处理中通常采用退火气氛，一般都是采用氨分解气(75％H₂+25％N₂)作为退火气氛。目前所采用的热处理设备，在退火处理过程中，炉胆存在如下问题：预热炉胆和加热炉胆因受热产生热膨胀，几何尺寸发生一定程度的变化，一般在1150℃的高温下，耐高温不锈钢炉胆产生20mm/1000mm的伸长。在随后的冷却过程中，炉胆产生收缩，几何尺寸变小，不能回复到加热之前的状态，炉胆容易发生上翘，造成炉胆与设备整体的较大角度偏差，由此造成的直接后果就是影响下一次的开炉。由于炉胆的上翘，使设备密封性能下降，造成大量保护气体的浪费，更为严重的后果是如果保护气氛(75％H₂+25％N₂)跟100％N₂来不及切换，还有可能引起爆炸，存在安全生产隐患。

发明内容

为了克服炉胆由于热胀冷缩而变形问题，本实用新型提出一种退火炉不变形的技术方案。

具有防止炉胆变形的退火炉，包括预热炉胆、加热炉胆和冷却水套，其特征是在加热炉胆与预热炉胆之间连接膨胀节，在加热炉胆与膨胀节相固接的法兰盘上设一水平拉紧的配重组件。

所述膨胀节为不锈钢矩形圆角膨胀节。

所述的配重组件包括一端与加热炉胆前端法兰盘相连接的拉绳和连接拉绳另一端的重锤，以及支撑拉绳的滑轮和支撑杆。

本实用新型的有益效果：利用膨胀节(又称伸缩节)的补偿原理，即利用膨胀节弹性元件的有效伸缩变形来吸收炉胆和预热炉胆由于热胀冷缩原因而产生的尺寸变化。膨胀节可吸收轴向、横向或角向位移，能补偿设备的热变性、机械变形和吸收各种机械振动能，起到提高设备使用寿命的作用。炉胆与不锈钢膨胀节的连接法兰盘上安装合适的配重组件，通过配重组件牵引膨胀节作伸缩运动，以此来限制预热和加热炉胆的水平(炉胆的正前方向)自由伸缩量，从而确保预热和加热炉胆的伸缩方向与实际设备摆放的方向和角度一致，防止炉胆的冷热变形和密封性能下降，确保生产安全。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为图1的A向视图。

图3为图1的B向视图。

图4为矩形膨胀节和连接法兰放大图。

具体实施方式

参看图1～2所示，退火炉包括预热炉、加热炉和冷却炉组成，加热炉10由加热炉胆6、设在加热炉胆6外围的加热元件9包围在加热炉胆6和加热元件9外围的加热炉衬8组成，预热炉包括预热炉胆1和预热炉搁架13。加热炉胆6的后端连接冷却水套11，冷却水套11由后法兰12与加热炉胆6相连接。加热炉胆6的前端通过前端法兰7与矩形圆角膨胀节4一侧面的膨胀节法兰5连接固定，矩形圆角膨胀节4设在加热炉胆6与预热炉胆1之间，由预热炉法兰2与矩形圆角膨胀节4的另一侧面的膨胀节法兰5连接固定。配重组件包括一端与加热炉胆前端法兰7相连接的拉绳15和连接拉绳15另一端的重锤14以及支撑拉绳的固定滑轮17和支撑杆16。拉绳15的前端与加热炉胆前法兰7上的拉板19连接固紧，经过绳夹18后通过固定滑轮17，拉绳末端与重锤14相连接固定。由于加热炉胆6的后端通过后法兰12与冷却炉套11相连接，加热炉胆6的后段在加热时温度变化少热胀冷缩率很小，而加热炉胆6的前端温度变化受热胀冷缩影响大，而且加热炉胆的轴向变化比径向大，因此水平方向伸缩率大，由于加热炉胆6的前端通过前端法兰7与矩形圆角膨胀节4的一侧连接固定，这一伸长或缩短的挤压力一部分挤压到具弹性补偿的矩形圆角膨胀节4上，另一部分加在加热炉胆6的前法兰7上，并通过配重拉绳15和滑轮17产生向下的拉力，将炉胆和膨胀节向上翘的力变为重锤的重力补偿，阻止炉胆的径向变形，减少膨胀节的变形压力。预热炉胆1虽然没用电热元件直接加热，但由于与加热炉胆10相通，且由于预热炉胆1向上倾斜与加热炉相对接，预热炉胆1的前段温度较低，与加热炉10相对接的后段的温度较高热胀冷缩率也较大，因而预热炉胆1的后段在受热时轴向伸长，沿着倾斜方向往上翘，预热炉胆1通过与矩形圆角膨胀节4的连接法兰5连接固定后，预热炉胆1的轴向伸缩力被矩形圆角膨胀节4的弹性胀缩所吸收，矩形圆角膨胀节4两侧受挤压变形，并向四周的圆弧面传递，膨胀节四周的圆弧面弹性变形，抵消了加热炉胆与预热炉胆水平方向的伸缩量。

参看图3～4所示，膨胀节8为不锈钢矩形圆角膨胀节，由四块带U形腔的不锈钢片接成扁平矩形腔体，矩形腔的长宽比为4～4.5∶3～3.5，前后壁的间距为40～50mm，四周的圆弧面为半圆弧面，也可以为非圆弧面或锐角面。

预热炉胆1和加热炉胆6的顶面为圆弧拱形面，两相对接的开口面为矩形截面，开口大小与两侧的预热炉胆和加热炉胆相适应，并与矩形膨胀节4的两侧壁面的矩形开口截面相对齐，矩形膨胀节4两侧面上的矩形开口截面上固接膨胀节法兰5，由加热炉胆的矩形开口外缘固接加热炉胆法兰7，在膨胀节法兰5与加热炉胆法兰7之间设石墨密封层3，由膨胀节一侧法兰5、石墨密封层3和加热炉胆法兰7组成膨胀节与加热炉胆前密封法兰，并由紧固螺钉将膨胀法兰5、石墨密封层3和加热炉胆法兰7固紧。由预热炉胆的矩形开口外缘固接预热炉胆法兰2，在膨胀节法兰5与预热炉胆法兰2之间也设石墨密封层3，由膨胀节另一侧法兰5，石墨密封层3和预热炉胆法兰2组成膨胀节与预热炉胆密封法兰，并由紧固螺钉将膨胀节法兰5、石墨密封层3和预热炉胆法兰2固紧。

用壁厚为0.5mm，产品尺寸为Ф65mm×170mm的1Cr18Ni9Ti的不锈钢筒形零件，置于装有矩形膨胀节4和配重组件的，并有保护气体的氨分解气(75％H₂+25％N₂)的退火炉中进行退火处理，退火温度为1040℃～1070℃，保温时间为20min。冷却时间为30min。整个处理结束后，检查预热炉胆和加热炉胆的伸缩情况。检查结果表明：预热炉胆和加热炉胆在经过高温加热和冷却后能准确地缩回到处理前的水平位置状态。防止炉胆变形与保护气体外泄，消除事故隐患，确保生产安全，同时节省生产成本，符合低碳节能要求，经济效益明显提高。

Claims (6)

1.具有防止炉胆变形的退火炉，包括预热炉胆、加热炉胆和冷却水套，其特征是在加热炉胆与预热炉胆之间连接膨胀节，在加热炉胆与膨胀节相固接的法兰盘上设一水平拉紧的配重组件。

2.根据权利要求1所述的具有防止炉胆变形的退火炉，其特征是所述膨胀节为不锈钢矩形圆角膨胀节。

3.根据权利要求2所述的具有防止炉胆变形的退火炉，其特征是所述不锈钢矩形圆角膨胀节为扁平矩形腔体，四周的圆弧面为半圆弧面。

4.根据权利要求2或3所述的具有防止炉胆变形的退火炉，其特征是所述不锈钢矩形圆角膨胀节的长宽比为4～4.5∶3～3.5，前后壁的间距为40～50mm。

5.根据权利要求1所述的具有防止炉胆变形的退火炉，其特征是加热炉胆的前密封法兰由膨胀节一侧法兰(5)、中间的石墨密封层(3)和加热炉胆法兰(7)组成。

6.根据权利要求1所述的具有防止炉胆变形的退火炉，其特征是预热炉胆密封法兰由膨胀节另一侧法兰(5)、中间的石墨密封层(3)和预热炉胆法兰(2)组成。

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