CN202254772U - 矩形截面炉管连续式气氛保护钢带炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种矩形截面炉管连续式气氛保护钢带炉。进料仓通过控制阀、输料管连接于矩形炉管上，钢带设在矩形炉管内并与钢带张紧轮相连，在矩形炉管周围固定设有：密封、恒温、冷却、排气系统、加热元件、冷却管路、加热模块、测温系统、隔热材料，矩形炉管支撑于机架上，矩形炉管为合金材质的矩形四面体，炉管的降温区与高温恒温区由各组加热模块控制温度，在矩形炉管的两端进出钢带的部位设置头部密封和尾部密封；本实用新型可使粉体物料在被气氛保护的条件下，通过各个温度区域的热量传递，达到比较精确的化学反应和烧制效果；其完备的密封结构能够实现完全的气氛保护和气氛控制；合理的加热模式和加热元件组合能够达到更好的节能效果，减少了电能消耗，提高了热使用效率；装备整体的材料、结构、设计完善，有效地保证了设备在使用当中的稳定性和可靠性。

Description

矩形截面炉管连续式气氛保护钢带炉

一、技术领域

本实用新型涉及一种矩形截面炉管的连续式气氛保护钢带炉。

二、背景技术

新型能源材料、锂电池材料、有色金属材料、冶金、化工添加剂催化剂等粉体原料的干燥、煅烧分解、高温烧制等过程的制备。

目前该领域的粉体煅烧制备过程，一般采用的是粗放的有空气成分介入的粉体煅烧，存在反应不充分、不完全、有部分材料参与了不必要的氧化反应、产出物料不纯、产出物料性能参数低下等弊端，不利于各新型粉体材料在各自领域所进行的运用推广，例如材料品质不均匀、性能不稳定、电容量较低等问题，而这些问题和窑炉设备的自身运转控制、密封效果控制等因素有着直接的关系，所以，研制一种既能进行连续稳定的热工过程运行控制又能在整个反应烧制过程中进行精密而有效的密封及气氛控制的新型窑炉，显得十分重要。

在现有的有色、化工催化剂、电池电子材料等领域的通道式窑炉，如不锈钢带材真空连续退火炉；连续退火炉；一种钢带式传动热处理炉；转底式全纤维节能加热电阻炉等等，在这些构成的结构特点中，存在由于结构组合方式不当、密封方式的选择和控制机理的认识误区，产生的结果是密封所达到的指标造成气氛控制精度不够、传热速率慢、热效率低、物料反应不完全、还原反应的精度指标低下，不能够满足现代新型材料所要求的高精度、高指标、快反应、热效率高等的要求，制约了新材料产业的发展。

三、实用新型内容

本实用新型的目的针对现有技术存在的缺陷提供一种矩形截面炉管连续式气氛保护钢带炉。

本实用新型的目的是这样来实现的：它包括矩形炉管、密封、恒温区域、冷却区域、排气系统、加热元件、冷却管路、尾部密封、进料仓、头部密封、钢带张紧轮、传动减速电机、炉体钢架、加热模块、钢带、加热丝棒、隔热材料、测温元件构成，进料仓通过控制阀、输料管连接于矩形炉管上，钢带设在矩形炉管内并与钢带张紧轮相连，在矩形炉管周围固定设有：密封、恒温区域、冷却区域、排气系统、加热元件、冷却管路、加热模块、测温系统、隔热材料、测温元件，矩形炉管支撑于机架上，矩形炉管为合金材质的矩形四面体，炉管的降温区与高温恒温区由各组加热模块控制温度，在矩形炉管的两端进出钢带的部位设置头部密封和尾部密封；所述的炉管的横截面为一组不等边四边形，进料、出料采用不锈钢制的料仓和螺旋冷却输送器，钢带的传动电机为机械无机变速，手动可调，加热元件为金属加热丝，采用加热丝半镶嵌式整体真空浇注轻质平板形炉衬。

本实用新型的设计方案是这样的：它包括一套自身能够密封的进料系统和出料系统、由耐热合金板材焊制的矩形炉管、分配于炉体前部和中部的集中排气系统、炉体后部中部以及密封处的进气分配和控制系统、轻质模块组合的水平加热系统、加热运转的电器控制系统、感温测温系统、合金钢带载料运行的控制系统、炉体框架及外观、传动系统构成，进料系统由矩形封闭料仓、下料管和带面铺料器等组成，通过控制阀将料仓中的物料连续均匀地平铺在运行钢带上、匀速运行的钢带载着物料水平通过炉体的升温区、恒温区、降温区，在精密准确的气氛保护状态下被升温、恒温和降温，同时进行化学反应和气体排放，排放出的气体在压差控制条件下进入密闭的排气系统，经过降温的物料在降温区尾部被一套垂直于钢带运行方向的推料系统向侧面推入出料口，出料口与出料器密封对接，然后送入成品料仓；炉膛的各个区域被感温元件和加热系统稳定在所需要的温度曲线范围内，达到理论所需要的反应温度；加热模块上下水平布置，形成矩形的加热空间，根据所需功率的不同分布于升温和恒温区域内；合金钢带在进出矩形炉管时与炉管之间形成紧密的组合式对接，该部位的特殊组合既能隔绝内外气体的互相流动，形成矩形炉管内的相对密封，又能利用石墨材料的润滑作用使合金钢带顺利滑入和滑出；出料器由金属螺旋输送管和水冷却夹层构成，由炉管送出的物料在被螺旋式经过该出料器时，又再一次被冷却从而使物料温度彻底降至常温；加热元件为金属加热丝，采用加热丝半镶嵌式整体真空浇注轻质矩形炉衬。

本实用新型采用了特殊的矩形管通道式结构，载料钢带自矩形管中通过，矩形管和钢带均采用耐热合金钢板，钢带对焊形成带圈，由炉头和炉尾的张紧钢轮拉紧并支撑，钢带的运行速度亦由张紧钢轮的转速进行调整，张紧钢轮的转速由减速电机和变频器控制。矩形管和矩形炉膛之间根据效能不同留出40mm-50mm的间距，从而得到理想的热能辐射效果，利用轻质模块的隔热效果实现热能的最大利用。

对于这种新型的密闭管式窑炉，粉体物料在这段工序的运行过程是这样实现的：粉体物料料仓进入矩形炉管中，在控制条件下进行升温，升温过程排出水分及部分化学反应气体，排出的水份和部分反应气体被压力驱使，快速集中地进入排气系统，通过控制阀门和管路来控制气体的排出状况，排除了水分的物料继续运行进入更高的温度恒温区，在温度恒温区进行完全的化学反应和晶体成形，该处的反应可在纯净的气氛保护状态实现，从而达到完全充分的反应和制成效果，这一过程依赖炉管自身的密封效果和钢带进出口的密封结构，完成反应的物料随后进入冷却区，在水冷的条件下快速冷却，在冷却区尾部被垂直推入侧面的出料口，进入冷却出料器中，冷却出料器由于其自身的密闭结构和气压控制，外部空气被彻底阻隔，降温后的粉体经出料器导出至成品料仓。

本实用新型技术与现有技术相比，其优势和特点为：1、可使粉体物料产生更加充分和完全的化学反应，空间环境气氛精确，物料的性能和纯度更高；2、其特殊的密封结构能够实现完全的气氛保护和气氛控制；3、合理的加热模块布置进一步提高了热能使用效率，降低了能耗；4、设备结构、气体压力场的控制方式、设计合理性进一步提高，大幅度提高了现代新型粉体材料的品质与性能，满足了市场对材料选择的高性能和高纯度要求。

四、附图说明

图1是本实用新型的结构示意图

图2是本实用新型多面体炉管的断面示意图

其中：1---矩形炉管、2---密封、恒温区域、3---冷却区域、4---排气系统、5---加热元件、6---冷却管路、7---尾部密封、6----进料仓、9---头部密封、10---钢带张紧轮、11---传动减速电机、12----炉体钢架、13---加热模块、14---钢带、15---加热丝棒、16---隔热材料、17----测温元件。

五、具体实施方式

下面结合附图来对本实用新型作进一步详述：

参照附图：本实用新型矩形截面炉管连续式气氛保护钢带炉，它包括矩形炉管1、密封、恒温区域2、冷却区域3、排气系统4、加热元件5、冷却管路6、尾部密封7、进料仓8、头部密封9、钢带张紧轮10、传动减速电机11、炉体钢架12、加热模块13、钢带14、加热丝棒15、隔热材料16、测温元件17构成，进料仓8通过控制阀、输料管连接于矩形炉管上1，钢带14设在矩形炉管1内并与钢带张紧轮10相连，在矩形炉管1周围固定设有：密封、恒温区域2、冷却区域3、排气系统4、加热元件5、冷却管路6、加热模块13、测温系统17、隔热材料16、测温元件17，矩形炉管1支撑于机架12上，矩形炉管1为合金材质的矩形四面体，炉管1的降温区与高温恒温区由各组加热模块13控制温度，在矩形炉管1的两端进出钢带14的部位设置头部密封9和尾部密封7；所述炉管1的横截面为一组不等边四边形，进料、出料采用不锈钢制的料仓和螺旋冷却输送器，钢带的传动电机为机械无机变速，手动可调，加热元件为金属加热丝，采用加热丝半镶嵌式整体真空浇注轻质平板形炉衬。

Claims (2)

1.一种矩形截面炉管连续式气氛保护钢带炉，它包括矩形炉管(1)、密封、恒温区域(2)、冷却区域(3)、排气系统(4)、加热元件(5)、冷却管路(6)、尾部密封(7)、进料仓(8)、头部密封(9)、钢带张紧轮(10)、传动减速电机(11)、炉体钢架(12)、加热模块(13)、钢带(14)、加热丝棒(15)、隔热材料(16)、测温元件(17)构成，其特征在于：进料仓(8)通过控制阀、输料管连接于矩形炉管上(1)，钢带(14)设在矩形炉管(1)内并与钢带张紧轮(10)相连，在矩形炉管(1)周围固定设有：密封、恒温区域(2)、冷却区域(3)、排气系统(4)、加热元件(5)、冷却管路(6)、加热模块(13)、测温系统(17)、隔热材料(16)、测温元件(17)，矩形炉管(1)支撑于机架(12)上，矩形炉管(1)为合金材质的矩形四面体，炉管(1)的降温区与高温恒温区由各组加热模块(13)控制温度，在矩形炉管(1)的两端进出钢带(14)的部位设置头部密封(9)和尾部密封(7)。

2.如权利要求1所述的矩形截面炉管连续式气氛保护钢带炉，其特征在于：炉管(1)的横截面为一组不等边四边形，进料、出料采用不锈钢制的料仓和螺旋冷却输送器，钢带的传动电机为机械无机变速，手动可调，加热元件为金属加热丝，采用加热丝半镶嵌式整体真空浇注轻质平板形炉衬。

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