CN202492547U

CN202492547U - 真空退火炉

Info

Publication number: CN202492547U
Application number: CN2012200288903U
Authority: CN
Inventors: 曹科生
Original assignee: XIANGTAN HUAYU FURNACE MANUFACTURING Co Ltd
Current assignee: XIANGTAN HUAYU FURNACE MANUFACTURING Co Ltd
Priority date: 2012-01-29
Filing date: 2012-01-29
Publication date: 2012-10-17
Anticipated expiration: 2022-01-29

Abstract

本实用新型提供了一种高效、可靠、节能、环保的真空退火炉，包括退火处理系统、加热系统、冷却系统、气压补偿系统、控制系统；所述退火处理系统、加热系统、冷却系统之间通过管路连接，构成同一密闭循环系统。本实用新型的真空退火炉，采用加热元件直接对传热媒体加热，提高加热效率。实现了材料的加热、冷却过程在同一系统内完成，减轻操作人员劳动强度，提高功效；在密闭设施内实现快速冷却，无空冷过程，基本消除了对生产环境的热辐射，改善了生产环境，有益于操作人员身心健康。

Description

真空退火炉

技术领域

本实用新型涉及一种退火炉，尤其是一种真空退火炉。

背景技术

我国铜材真空退火的冷却工艺，一直沿用产品真空罐出炉后空冷一段时间，达到一定温度再放入水冷池冷却至50℃，打开真空罐取出退火材料（工件）冷却到环境温度的工艺流程。其存在诸多不足：1）其加热方式采用传统的真空罐式井式或钟罩式加热炉，其加热方式为间接式加热，即电热元件通过空气传导、辐射对罐体加热，罐体通过保护气体传导对工件加热；热效率相对较低；2）真空罐的制造与使用属于高温压力容器范畴，其制造成本高，设备投入大；使用过程中存在安全隐患，对操作人员责任心要求较高；3）冷却时间过长：很据装料量不同，其全程冷却时间一般在17-24h，生产效率低下；4）产品冷却过程中，冷却速度和温度无法掌握可控制，材料（工件）退火后的硬度、韧性等机械性能指标难以稳定地满足工艺要求，产品质量难以保证；5）空冷过程对生产车间环境产生大量热辐射，对环境造成污染，对操作人员身体造成伤害；6）水冷却池占地面积大，不利于生产车间场地利用；水资源浪费大；7）批量生产时，真空罐占用量大，生产设备设施投入过大，企业生产成本高。

因此有必要对现有真空退火炉进行改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高效、可靠、节能、环保的真空退火炉。

实现本实用新型目的的真空退火炉，包括退火处理系统、加热系统、冷却系统、气压补偿系统、控制系统；所述退火处理系统、加热系统、冷却系统之间通过管路连接，构成同一密闭循环系统。

所述气压补偿系统包括与所述退火处理系统、加热系统和冷却系统相通的真空机和保护气体储气罐。

所述加热系统包括电热元件、保温材料、导风系统、温控系统。

所述冷却系统包括闭式循环冷却系统、预抽真空系统、气压补偿系统和管路。

所述控制系统包括对可控调节冷却系统进行检测、调节、控制的PLC控制系统、温度控制系统、压力控制系统。

本实用新型真空退火炉的有益效果如下：1）本实用新型的真空退火炉，采用加热元件直接对传热媒体-保护气体加热，提高加热效率；2）实现了材料的加热、冷却过程在同一系统内完成，减轻操作人员劳动强度，提高功效；3）自动控制系统工作压力，在材料（工件）加热、冷却过程中，保持系统内压力在500-1000Pa范围内，实现系统微压状态下运行，在有效降低企业生产成本的同时大大降低安全风险；4）冷却速度在5-8小时范围内快速可控，自动化程度高，极大地提高了生产效率；5）极大限度地满足工艺要求，产品质量稳定可靠；6）减少因热处理变形造成产品不合格，提高产品合格率；7）在密闭设施内实现快速冷却，无空冷过程，基本消除了对生产环境的热辐射，改善生产环境，有益于操作人员身心健康。

附图说明

图1为本实用新型真空退火炉的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的实施例如下：如图1所示，本实用新型的真空退火炉，包括退火处理系统1、加热系统4、冷却系统2、气压补偿系统、控制系统3；所述退火处理系统1、加热系统4、冷却系统2之间通过管路连接，构成同一密闭循环系统。

所述气压补偿系统包括与所述退火处理系统1、加热系统4和冷却系统2相通的真空机6和保护气体储气罐5。

所述加热系统4包括电热元件、保温材料、导风系统、温控系统。

所述冷却系统2包括闭式循环冷却系统、预抽真空系统、气压补偿系统和管路。

所述控制系统3包括对可控调节冷却系统进行检测、调节、控制的PLC控制系统、温度控制系统、压力控制系统。

1、PLC控制系统：主要用来对全套可控调节冷却系统进行检测、调节、控制。

检测：检测全系统在初装时的真空度，冷却过程中的气体压力、气体流量、介质温度及工件冷却速度；调节：(1)系统初装时，当真空度不合乎工艺规范需继续抽真空时，自动启动预抽真空系统，对系统对接管路预抽真空，直至符合工艺规范；（2）当压力随温度降低而降低时，自动开启并调节阀门开度，及时补充保护气体，保证系统保护气氛压力；（3）当冷却速度不合乎工艺规范时，通过PID调节器变频调节全水冷密封循环风机转速，调节循环保护气氛流量，保证冷却速度；控制：真空系统启动，压力超限，各气动阀门动作，变频调速系统启动，闭式循环冷却系统等均受PLC控制系统控制。

2、温度控制系统：包含全水冷密封变频调速风机、PID温度调节器。其中：全水冷密封调速风机安装在系统管路上，按照降温曲线，在PID温度调节器控制下，改变冷却气体流量，保证冷却速度。温度传感器安装在真空罐内，直接测定物料温度。PID调节器采用进口PID调节微电脑温控仪，采用WRN热偶温度传感器，其输出4-20mA电信号，通过PLC控制器，驱动变频器调节循环风机转速，调节保护气体流量，实现预定冷却速度。

3、压力控制系统：随着温度降低，气体分子热运动减慢，压力下降，为保证冷却速度，适当增大气氛压力，保证气体流量按Q＝cmΔt，适当增大m，有效提高气体蓄热，加快冷却速度。

为此，在管路上和退火炉膛内，增加压力传感器，通过PLC控制系统，参比设定参数，通过PID气体质量流量计，适度增加气体流量，保证冷却速度。

当因元器件故障导致系统压力过高时，系统具有多重压力保护：机械安全阀压力控制、气动压力阀控制，其在压力传感器作用下，通过PLC控制，启动控制阀放散气体。

全系统管路全部采用耐温不锈钢管制造，裸露部分采用安全保护措施保护，确保不恶化劳动环境及使用安全。

本实用新型的真空退火炉的工作原理如下：系统运行前，须对系统进行预抽真空，并充填保护气体。当对工件进行加热处理时，关闭冷却系统，启动加热系统，采用热风炉对保护气体加热并实现系统内气体高效率强制对流，从而实现对材料（工件）进行加热。当系统加热、保温程序完成后，关闭加热系统，启动冷却系统，原理同前，实现对材料（工件）进行冷却处理。全过程采用PID自动控制系统对系统的系统温度、压力、时间、加热（冷却）速度及气压补偿等诸元素实现自动控制。

上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

Claims

1.一种真空退火炉，其特征在于：包括退火处理系统、加热系统、冷却系统、气压补偿系统、控制系统；所述退火处理系统、加热系统、冷却系统之间通过管路连接，构成同一密闭循环系统。

2.根据权利要求1所述的真空退火炉，其特征在于：所述气压补偿系统包括与所述退火处理系统、加热系统和冷却系统相通的真空机和保护气体储气罐。

3.根据权利要求1或2所述的真空退火炉，其特征在于：所述加热系统包括电热元件、保温材料、导风系统、温控系统。

4.根据权利要求1或2所述的真空退火炉，其特征在于：所述冷却系统包括闭式循环冷却系统、预抽真空系统、气压补偿系统和管路。

5.根据权利要求1或2所述的真空退火炉，其特征在于：所述控制系统包括对可控调节冷却系统进行检测、调节、控制的PLC控制系统、温度控制系统、压力控制系统。