CN203373389U

CN203373389U - 一种多层箱式加热炉

Info

Publication number: CN203373389U
Application number: CN201320429255.0U
Authority: CN
Inventors: 李勇; 王昭东; 韩毅; 王国栋; 袁国; 徐义波; 李家栋; 付天亮
Original assignee: Northeastern University China
Current assignee: Northeastern University China
Priority date: 2013-07-19
Filing date: 2013-07-19
Publication date: 2014-01-01
Anticipated expiration: 2023-07-19

Abstract

本实用新型公开了一种多层箱式加热炉，其特征在于，所述加热炉设有隔热保温炉壳；在所述加热炉内设有多个隔热屏将所述炉体内分割为多个加热室，在每个加热室内设有电加热元件，并且每个加热室的侧面分别设有炉口，每个所述炉口分别采用气密封进行密封，每个所述炉口分别设有炉门；所述每个加热室均设有进气管路，并且在所述炉体顶部设有出气管路；在所述每个加热室内还设置有放料轨道；所述加热炉还包括控制系统，其用于控制炉门和气密封的开启和关闭，并控制机械手送入或取出工件。本实用新型的设备不会产生结瘤而对钢板表面造成缺陷，并且每台箱式炉占地面积较小，炉子检修方便，维护成本低，一次投资较低。

Description

一种多层箱式加热炉

技术领域

本发明属于金属板带材热成形技术领域，具体涉及一种可对多块金属带料进行快速加热的多层箱式加热炉装置。

背景技术

热成形技术（也称为热冲压技术）是成形高强度冲压件的最合适的先进制造技术。它集成了传统热锻、冲压和淬火工艺，是成形强度1500MPa以上汽车前后保险杠、A柱、B柱、C柱、车顶构架等构件的生产的最可靠手段。高强度钢板热成形技术在汽车产业中具有广阔的应用前景，目前是世界先进汽车制造商关注的重点。热冲压成形过程首先需要对高强度钢板加热进行奥氏体化处理，目前传统的加热设备主要有辊底式加炉、单室箱式加热炉、步进炉、旋转式转盘炉。快速、均匀、无氧化、高表面质量的加热是实现热冲压成形工艺和生产过程的重要保证。

辊底式加热炉使用的最广泛，在世界各地的140多条热成形生产线中，仅有Schwartz公司的辊底式加热炉生产线就有80多条。该炉型的优点是：1）采用炉辊运送钢板，钢板在运送过程中被加热，生产工序顺畅，出料转移到压机的时间较短；2）炉口容易密封，炉口散热少、炉内气氛好控制；3）连续生产能力大。缺点是：1）炉辊易结瘤、易破碎，更换不便，炉辊维护成本高；2）板料炉内易跑偏，影响出炉后的快速取料；3）设备较长（一般约40米），占地面积大。

单室箱式加热炉，送料方式为底进底出或者侧进侧出，这种炉子生产率较低，多作为实验研究使用。

步进炉和旋转式转盘炉产能较小，与前后机械手不能很好的自动配合，应用较少。

为了满足大工业生产大产量的需要，本申请人开发设计多层箱式加热炉，为侧开门式，上料和出料机械手将板料快速端进端出。其优点是：1）不会产生结瘤而对钢板表面造成缺陷；2）在每层侧面设有单独的密封门，每层的气氛和加热可单独控制；3）每台箱式炉可设置5~7层，根据产量进行多台箱式炉的组合；4）每台箱式炉占地面积较小，炉子检修方便，维护成本低，一次投资较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种可同时对多块热成形金属板料进行快速均匀加热的多层箱式加热炉装置，与热冲压机一起进行金属板料的热冲压。

上述目的是通过下述方案实现的：

一种多层箱式加热炉，其特征在于，所述加热炉设有隔热保温炉壳；在所述加热炉内设有多个隔热屏将所述炉体内分割为多个加热室，在每个加热室内设有电加热元件，并且每个加热室的侧面分别设有炉口，每个所述炉口分别采用气密封进行密封，每个所述炉口分别设有炉门；所述每个加热室均设有进气管路，并且在所述炉体顶部设有出气管路；在所述每个加热室内还设置有放料轨道；所述加热炉还包括控制系统，其用于控制炉门和气密封的开启和关闭，并控制机械手送入或取出工件。

根据上述的多层箱式加热炉，其特征在于，所述每个加热室电加热元件为2套，在每个加热室的上下布置。

根据上述的多层箱式加热炉，其特征在于，所述气密封由上下气刀组成。

根据上述的多层箱式加热炉，其特征在于，所述加热炉由耐火材料砌筑而成。

根据上述的多层箱式加热炉，其特征在于，在所述每个加热室内还设有热电偶和压力仪。

根据上述的多层箱式加热炉，其特征在于，电加热元件采用Cr20Ni80电阻丝，电阻丝绕制成螺旋状穿于陶瓷管上，所述电阻丝端子通过可快速连接与断开的螺丝形式连接分布于炉后端非操作侧，承载电热元件的陶瓷管非出线端侧安装于炉内异形支架上，出线端密封采用法兰压紧。

本发明的有益效果：采用本发明的设备：1）不会产生结瘤而对钢板表面造成缺陷；2）在每层侧面设有单独的密封门，每层的气氛和加热可单独控制；3）每台箱式炉可设置5~7层，根据产量进行多台箱式炉的组合；4）每台箱式炉占地面积较小，炉子检修方便，维护成本低，一次投资较低。

附图说明

图1为本发明的加热炉的剖面图；

图2为本发明的加热炉组成炉组的结构示意图；

图3为本发明使用的电加热元件结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。

如图1所示，多层箱式加热炉共有5~7层加热室R（图1中为5层），加热室R由耐火材料7砌筑而成，加热室R之间通过隔热屏6分开，每一加热室R布置有单独的炉门3，炉口采用气密封8进行密封，气密封8由上下气刀组成，通过其均匀分布喷气口使密封气形成气幕从而保证炉压、减少炉内气体耗量，有效防止炉内热气外溢，减少炉内气氛损失和热量损失，并阻止炉外冷空气进入加热室。炉门壳体由304不锈钢板及加强筋板焊接而成。具有不变形、强度高等优点。炉门衬采用硅酸铝耐火纤维折叠块及硅酸铝耐火纤维衬层结构，导热系数低、保温性能好、总量轻。炉门驱动系统采用摆动式液压缸连杆机构压紧。具有结构紧凑、压紧力大密封效果好、快速开闭的特点。每一层炉门的开/闭时间，按照工艺需要由控制系统运行程序进行单独控制完成。

加热室R外设置有炉壳2，炉壳2采用型钢及优质钢板焊接而成，通过采用先进工艺确保炉体不变形，保证放料轨道4水平，便于装卸料。

每一加热室R内设置有2个电加热元件5，电加热元件5布置于每一加热室内的热处理工件的上部及底部，参见图3，电加热元件5采用Cr20Ni80电阻丝，电加热元件电阻丝11绕制成螺旋状穿于陶瓷管12上，端子通过特殊接线形式分布于炉后端非操作侧，承载电热元件瓷管非出线端侧安装于炉内异形支架13上，出线端密封采用法兰14压紧。每个加热室内还设置有1支双芯热电偶10，用于检测炉内温度。多层箱式加热炉设置有进气管路9对每一加热室R单独通入保护气，通过进气管路9上的阀门及控制系统可实现每一加热室R保护气的单独控制。箱式加热炉顶部设置有排气管路1，用于加热室中的气体排出。加热炉还包括控制系统，其用于控制炉门和气密封的开启和关闭，并控制机械手送入或取出工件。

参见图2，多层箱式加热炉可以根据产量要求进行自由组合成炉组。

本发明与热冲压机一起进行金属板料的热冲压是这样实现的：当某一个加热室热处理工件加热完毕后，控制系统控制炉门开启；炉口密封气开启；卸料机械手将工件卸出加热炉送往淬火压床进行处理。装料机械手将待处理工件送入热处理炉进行处理；装料机械手退出；炉门关闭；炉口密封气关闭。加热炉开始加热工件。另一加热室热处理工件加热完毕后进行同样程序工作过程。如此循环。

Claims

1.一种多层箱式加热炉，其特征在于，所述加热炉设有隔热保温炉壳；在所述加热炉内设有多个隔热屏将所述炉体内分割为多个加热室，在每个加热室内设有电加热元件，并且每个加热室的侧面分别设有炉口，每个所述炉口分别采用气密封进行密封，每个所述炉口分别设有炉门；所述每个加热室均设有进气管路，并且在所述炉体顶部设有出气管路；在所述每个加热室内还设置有放料轨道；所述加热炉还包括控制系统，其用于控制炉门和气密封的开启和关闭，并控制机械手送入或取出工件。

2.根据权利要求1所述的多层箱式加热炉，其特征在于，所述每个加热室电加热元件为2套，在每个加热室的上下布置。

3.根据权利要求1所述的多层箱式加热炉，其特征在于，所述气密封由上下气刀组成。

4.根据权利要求1所述的多层箱式加热炉，其特征在于，所述加热炉由耐火材料砌筑而成。

5.根据权利要求1所述的多层箱式加热炉，其特征在于，在所述每个加热室内还设有热电偶和压力仪。

6.根据权利要求2所述的多层箱式加热炉，其特征在于，电加热元件采用Cr20Ni80电阻丝，电阻丝绕制成螺旋状穿于陶瓷管上，所述电阻丝端子通过可快速连接与断开的螺丝形式连接分布于炉后端非操作侧，承载电热元件的陶瓷管非出线端侧安装于炉内异形支架上，出线端密封采用法兰压紧。