CN205175109U - 气氛保护加热炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气氛保护加热炉，包括炉体，所述炉体内壁具有炉衬，所述炉体的内膛两侧排布有燃烧系统，炉体的侧壁安装有氮气控制系统，并且该氮气控制系统延伸至所述炉体的内膛；所述炉体顶部安装炉门总成和炉门压紧总成。本实用新型用于合金材料模锻前坯料的无氧化加热，通过氮气控制系统可以精确的测量炉膛内含氧量，自动控制气氛流量保证炉膛内无氧环境，满足各种不同燃烧系统的加热要求，并且可以使用天然气加热，节能，并提高生产效率。

Description

气氛保护加热炉

技术领域

本实用新型公开了一种气氛保护加热炉，属于无氧化加热炉技术领域。

背景技术

合金材料模锻前坯料需要进行少无氧化加热(scale-lessorfreeheating),这是一种在坯料加热过程中形成少量或不形成氧化皮(铁鳞)的加热工艺，影响这种氧化工艺的主要因素为炉内气氛、加热温度和加热时间。对于炉内气氛，少无氧化加热过程，通入氮气或惰性气体是本领域常用的方法，需要全程保证炉内无氧环境才能够保证坯料不被氧化，因此，保证炉内气氛稳定就成了一项重要的指标；对于加热温度，在加热温度不断升高的过程中，氧化指数会不断升高，即时监控温度范围是保证加热过程顺利进行的前提；对于加热时间，在同样的气氛和加热温度条件下，氧化随时间成正比增加，但是在未加热完全的条件下单单缩短加热时间，会导致坯料加热不完全。由此可知，为了达到效果最佳的少无氧加热，炉内气氛、加热温度和加热时间是需要合理的兼顾。

在现有报道的专利文献中，CN103290201A公开了一种无氧化加热炉，是在炉体内部设置独立的蓄热槽，进行预混后加热，这种方法需要对炉体内部进行较大的改变，管路排布混乱，不易于检修，难以兼顾加热时间的控制；CN101333589公开了一种无氧化加热路，利用管道将高温惰性气体直接吹入炉内，该装置恒温性差，加热不均；CN1140490公开了一种无氧化加热方法和装置，采用轮流送风保证炉内气氛稳定，在轮换过程中，空气容易混入炉内。

因此，能够完整的具有气氛控制系统，同时能够针对这个气氛系统对炉体进行合理的改进的新设备，现有文献未见报道。

发明内容

本实用新型提供一种气氛保护加热炉，提供了一套完整的气氛控制系统，合理控制气氛、温度、时间等重要因素，对加热炉体内相应的改进，使炉内无氧环境稳定，加热性能提高，使用清洁能源，节能环保。

本实用新型是通过以下的技术方案实现的：

一种气氛保护加热炉，包括炉体，所述炉体内壁具有炉衬，所述炉体的内膛两侧排布有燃烧系统，炉体的侧壁安装有氮气控制系统，并且该氮气控制系统延伸至所述炉体的内膛；所述炉体顶部安装炉门总成和炉门压紧总成。

所述炉体是型钢和钢板焊接成型的炉体。炉体选用硬度较高的材质，能够有效支撑炉内部件，同时炉衬选择保温材料，从物理参数角度保证炉体内温度的稳定性。

所述炉体内膛具有两个独立的燃烧室，每一个所述燃烧室均具有一套所述氮气控制系统。

所述氮气控制系统包括储气罐和换热器，所述储气罐连接进气管路对炉体内膛进行进气，所述进气管路通过电信号连接温控表和氧含量分析仪，所述温控表电信号连接出气管路。

所述燃烧系统是辐射管式加热设备。

典型的合金材料模锻前坯料有合金结构钢、超高强度钢、不锈钢和马氏体时效钢，这些材料对于加热温度要求较高，而在无氧加热工艺中，加热时间又是必须兼顾的重要指标，选择辐射管式加热设备能够使坯料快速升温，传热能力极大，保证炉内气氛稳定。

所述气氛保护加热炉还具有炉门提升总成。

本实用新型的有益效果为：

1.通过本实用新型的炉体改进，加热气源可以选择天然气，达到了更加节能的效果，同时兼顾安全性。

2.本实用新型创新的氮气控制系统可以精准检测炉体内膛氧含量，通过氧含量自动控制气氛流量保证炉体内膛的无氧环境，满足工件的加热要求。

3.本设备在高温运行中，装载量远远大于普通设备的前提下可以满足各种异型工件的加热所要求的性能指数，大大提高产量。

附图说明

图1是本实用新型的主视图

图2是本实用新型的左视图

图3是本实用新型的俯视图

图4是本实用新型燃烧系统的主视图

图5是本实用新型燃烧系统的俯视图

图6是本实用新型氮气控制系统的连接结构示意图

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型做进一步说明。

如图1-3所示，分别是本实用新型的主视图、左视图和俯视图，是一种气氛保护加热炉，包括炉体1，炉体1内壁具有炉衬3，炉体1的内膛两侧排布有燃烧系统4，炉体的侧壁安装有氮气控制系统2，并且该氮气控制系统延伸至炉体1的内膛；炉体1顶部安装炉门总成7和炉门压紧总成6；本加热炉还具有炉门提升总成5。

为了满足对于无氧加热的要求，如图2所示，炉门压紧总成6采用气缸压紧结构，迷宫式密封结构，能够保证炉内微正压即可。炉门提升总成5如图1所示，在本实用新型中，炉门升降采用电动卷扬机牵引机构，并带自锁装置。炉门横梁两侧各有一个滚轮501，横梁右侧为电动卷扬机牵引机构502，提升炉门，炉门沿着导向装置上升或下降，并装有双保险限位开关，防止炉门超行程。卷扬机装在炉门立柱侧检修坑内，避免过热且便于检修维护。炉门控制集中于炉前控制箱，并具有连锁控制功能。

如图4-5所示，是本实用新型燃烧系统的主视图和俯视图，是辐射管式加热设备。其管路复杂而有序，如图1-3所示，炉体内膛两个独立的燃烧室都具有燃烧系统4，管路的铺设位置合理，走向流畅，与其它部件的安装、操作、维修不发生冲突。由于本实用新型还需要使用天然气作为加热气源，天然气利用现有的总管道。为了维修安全炉前设置放散阀排放管道余气。

如图6所示，是本实用新型氮气控制系统的连接结构示意图，图中清楚的记载了在两个独立的燃烧室中氮气控制系统的排布，氮气控制系统4包括储气罐401和换热器402，储气罐连接进气管路403对炉体内膛进行进气，进气管路403通过电信号连接温控表404和氧含量分析仪405，温控表404电信号连接出气管路406。

首先打开进气气动双位蝶阀407，让储气罐401中的氮气气氛通过两路进气管路403将氮气充入并充满炉内两个独立的燃烧室，进行无氧加热工艺，随着工艺的进行，燃烧室内的气氛含量、温度和含氧量随着时间的增加而变化，在全程加热过程中，氧含量分析仪405的取样管对燃烧室内进行取样，即时检测燃烧室内的氧含量，分析结果可以远程传到操作台上的HMI上，温控表404对温度进行即时检测，当氧含量和温度偏离设定值后，可以通过电信号打开或关闭进气管路403的电磁切断阀408，也可以通过电信号打开或关闭出气管路406的出气气动双位蝶阀409，从而保证气氛的稳定。整个加热过程中换热器402都能够保证温度的稳定性，进气管路403的一端还具有手动调节阀410，在进气过程中可以通过手动调节进行必要的微调。氧含量分析仪405的取样管上还设有流量计，可直观显示取样流量大小，验证取样管没有被堵塞，以确保取样精度。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (6)

1.一种气氛保护加热炉，包括炉体，所述炉体内壁具有炉衬，其特征在于所述炉体的内膛两侧排布有燃烧系统，炉体的侧壁安装有氮气控制系统，并且该氮气控制系统延伸至所述炉体的内膛；所述炉体顶部安装炉门总成和炉门压紧总成。

2.如权利要求1所述的气氛保护加热炉，其特征在于所述炉体是型钢和钢板焊接成型的炉体。

3.如权利要求1所述的气氛保护加热炉，其特征在于所述炉体内膛具有两个独立的燃烧室，每一个所述燃烧室均具有一套所述氮气控制系统。

4.如权利要求1或3所述的气氛保护加热炉，其特征在于所述氮气控制系统包括储气罐和换热器，所述储气罐连接进气管路对炉体内膛进行进气，所述进气管路通过电信号连接温控表和氧含量分析仪，所述温控表电信号连接出气管路。

5.如权利要求1所述的气氛保护加热炉，其特征在于所述燃烧系统是辐射管式加热设备。

6.如权利要求1所述的气氛保护加热炉，其特征在于所述气氛保护加热炉还具有炉门提升总成。