CN205501345U - 模块快装型热处理炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种模块快装型热处理炉，包括模块式快装型热处理炉墙体、格构式组合型热处理炉立柱、新型燃烧机操作支架及防护罩、组装式炉安装基础、组合式炉盖复合连接梁和管式桁架、排烟口、热电偶引出板、柱顶连接梁、相关连接件、软式炉底和可调式挡火板，格构式组合型热处理炉立柱和模块式快装型热处理炉墙体连接后构成炉腔，安装在组装式炉安装基础上，格构式组合型热处理炉立柱上方通过相关连接件安装有支撑组合式炉盖复合连接梁和管式桁架。本实用新型由若干个标准化模块式部件快速装配组成、能够根据工件情况任意改变炉体规格、实现重复使用和迁移、操作简单、适用于多种不同加热方法。

Description

模块快装型热处理炉

技术领域

本实用新型涉及机械制造领域，具体涉及一种模块快装型热处理炉。

背景技术

随着新技术、新工艺、新材料的不断创新,超大规格工业设备不断涌现,以石油化工行业的容器类设备为例,其直径、长度(高度)或重量往往超出运输条件及已有制造设备的加工能力,特别是对于需要进行整体焊后消除应力热处理的设备,很多情况下因其尺寸超过固定式热处理炉的炉膛规格而无法将工件装入炉内进行热处理工作,或者如果在制造厂内整体制造完成,将无法运至安装地点。为克服上述问题,目前普遍采用以下四种热处理方法加以解决:

(1)整体包扎内燃式。即使用软体保温材料将热处理工件全部包裹,利用工件上的接口或人孔等开孔连接燃油或燃气加热器,将工件壳体作为炉膛,通过向工件内部加热升温达到热处理目的。

(2)搭设简易临时热处理设施方法。即根据热处理需要，搭建金属框架结构，使用耐火保温棉等软体保温材料作为炉墙，从而构成简易的临时性炉体，以完成工件的热处理。

(3)建设固定热处理炉。在安装现场建造标准化的永久性热处理炉，进行工件的热处理工作。

(4)履带式电加热器整体外部包覆加热法。采用适当形式及规格的履带加热器将工件外表面全部包裹，并在其外侧包覆保温材 料，通过电加热完成热处理工作。

以上现行使用的四种大型或超大型设备的热处理方法普遍存在下述缺陷：

整体包扎内燃式方法使用最为广泛，其主要缺点首先是加热温度不均匀，工件各部位温差梯度较大，特别是接管及形状突变部位由于加热气体滞流层的存在，造成该部位加热温度很难达到规定要求，热处理效果不理想。其次是适用性受限制，对于不允许与火焰直接接触的钛合金等对氧化要求较高的金属衬里容器，无法使用。最后是进行外部保温作业的劳动强度高、对环境影响较大。

搭设简易临时热处理设施方法其主要缺点是由其临时性决定其整体结构简陋粗糙，其抗载荷能力、安全稳定性和保温性能均不理想。由于采用耐火保温棉等材料进行临时性炉墙搭设，其密封性能和保温效果很难确保达到要求。搭设工作量较大以及作业环境恶劣。此外该类措施通用性极低，未能达到一次性建造可满足不同使用要求的目的，不符合现代工业装备的适用性强、规范标准、环保和高效的设计理念，甚至只能将其称作为临时性工装措施而不能称为设备。

目前建造的固定式热处理炉结构形式多为台车式。其主要缺点是热处理炉一旦建成后，其规格和加工能力即行固定，不能搬迁异地使用，进一步扩展加工能力的空间很小，使用范围受到一定限制，而且造价昂贵。此外，为特定项目在安装现场建设固定式热处理炉，不仅增加制造投入、延长建设周期，且当建设项目结束后，不能搬迁移走重复使用，利用率极低，造成浪费。

履带式电加热器整体外部包覆加热法其主要缺点首先是热处 理安全可靠性不能得到充分保证，其原因在于：履带式电加热器的电加热丝在使用过程中很容易发生短路或熔断情况。发生短路时极易出现热处理工件的局部过热或过烧，造成工件损坏，严重时导致工件报废；发生电加热丝熔断时，加热器失效，造成加热功率降低，而该种热处理方法由于热处理工件表面积固定以及考虑加热均匀性，所能布置的加热器数量和部位基本固定，无法采取相应的能量补充措施，热处理质量无可靠保证。其次该种方法所使用的保温材料和履带式加热器消耗量巨大，即增加了工作量又对环境造成影响。另外该种方法对使用场所的供电能力要求高，因而应用范围受到限制。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种由若干个标准化模块式部件快速装配组成、能够根据工件情况任意改变炉体规格、实现重复使用和迁移、操作简单、适用于多种不同加热方法(如燃油、燃气或电加热)、安全环保的标准化组装式热处理炉装备，以满足各类大型及超大型工件在不同使用地点的热处理作业要求，克服现有大型及超大型工件热处理技术中的不足。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

模块快装型热处理炉，包括模块式快装型热处理炉墙体、格构式组合型热处理炉立柱、新型燃烧机操作支架及防护罩、组装式炉安装基础、组合式炉盖复合连接梁和管式桁架、排烟口、热电偶引出板、柱顶连接梁、相关连接件、软式炉底和可调式挡火板，格构式组合型热处理炉立柱和模块式快装型热处理炉墙体连接后构成炉腔，安装在组装式炉安装基础上，格构式组合型热处理炉立柱上方通过相关连接件安装有支撑组合式炉盖复合连接梁 和管式桁架，模块式快装型热处理炉墙体安装有新型燃烧机操作支架及防护罩、排烟口及热电偶引出板，热电偶引出板用于安装热电偶，其安装在组装式炉安装基础中的底座连接梁(或炉口连接梁)与模块式快装型热处理炉墙体之间，柱顶连接梁安装在格构式组合型热处理炉立柱顶部，软式炉底安装在炉腔底部，可调式挡火板是安放在炉膛内加热火焰前端。

作为优选，格构式组合型热处理炉立柱是炉体的骨架结构，用于连接和安装模块式快装型热处理炉墙体，并支撑组合式炉盖复合连接梁和管式桁架以及需要时作为炉顶防雨设施的安装基础。

作为优选，所述相关连接件包括多种垫板和螺栓，用于快捷的完成各部件之间的连接定位。

作为优选，所述软式炉底采用硅酸铝保温毡铺设而成，其厚度不低于100mm。

其中，新型燃烧机操作支架及防护罩用于安装燃烧机，并起防护作用。当采用电加热方法时不需要此部件。而是采用金属挂钩将电加热器(一般为框式电阻带加热器)按设定的布置方式固定在炉体内表面上，组合式炉盖复合连接梁和管式桁架是一种用于将单体模块式快装型热处理炉墙体拼装成一定规格的组合式炉盖的结构部件，以保证炉盖的整体结构强度和热稳定性，并便于其拆装和使用。炉盖拼装完成后，可通过其上的吊耳直接将其吊装放置到立柱顶部，而不需要与炉的其他部件连接固定。排烟口是炉温、炉压及炉内气氛调节装置，以保证炉膛内加热工况达到规定的热处理要求。热电偶引出板用于安装热电偶。其安装在组装式炉安装基础中的底座连接梁(或炉口连接梁)与模块式快装型热处 理炉墙体之间。柱顶连接梁是安装在部件顶部的结构部件，主要用于增加立柱的稳定性，可调式挡火板是安放在炉膛内加热火焰前端的一种用于调整火焰喷射角度和气体流动方向的调整装置，以保证炉膛内加热气流充分流动、加热温度均匀、提高热效率以及防止工件直接受火焰喷射造成表面过度氧化或烧损。挡火板设置位置、数量及调整角度根据工件特点确定。采用电加热方法加热时不需要此部件。

本实用新型具有以下有益效果：

(1)全部采用模块化设计，互换性好，适应性强，标准化程度高，可根据需要将部件任意搭配组合，形成不同的炉体规格、形状和加热功率，可适应于各类不同形状、尺寸和重量工件的热处理需要。

(2)可采用燃油、燃气和电加热等多种加热方式，彻底克服加热方式的限制。

(3)采用了独立稳定的炉底基础结构设计，适用于各类不同施工场地条件，对安装基础要求极低。

(4)采取了抗风、防雨、防尘及抗热爆等措施，可全天候使用，安全可靠。

(5)取消台车装置，结构简单，造价低廉，安装简便，施工周期短，作业强度底，方便搬迁及运输，特别适用于野外热处理施工作业。

(6)重复利用率高，坚固耐用，可反复用于各类使用场合，经济效益显著。

(7)造型美观、规范。符合文明生产要求。

(8)安装和使用过程中几乎不产生固体废料和粉尘，环保效果 好，热效率高，符合现代化工业装备标准的要求。

附图说明

图1为本实用新型实施例组装式热处理炉的局部结构图。

图2为本实用新型实施例组装式热处理炉的局部结构图。

图3为本实用新型实施例组装式热处理炉的局部结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1-3所示，本实用新型实施例提供了一种模块快装型热处理炉，包括模块式快装型热处理炉墙体1、格构式组合型热处理炉立柱2、新型燃烧机操作支架及防护罩3、组装式炉安装基础4、组合式炉盖复合连接梁和管式桁架5、排烟口6、热电偶引出板7、柱顶连接梁8、相关连接件9、软式炉底10和可调式挡火板11，格构式组合型热处理炉立柱2和模块式快装型热处理炉墙体1连接后构成炉腔，安装在组装式炉安装基础4上，格构式组合型热处理炉立柱2上方通过相关连接件9安装有支撑组合式炉盖复合连接梁和管式桁架5，模块式快装型热处理炉墙体1安装有新型燃烧机操作支架及防护罩3、排烟口6及热电偶引出板7，热电偶引出板7用于安装热电偶，其安装在组装式炉安装基础4中的底座连接梁(或炉口连接梁)与模块式快装型热处理炉墙体1之间，柱顶连接梁8安装在格构式组合型热处理炉立柱2顶部，软式炉底10安装在炉腔底部，可调式挡火板11是安放在炉膛内加热火焰前端。

格构式组合型热处理炉立柱2是炉体的骨架结构，用于连接 和安装模块式快装型热处理炉墙体1，并支撑组合式炉盖复合连接梁和管式桁架5以及需要时作为炉顶防雨设施的安装基础。

所述相关连接件9包括多种垫板和螺栓，用于快捷的完成各部件之间的连接定位。

所述软式炉底10采用硅酸铝保温毡铺设而成，其厚度不低于100mm。

新型燃烧机操作支架及防护罩3用于安装燃烧机，并起防护作用。当采用电加热方法时不需要此部件。而是采用金属挂钩将电加热器(一般为框式电阻带加热器)按设定的布置方式固定在炉体内表面上，组合式炉盖复合连接梁和管式桁架5是一种用于将单体模块式快装型热处理炉墙体拼装成一定规格的组合式炉盖的结构部件，以保证炉盖的整体结构强度和热稳定性，并便于其拆装和使用。炉盖拼装完成后，可通过其上的吊耳直接将其吊装放置到立柱顶部，而不需要与炉的其他部件连接固定。排烟口6是炉温、炉压及炉内气氛调节装置，以保证炉膛内加热工况达到规定的热处理要求。热电偶引出板7用于安装热电偶。其安装在组装式炉安装基础4中的底座连接梁(或炉口连接梁)与模块式快装型热处理炉墙体1之间。柱顶连接梁8是安装在部件2顶部的结构部件，主要用于增加立柱的稳定性，可调式挡火板11是安放在炉膛内加热火焰前端的一种用于调整火焰喷射角度和气体流动方向的调整装置，以保证炉膛内加热气流充分流动、加热温度均匀、提高热效率以及防止工件直接受火焰喷射造成表面过度氧化或烧损。挡火板设置位置、数量及调整角度根据工件特点确定。采用电加热方法加热时不需要此部件。

排烟口和燃烧机支架的数量根据工件热处理要求确定；进行 炉盖拼装时，组合式炉盖复合连接梁和管式桁架和根据炉体规格进行组合或单独用。当炉体规格较大时组合使用，较小时仅使用复合连接梁即可。炉顶连接梁采用型钢制作。热电偶引出板用型钢和钢板焊接制成，其上加工一定数量的圆孔供热电偶穿过，并装有绝缘瓷件以防止热电偶金属导线短路。引出板采用螺栓胀紧的方式固定。排烟口为圆筒式结构。内部设有活动挡板，通过外部旋柄可实现烟气流量调节。排烟口用螺栓固定在带燃烧机连接开口的模块式炉板上。燃油管线采用钢丝加强耐油胶管，长度均为统一的标准长度以满足炉体规格的变化，接长及与燃烧机和油箱的连接方法均采用快速插头。燃气管线采用可组合成能满足不同炉体规格的标准长度的钢管制成。下农户之间采用法兰连接。与燃烧机之间采用带有截止阀和快装法兰的耐压胶管连。钢管上设计有支座，可便于安装在线缆槽上。炉体周围的所有供电和电缆、油管、控制线和补偿导线全部布置在线缆槽内，以保证使用安全和美观。记录仪全部统一安装在记录仪放置箱内，既便于监控操作，又能保护设备。

本具体实施安装的顺序为：

(1)清理平整安装场地。

(2)确定安装位置及方位。

(3)装配组装式炉安装基础。具体顺序为:

摆放立柱底座—安装底座连接梁—安装炉口连接梁—安装立柱地脚螺栓—检测和调整立柱底座的相关位置尺寸—安装线缆槽

(4)安装立柱。具体顺序为:

吊装就位—安装地脚螺栓的螺母—测量调整立柱垂直度和标高—拧紧螺母—安装炉顶连接梁

当立柱需要进行组合使用时，需在吊装前用螺栓将基础立柱 和单节立柱连接成一体后再安装。立柱高度和数量根据施工方案确定。立柱标高采用调整螺母调整。

(5)安装炉板。具体顺序为:

在单体炉板上安装密封条—安装排烟口—炉板吊装就位—用连接垫片和螺栓将其固定在立柱上。

排烟口、带燃烧机接口和带人孔单体炉板的数量及位置按施工方案确定。

(6)拼装炉盖和炉门。具体顺序为:

摆放单体炉板—加装密封条—安装复合式连接梁—安装管式桁架(需要时)

炉盖的规格以及分片数量根据炉型尺寸、使用地点的吊装能力和场地情况确定。进行炉盖拼装时，组合式炉盖复合连接梁和管式桁架和根据炉体规格进行组合或单独用。当炉体规格较大时组合使用，较小时仅使用复合连接梁即可。

炉门的规格及分片数量根据炉宽尺寸确定。拼装时仅使用复合式连接梁。

炉盖和炉门拼装完成后暂不安装，待工件装炉后再吊装就位。

(7)安装热电偶引出板。

(8)安装烧机操作支架。

当采用电加热时，次工序为安装电加热器

(9)安装燃烧机(同上)。

将燃烧机与防护罩装配成一体后放置在操作支架上。

(10)布置相关设施。其中包括：

采用燃油或燃气加热时：油箱或燃气管道、配电箱、记录仪放置箱及操作控制室等

采用电加热时：温度控制柜、配电箱、记录仪放置箱及操作控制室等。

各类相关设施的数量及规格根据热处理需要确定。

(11)安装燃油或燃气管线。

(12)安装供电电缆及补偿导线。

(13)铺设软炉底。

(14)系统联动调试。

使用方法及顺序：

主体安装调试(见前述)—摆放工件支座—工件吊装就位—放置挡火板—安装热电偶—安装炉门及炉盖—检查确认无误后关闭人孔，封炉—进行热处理—工件出炉。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.模块快装型热处理炉，其特征在于，包括模块式快装型热处理炉墙体(1)、格构式组合型热处理炉立柱(2)、新型燃烧机操作支架及防护罩(3)、组装式炉安装基础(4)、组合式炉盖复合连接梁和管式桁架(5)、排烟口(6)、热电偶引出板(7)、柱顶连接梁(8)、相关连接件(9)、软式炉底(10)和可调式挡火板(11)，格构式组合型热处理炉立柱(2)和模块式快装型热处理炉墙体(1)连接后构成炉腔，安装在组装式炉安装基础(4)上，格构式组合型热处理炉立柱(2)上方通过相关连接件(9)安装有支撑组合式炉盖复合连接梁和管式桁架(5)，模块式快装型热处理炉墙体(1)安装有新型燃烧机操作支架及防护罩(3)、排烟口(6)及热电偶引出板(7)，热电偶引出板(7)用于安装热电偶，其安装在组装式炉安装基础(4)中的底座连接梁与模块式快装型热处理炉墙体(1)之间，柱顶连接梁(8)安装在格构式组合型热处理炉立柱(2)顶部，软式炉底(10)安装在炉腔底部，可调式挡火板(11)是安放在炉膛内加热火焰前端。

2.根据权利要求1所述的模块快装型热处理炉，其特征在于，

格构式组合型热处理炉立柱(2)是炉体的骨架结构，用于连接和安装模块式快装型热处理炉墙体(1)，并支撑组合式炉盖复合连接梁和管式桁架(5)以及需要时作为炉顶防雨设施的安装基础。

3.根据权利要求1所述的模块快装型热处理炉，其特征在于，所述相关连接件(9)包括多种垫板和螺栓，用于快捷的完成各部件之间的连接定位。

4.根据权利要求1所述的模块快装型热处理炉，其特征在于，所述软式炉底(10)采用硅酸铝保温毡铺设而成，其厚度不低于100mm。