CN212983020U - 节能高效型退火炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及退火炉生产领域，具体提供一种节能高效型退火炉。所述退火炉包括炉体，炉体内垂直导流板与炉体的侧墙压棉板之间构成垂直风道，其特点是炉体内设置有底部出风孔板，底部出风孔板与炉体炉底压棉板之间构成底部风道，底部风道与垂直风道相连通，所述底部出风孔板上开有若干底板出风孔。与现有技术相比，本实用新型的节能高效型退火炉能够有效提高退火炉的装炉量、降低生产安全风险，具有良好的推广应用价值。

Description

节能高效型退火炉

技术领域

本实用新型涉及退火炉生产领域，具体提供一种高效节能高效型退火炉。

背景技术

铝合金卷材在成品阶段大多需要根据品质控制要求在铝材退火炉中通过一定时间(20-300h)的高温热处理(200℃-520℃)，实现铝材消除加工应力、改善组织力学性能、提高表面洁净度等工艺目标。

现有退火炉虽然能够实现上述处理要求，但普遍存在以下不足：

一，为了将热风引致退火炉炉膛下部，炉膛下部会装配若干导风管，并在导风管上加工出风孔。该结构导致：1、出风位置集中，易导致底部铝合金卷材受热不均；2、出风风速较大，导风管附近铝合金卷材易被撕裂，大量铝合金碎片被热风带到炉膛各处，甚至进入循环风机，引起风机故障，存在巨大的安全隐患；3、次品率高。

二，由于进出风筒位于水平导流板中心部位，所有炉气从底部出风口进入炉膛后都只能从进出风筒这个地方回流并经风机叶轮进行二次循环，如此自上而下形成了一个“Λ”形气流路径，导致在气流路径外的区域形成“风短路”和“热死角”现象，进一步加剧了铝合金卷材受热不均的现象；

三、为了尽量提高退火炉产量，退火生产时往往先将多个铝合金卷材悬挂于一个料框中，然后通过料车将装载有料框的托盘推举、运送到退火炉内，放置于炉底立柱上，退火完成后由料车将托盘推举、运送到退火炉外的备料台立柱上进行冷却。

现有的托盘为厚壁槽钢焊接成一个长方形的框架结构托盘，中间有多道加强纵梁和横梁以增强整体结构强度，每一台退火炉配置一个托盘，并配合三维式料车进行运输。由于料架装载好料架后的托盘整体重量大，必须通过三维式料车进行托盘的运输，三维式料车必须先通过液压系统将托盘推举起来，移动到退火炉或备料台的立柱对应位置后，料车的液压系统下降，如此一体式托盘才能就位于立柱之上，因此退火炉膛上方和立柱下方都必须预留有一定的高度用于托盘和料车的升降避位，这样造成退火炉膛的有效装料空间减少了大约6立方米(长6米*宽2米*高0.5)，极大的降低了退火炉产能。

发明内容

本实用新型是针对上述现有技术的不足，提供一种装炉量大、生产安全风险小的节能高效型退火炉。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：节能高效型退火炉，包括炉体，炉体顶端设置有水平导流板，水平导流板上设置有炉顶回风口，水平导流板与炉体的炉顶压棉板之间构成水平风道，炉体两侧设置有垂直导流板，垂直导流板与炉体的侧墙压棉板之间构成垂直风道，其特点是炉体内设置有底部出风孔板，底部出风孔板与炉体炉底压棉板之间构成底部风道，底部风道与垂直风道相连通，所述底部出风孔板上开有若干底板出风孔。

底板出风孔总面积优选为底部风道进风口总面积的1.0-1.2倍，各底板出风孔可矩形阵列分布，或环形阵列分布，或相邻排(或列)底板出风孔交错分布，或随机无序分布，优选为矩形阵列分布。

作为优选，底部出风孔板与炉体炉底压棉板之间通过若干连接分隔板相连接，相邻连接分隔板之间构成独立腔室。

作为优选，可以在垂直导流板下部加工若干侧板出风孔，使垂直风道中的热风一部分进入底部风道，一部分直接通过垂直导流板下部的侧板出风孔进入腔体底部，进一步提升腔体底部热风的均匀性。

侧板出风孔的总面积(两侧垂直导流板上侧板出风孔的总面积)优选为底板出风孔总面积的0.4-0.6倍。各侧板出风孔可矩形阵列分布，或环形阵列分布，或相邻排(或列)侧板出风孔交错分布，或随机无序分布，优选为矩形阵列分布。

作为优选，可以在垂直风道底部设置导向板(例如弧形导向板或平面导向板等)，用于将垂直风道的热风导入底部风道。

作为优选，底部风道的高度为垂直风道宽度的0.25-0.5倍，例如当垂直风道的宽度为200-400mm时，底部风道的高度优选为50-200mm。水平风道的高度优选为300-400mm。

进一步的，炉体内还可以设置导轨和水平托盘，导轨通过炉底立柱固定在底部出风孔板上方，水平托盘通过滚轮机构与轨道滚动配合，以使水平托盘沿轨道方向运动。

所述轨道可采用工字钢型轨道、滑槽式导向轨等，可直接固定在退火炉炉底立柱上，或者通过轨道压板、安装台板固定在炉底立柱上。炉底立柱顶的端位于底部出风孔板上方或者与底部出风孔板平齐，以保证轨道上方的水平托盘位于底部出风孔板上方。

作为优选，所述滚轮机构包括滚轮、耐高温轴承、支撑轴、安装座，滚轮通过耐高温轴承、支撑轴装配在安装座上，所述安装座固定在水平托盘下部，或者固定在导轨上。所述耐高温轴承优选耐温超过500℃的合金钢深沟球轴承。

作为优选，安装座可通过强加固板和螺栓固定于水平托盘下部或轨道上，在保证稳定性的情况下便于装配、拆卸。

作为优选，还可以在水平托盘上设置推拉件，用于与炉体内牵引机构和/或炉体外牵引机构的动力输出单元传动连接。

所述推拉件设置在水平托盘的炉口端和/或炉里端，可以是固定在托盘上的推拉环或推拉钩，或者是开在水平托盘上的推拉孔。

所述牵引机构可以是料车、电机、卷扬机等。可以是推拉件与牵引机构动力输出单元直接连接，也可以是通过链条、钢丝绳、机械传动组件等与牵引机构动力输出单元传动连接。

作为优选，推拉件优选为“∽”形，水平固定在水平托盘炉口端，“∽”形推拉件内侧的炉体底部固定有导向轮(如定滑轮)。“∽”形推拉件前端可通过钢丝绳直接与炉体以外的牵引机构连接，用于将位于炉内的托盘拉出炉体。“∽”形推拉件里端通过经导向轮转向后的钢丝绳与炉体以外的牵引机构连接，可将位于炉外的托盘拉入炉体。

作为优选，水平导流板边缘设置有侧封板，水平导流板的下方设置有底面封板，底面封板上设置有回风孔；底面封板、两侧封板和水平导流板组成回风整流腔室。

作为优选，回风整流腔室的个数与炉顶回风口个数一致，且一一对应，底面封板上回风孔采用同心多圈圆周设计，各圈圆周的圆心与炉顶回风口圆心重合。

作为优选，底面封板上位于炉顶回风口水平投影面内的回风孔的孔径均为d1mm，位于炉顶回风口水平投影面外的回风孔的孔径均大于d1，且随着与圆周圆心距离的增加，各圆周上回风孔的孔径逐渐增加；d1＝20-90mm。

作为优选，底面封板上回风孔的总面积是炉顶回风口面积的1.0—1.2倍。

和现有技术相比，本实用新型的节能高效型退火炉具有以下突出的有益效果：

(一)垂直导流板下部开设侧板出风孔，出风孔位置偏下，且出风孔面积较现有导流板出风口减少，可使循环风机在较低的频率较低的风量情况下，侧面的出风形成有一定压力的喷射，且可使部分风量进入底部风道。由于有一定的喷射压力，侧面下部的多排出风孔可喷射的热空气到料架的下部较远的距离，有利于改造空气循环的路径，提高在循环风机低频率运转时的流体分布的均匀性；

(二)底部出风孔板上全面积设置底板出风孔，可使底部的出风量分散，大幅提高空气流体在炉体底部出风的均匀性，且力度柔和，避免了现有技术底部铝合金卷材受热不均、易被撕裂的技术问题，次品率低，消除了安全隐患；

(三)底部出风孔板上全面积分隔成独立腔室的风道，且底板出风孔总面积为底部风道进风口总总面积的1.0-1.2倍，可使均布的多排出风孔中部的出风量比边部的出风量稍大，因为实际生产时中部的热空气循环阻力最大，铝卷吸热量最多；

(四)侧板出风孔的总面积为底板出风孔总面积的0.4-0.6倍。这样使侧面流体总量和底部流体一半的总量相近，有利于进一步提高流体分布的均匀性，可达到更高要求的温度均匀性；

(五)回风整流腔室底面封板的全面积的回风孔设计与底板出风孔、侧板出风孔配合，可大幅优化炉内的流体的循环路径，可提高在循环风机低频率运转时的流体分布的均匀性，提高炉内温度均匀性；

(六)炉顶回风口采用全面积多圈圆周进风孔设计，每个风机(回风口)有个独立的回风整流腔室，且回风整流腔室底面封板上各圈回风孔均与炉顶回风口中心重合，在风机进风口面积的圆周等距回风口采用相同的孔径，远离风机进风口随着距离的增加圆周等距回风口的孔径相应的增大，多圈圆周进风孔的总面积是风机进风口面积的1.0—1.2倍，能够有效保障路径较远的进风口的通风量；

(七)能够通过滚轮机构实现水平托盘的位移，使装载料架后的水平托盘可以在牵引机构的推拉力作用下沿水平方向运动平稳地进入或退出退火炉炉膛，无需预留托盘上升/下降运动的空间，提高30％以上的有效装料空间；

(八)滚轮机构长时间使用后，可就地加注耐高温润滑脂润滑或拆卸下来更换轴承，维护简便。

附图说明

附图1是实施例一节能高效型退火炉的结构示意图；

附图2是实施例一节能高效型退火炉下部出风部分结构示意图；

附图3是实施例二节能高效型退火炉的结构示意图；

附图4是图3退火炉立体图(省略炉体压棉板)；

附图5是图4中A处放大图；

附图6是实施例三节能高效型退火炉的结构示意图；

附图7是图6退火炉回风整流腔室结构示意图；

附图8是图7回风整流腔室仰视结构示意图；

附图9是实施例四节能高效型退火炉的结构示意图；

附图10是实施例五节能高效型退火炉的结构示意图(省略炉体压棉板及上部回风部分)；

附图11是图10C-C向剖视图；

附图12是图11B处放大图。

附图中的标记分别表示：

1、炉体，11、侧墙压棉板，12、炉底压棉板，13、炉底立柱，14、炉顶压棉板，2、垂直导流板，21、连接杆，22、垂直风道，23、侧板出风孔，3、底部出风孔板，31、C型连接分隔板，32、底部风道，33、底板出风孔，4、导向板，5、轨道，51、安装台板，6、水平托盘，61、推拉件，62、定滑轮，7、滚轮机构，71、滚轮，72、安装座，73、加固板，74、螺栓，8、水平导流板，81、连接杆，82、水平风道，83、炉顶回风口，84、侧封板，85、底面封板，86、回风孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为对本实用新型的限定。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述。而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一：

如附图1、2所示，本实施例的节能高效型退火炉包括炉体1，以及装配在炉体1炉膛内的垂直导流板2、底部出风孔板3、导向板4和水平导流板8。

水平导流板8通过连接杆81与炉顶压棉板14之间构成高度为350mm的水平风道82，在水平导流板8上开有炉顶回风口83。

垂直导流板2通过连接杆21与侧墙压棉板11固定连接，垂直导流板2与侧墙压棉板11之间构成200mm宽的垂直风道22。

底部出风孔板3通过C型连接分隔板31与炉底压棉板12固定连接，底部出风孔板3与炉底压棉板12之间构成50mm高的底部风道32，且C型连接分隔板31将底部风道32分隔，使相邻C型连接分隔板31之间构成独立腔室式风道。炉底压棉板12上固定有炉底立柱13，炉底立柱13的顶端位于底部出风孔板3的上方。

水平风道82、垂直风道22、底部风道32相连通。在垂直风道22底部装配有导向板4。导向板4倾斜安装在侧墙压棉板11下部与底部风道32的进风口之间，用于将垂直风道22的热风导入底部风道32。

所述垂直导流板2下部加工有若干侧板出风孔23。所述底部出风孔板3上加工有若干底板出风孔33。侧板出风孔23和底板出风孔33均沿炉门向炉后墙方向矩形阵列分布。底板出风孔33总面积为底部风道32进风口总面积的1.0-1.2倍，为侧板出风孔23总面积的约2.0倍。

实施例二：

如附图3、4、5所示，本实施例的节能高效型退火炉包括炉体1、垂直导流板2、底部出风孔板3、导向板4、轨道5、水平托盘6、滚轮机构7及水平导流板8。

炉体1、垂直导流板2、底部出风孔板3、导向板4、水平导流板8的结构及位置关系与实施例一相同。

区别在于：轨道5通过安装台板51固定在炉底立柱13上，用于支撑水平托盘6，使装载料架后的水平托盘6可以在料车的推拉力作用下沿水平方向运动进入或退出退火炉炉膛。

水平托盘6的炉口端焊接有推拉件61，并通过固定在其下部的滚轮机构7与轨道5配合。推拉件61用于与料车传动连接，为水平托盘6沿轨道方向运动提供动力。

所述滚轮机构7主要由滚轮71、耐高温轴承、支撑轴、安装座72、加固板73构成。耐高温轴承镶嵌于滚轮71中心部位，其外圈与滚轮71贴合。支撑轴穿过轴承内圈，其两端通过加固板73和螺栓74固定于水平托盘6边梁下方的安装座72中。所述耐高温轴承为耐温超过500℃的合金钢深沟球轴承。

实施例三：

如附图6、7所示，本实施例的节能高效型退火炉包括炉体1、垂直导流板2、底部出风孔板3、导向板4、水平导流板8。

炉体1、垂直导流板2、底部出风孔板3、导向板4、水平导流板8的结构及位置关系与实施例一相同。区别在于：水平导流板8的边缘固定有侧封板84，水平导流板8的下方固定有底面封板85，底面封板85上开有若干回风孔86。底面封板85、侧封板84和水平导流板8之间形成回风整流腔室。两个回风整流腔室与两个炉顶回风口83一一对应。

如附图8所示，底面封板85上的回风孔86采用同心多圈圆周设计，各圈圆周的圆心与炉顶回风口83圆心重合。底面封板85上位于炉顶回风口83水平投影面内的回风孔86的孔径均为d1，位于炉顶回风口水平投影面外的回风孔的孔径均大于d1，且随着与圆周圆心距离的增加，各圆周上回风孔的孔径逐渐增加；d1＝50mm，底面封板85上回风孔86的总面积是炉顶回风口83面积的1.0—1.2倍。

实施例四：

如附图9所示，本实施例的节能高效型退火炉包括炉体1、垂直导流板2、底部出风孔板3、导向板4、轨道5、水平托盘6、滚轮机构7及水平导流板8。

炉体1、垂直导流板2、底部出风孔板3、导向板4、轨道5、水平托盘6、滚轮机构7及水平导流板8的结构及位置关系与实施例二相同。区别在于：炉顶回风口83处装配有底面封板84、侧封板83和水平导流板8形成回风整流腔室。回风整流腔室的结构与实施例三相同。

实施例五：

本实施例的节能高效型退火炉包括炉体1、垂直导流板2、底部出风孔板3、导向板4、轨道5、水平托盘6、滚轮机构7及水平导流板8。各部分的结构及位置关系与实施例二相同。

如附图10、11、12所示，区别在于：

(一)所述滚轮机构7主要由滚轮71、耐高温轴承、支撑轴、安装座72构成。耐高温轴承镶嵌于滚轮71中心部位，其外圈与滚轮71贴合。支撑轴穿过轴承内圈，其两端通过安装座72固定在炉底立柱13上。所述耐高温轴承为耐温超过500℃的合金钢深沟球轴承。

水平托盘6置于滚动机构7上方，并与滚轮71滚动配合。

(二)水平托盘6的炉口端焊接有“∽”形推拉件61，炉底压棉板12炉口处固定有定滑轮62。定滑轮62位于“∽”形推拉件61的内侧。

“∽”形推拉件61前端可通过钢丝绳直接与炉体1以外的卷扬机连接，用于将位于炉内的水平托盘6拉出炉体。“∽”形推拉件61内端通过经定滑轮62转向后的钢丝绳与炉体1以外的卷扬机连接，可将位于炉外的水平托盘6拉入炉体。

以上所述的实施例，只是本实用新型较优选的具体实施方式，本领域的技术人员在本实用新型技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (13)

1.节能高效型退火炉，包括炉体，炉体顶端设置有水平导流板，水平导流板上设置有炉顶回风口，水平导流板与炉体的炉顶压棉板之间构成水平风道，炉体两侧设置有垂直导流板，垂直导流板与炉体的侧墙压棉板之间构成垂直风道，其特征在于：炉体内设置有底部出风孔板，底部出风孔板与炉体炉底压棉板之间构成底部风道，底部风道与垂直风道相连通，所述底部出风孔板上开有若干底板出风孔。

2.根据权利要求1所述的节能高效型退火炉，其特征在于，底板出风孔总面积为底部风道进风口总面积的1.0-1.2倍。

3.根据权利要求2所述的节能高效型退火炉，其特征在于，底部出风孔板与炉体炉底压棉板之间通过若干连接分隔板相连接，相邻连接分隔板之间构成独立腔室。

4.根据权利要求2所述的节能高效型退火炉，其特征在于，垂直导流板下部开有若干侧板出风孔，侧板出风孔的总面积为底板出风孔总面积的0.4-0.6倍。

5.根据权利要求1所述的节能高效型退火炉，其特征在于，垂直风道底部设置有导向板，用于将垂直风道的热风导入底部风道。

6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的节能高效型退火炉，其特征在于，底部风道的高度为垂直风道宽度的0.25-0.5倍。

7.根据权利要求6所述的节能高效型退火炉，其特征在于，炉体内还设置有导轨和水平托盘，导轨通过炉底立柱固定在底部出风孔板上方，水平托盘通过滚轮机构与轨道滚动配合，以使水平托盘沿轨道方向运动。

8.根据权利要求7所述的节能高效型退火炉，其特征在于，所述滚轮机构包括滚轮、耐高温轴承、支撑轴、安装座，滚轮通过耐高温轴承、支撑轴装配在安装座上，安装座固定在水平托盘下部，或者固定在导轨上。

9.根据权利要求7所述的节能高效型退火炉，其特征在于，水平托盘上设置有推拉件，用于与炉体内牵引机构和/或炉体外牵引机构的动力输出单元传动连接。

10.根据权利要求9所述的节能高效型退火炉，其特征在于，推拉件为“∽”形，水平固定在水平托盘炉口端，“∽”形推拉件内侧的炉体底部固定有导向轮。

11.根据权利要求1、2、3、4或5所述的节能高效型退火炉，其特征在于，水平导流板边缘设置有侧封板，水平导流板的下方设置有底面封板，底面封板上设置有回风孔；底面封板、两侧封板和水平导流板组成回风整流腔室。

12.根据权利要求11所述的节能高效型退火炉，其特征在于，回风整流腔室的个数与炉顶回风口个数一致，且一一对应，底面封板上回风孔采用同心多圈圆周设计，各圈圆周的圆心与炉顶回风口圆心重合。

13.根据权利要求12所述的节能高效型退火炉，其特征在于，底面封板上位于炉顶回风口水平投影面内的回风孔的孔径均为d1mm，位于炉顶回风口水平投影面外的回风孔的孔径大于d1，且随着与圆周圆心距离的增加，各圈圆周上回风孔的孔径逐渐增加；

底面封板上回风孔的总面积是炉顶回风口面积的1.0-1.2倍。

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