CN2134633Y - 一种新型高效节能抽屉式列管型电阻炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种热处理所用的电阻炉，特别 涉及钢丝连续热处理所用的一种新型高效节能气体 保护的抽屉式列管型电阻炉；本实用新型由炉底、炉 盖、炉管、抽屉式加热器、透气隔板、挡板、绝热层、保 温层、张力机构、紧固装置立柱、骨架、电源控制柜、热 电偶、冷却水槽、气体流量控制架等构成，本实用新型 结构简单，便于制造，生产效率高，钢丝的热处理质量 均匀、节能、省时、省力、便于维修，加热器可在高低温 下快速灵活地推出炉外维修并大大节省维修费用。

Description

本实用新型涉及一种热处理所用的电阻炉，特别涉及钢丝连续热处理所用的一种新型高效节能气体保护的抽屉式列管型电阻炉。

钢丝连续热处理炉按钢丝加热方式分简接加热和直接加热两种。间接加热方式有感应加热、液浴加热、流动粒子加热及电阻加热等。目前国内外应用最广泛的是电阻加热，一般炉体都是箱体形的列管型电阻炉；为了节能、轻便、体积小，国内外普遍采用耐火硅酸铝纤维材料作耐热绝热层，但这种耐热绝热层是柔性材料，给电阻炉中电热体的安装带来困难；为了解决电热体的安装难题，有的采用硅－碳棒、硅－钼棒，或把电阻丝缠绕在炉管外的高铝瓷管上等方法；用硅－碳棒和硅－钼棒的方法两种加热器安装、维修都较方便，但硅－碳棒易老化，使用60～80h后，电阻值增大约15～20％，随后继续增大达数倍至数十倍，造成功率不稳，而且强度低、易断裂，更换时新旧棒不能串联或并联在一起使用。且硅钼棒和硅碳棒作加热体时都要使用变压器，热损失也较大，寿命较金属丝材短，炉温不均；采用电阻丝缠绕在炉管外的瓷管上，维修时不方便，需停炉降温，掀开炉盖，取出炉管和瓷管才能更换加热器，再升温至使用温度共需停炉修理时间约35～40h，而且因降温、升温耗费许多热能，不仅耽误生产周期，也造成人力、物力、能源的浪费。目前国外全纤维炉子加热体的设计，多数把电阻丝的螺旋状柱体压在硅酸铝耐火纤维内组成一个整体，电阻丝的3／4被埋入在约900×540×160（mm）的硅酸铝纤维体中，约35Kg左右，排列嵌镶在炉盖上，炉盖两侧即纤维体两端用金属板支托，通过钢丝的炉管位于该纤维体下方的炉底上，这种结构形式的加热体解决了全纤维炉衬的加热体安装难题。但仍存在以下缺点：1、加热器单独装在炉顶，热效应较差；2、电阻丝3／4被埋入硅酸铝纤维体中，在升温过程中，产生的热量首先绝大部份是用来加热纤维体至高温，再由纤维体向炉管辐射热，由于纤维体的导热系数很低，≤0.205Keal／M.h.℃，而空气导热系数是65.5×10³Keal／M.h.℃；所以裸露电阻丝对炉管辐射热非常快，炉管内或炉膛空间的温度变化敏感性较高，控温精度高；埋入式电热体的温度滞后现象远大于裸露式炉温均匀性也差；3、由于电阻丝只有1／4裸露于空气中，使电阻丝各段的散热差异相当大，散热差的部分温度陡升，国内的这种加热体质量差，很快被烧断，无法使用；这种加热体只能一次性使用，不能修复，故维修费用很高，4、更换加热体时必须停炉降温，掀开炉盖进行维修更换，劳动强度大，影响生产3个班，更换加热体时，由于其他收线机、电解去盐槽、磷酸槽、热水清洗槽、氨分解及净化装置等跟随炉子同时停电升降温的耗电量可达700多度电。

本实用新型的目的是为了提供一种结构简单、便于制造、生产效率高，钢丝的热处理质量均匀，节能、省时、省力、便于维修的新型高效节能抽屉式列管型电阻炉。

本实用新型的目的是按以下技术方案实现的。备好炉底（前炉底、后炉底）、炉盖（前端盖、中盖（一）、中盖（二）、后端盖）、热电偶、手柄、活动挡板、绝热层、透气隔板、加热器、耐热层、炉壳、炉管、张力机构、重锤、立柱、骨架、活动盖板、隔热侧板、隔热中板、密封套管、冷却水槽、冷却管、气体流量控制架、保护罩、定位板、接线端子、导线、引出棒、电源控制柜、紧固锚钉、电阻丝、长瓷管、高温粘结剂、连接螺钉、加强板、耐热加强涂层、开口销、支板、固定装置、炉膛、高温硅酸铝纤维板、紧固螺钉、滑轮、钢丝绳、螺钉、连接块（一）、连接块（二）、下固定块、上固定块、密封圈、螺栓，炉底为两段组合，前炉底与后炉底之间用连接螺钉连接，炉底设置有耐热层、绝热层、隔热侧板、隔热中板、活动挡板、活动盖板、保护罩、接线端子、定位板、导线、在炉底的炉膛中装有抽屉式的加热器和透气隔板，炉管依次排列在炉底的炉膛的上方，炉管的中部搁放在各透气隔板上，在炉子两端的炉底上设有炉管张力机构和固定装置，立柱与炉底底部相固定；炉盖为四段掀盖式组合一前端盖、中盖（一）、中盖（二）、后端盖，前端盖、中盖（一）、中盖（二）、后端盖之间用连接螺钉连接，炉盖内装有绝热层、耐热层、并用紧固锚钉、支板、开口销固定，加强板支托，加强板焊在炉壳上，借用骨架支撑，炉盖压实在炉底上，热电偶分别从炉盖插入炉膛内适当深度且固定在炉盖上，并用补偿导线和电源控制柜的控温仪表、记录仪表相联接，在出料端、炉管、冷却管的接头通过套管采用插接式密封连接，套管焊在冷却水槽上，套管内装有密封圈，接线端子的一端与电阻丝的引出棒连接，另一端用导线与电源控制柜相连接，气体流量控制架插入导套中，气体流量控制架与冷却水槽用螺栓固定，即构成新型高效节能抽屉式列管电阻炉。

抽屉式列管型电阻炉的炉管为耐热不起皮钢管（Cr₂₅Al₅Si₂Mn）制作，多条炉管并排在加热器的上方，炉管中部支撑在透气隔板上，在炉体外的一端用固定装置固定，另一端通过张力机构、滑轮、钢丝绳，由重锤拉直变形的炉管；透气隔板采用高温硅酸铝纤维板用高温粘结剂粘结而成，其两侧表层涂有耐热涂料，透气隔板的透气孔壁镶有高铝短瓷管，透气隔板固定粘结在炉底的耐热层上，透气隔板的两端固定在炉膛两侧墙中，与隔热侧板相接；加热器为长方体形抽屉式组合体，该组合体由加热器基体和电阻丝长瓷管组成，加热器基体采用高温硅酸铝纤维板用高温粘结剂粘结而成，基体的上表面涂有耐热加强涂层，螺旋管状的电阻丝与引出棒连接，螺旋管状电阻丝裸露地悬吊在长瓷管上，长瓷管的两端固定在加热器基体上，加热器安装在透气隔板之间的格子中，加热器的两侧与透气隔板之间留有收缩缝，用高温硅酸铝棉填充；炉底的一外侧设有保护罩，在保护罩内，电源导线与接线端子连接，接线端子与电阻丝的引出棒连接，引出棒通过定位板固定在炉底侧面的金属板上。

该抽屉式列管型电阻炉采用分解氨气保护，气体在炉管内逆向流动，使钢丝加热避免氧化脱碳；钢丝通过炉管单道加热；透气隔板用高温硅酸铝纤维制成；炉衬为全纤维结构，炉底的绝热层是普通硅酸铝纤维，耐热层为高铝纤维毯；炉盖的绝热层是普通硅酸铝纤维，耐热层采用高铝纤维用高温粘结剂粘结而成；炉体的骨架用矩形钢管焊接而成；炉壳用钢板铺在矩形骨架上焊接而成，炉膛分三区加热（预热区、加热区、保温区），三区热电偶闭环可控硅控温，采用PID调节，每区设两只热电偶，一只测控温接数字显示仪，另一只记录和报警，炉底的立柱与炉底为活动式装置。

本实用新型热损耗低、升温时间快、热效率高，适用于多条钢丝或其他金属丝同时快速通过炉内，达到韧化或固溶处理的目的，炉内均温性能好，在10米长的炉膛中，均温区长达7米，各炉管内的横向温差仅为±4.5℃，长度方向的温差仅为±10℃，退火后的钢丝表面光亮，无氧化色、内部组织和各机械性能均一性好，废品率低，成材率高，由于加热器采用了抽屉式结构，不掀炉盖，就可把加热器取出炉外，可在高温下进行维修，因而使用方便，使更换加热器的时间大大缩短为30min，只用一般钢丝连续热处理炉的1／60时间，节省了人力、物力和时间，减少了每次维修加热器时的电能损失700多度。由于炉管与冷却管接头采用插接式密封结构，使之拆卸方便，密封性能好；炉膛分三区加热，采用热电偶三段闭环式可控硅控温系统，读数直观，控温精度高，使用安全可靠；已生产的样机使用一年多以来，未发生任何故障，所有性能完全达到了预计的指标，结构新颖属国内外先进水平。

下面将结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明：

图1为本实用新型结构示意图

图2为图1A－A剖面结构示意图

图3为本实用新型侧视图

图4为本实用新型加热器结构示意图

图5为本实用新型的电阻丝结构示意图

图6为本实用新型的透气隔板结构示意图

图7为本实用新型的炉盖连接示意图

图8为本实用新型的炉盖内绝热层，耐热层安装固定关系示意图

图9为本实用新型炉底连接示意图

图10为本实用新型炉底与保护罩连接示意图

图11为本实用新型张力机构和固定装置与炉底、炉管连接关系示意图

图12为本实用新型出料端炉管与冷却槽管的接头插接式密封连接示意图

图13为本实用新型气体流量控制架与冷却槽的连接示意图

在图1至图13中，1为炉底、2为炉盖、3为热电偶、4为手柄、5为活动挡板、6为耐热层、7为透气隔板、8为加热器、9为绝热层、10为炉壳、11为炉管、12为张力机构、13为重锤、14为收缩缝、15为立柱、16为骨架、17为活动盖板、18为隔热侧板、19为隔热中板、20为密封套管、21为冷却水槽、22为冷却管、23为气体流量控制架、24为保护罩、25为定位板、26为接线端子、27为导线、28为引出棒、29为电源控制柜、30为紧固锚钉、31为电阻丝、32为长瓷管、33为高温粘结剂、34为前端盖、35为连接螺钉、36为中盖（一）、37为中盖（二）、38为后端盖、39为加强板、40为耐热加强涂层、41为开口销、42为支柱、43为固定装置、44为炉膛、45为前炉底、46为后炉底、47为高温硅酸铝纤维板、48为紧固螺钉、49为基体、50为短瓷管、51为透气孔、52为金属板、53为下夹紧块、54为上夹紧块、55为夹紧螺钉、56为滑轮、57为钢丝绳、58为螺钉、59为连接块（一）、60为连接块（二）、63为下固定块、64为上固定块、65为密封圈、66为螺栓、67为导套

参照图1至图13，备好以上所述零部件，进行组合装配，炉底1为两段组合，前炉底45与后炉底46用连接螺钉35连接，炉底1设置有绝热层9、耐热层6、隔热侧板18、隔热中板19、活动挡板5、活动盖板17、保护罩24、接线端子26、定位板25、导线27、在炉底1的炉膛44中装有抽屉式的加热器8和透气隔板7、炉管11依次排列在炉底1的炉膛44的上方，炉管11的中部搁放在各透气隔板7上，在炉子两端的炉底1上设有炉管张力机构12和固定装置43、立柱15与炉底1底部相固定；炉盖2为四段掀盖式组合，即前端盖34、中盖（一）36、中盖（二）37、后端盖38，盖与盖之间用连接螺钉35连接，炉盖2内装有绝热层9、耐热层6、并用紧固锚钉30、支板42、开口销41固定，加强板39支托，加强板39焊在炉壳10上，借用骨架16支撑，炉盖2压实在炉底1上，热电偶3分别从炉盖2插入炉膛44内适当深度，且固定在炉盖2上，并用补偿导线27和电源控制柜29的控温仪表、记录仪表相联接，在出料端炉管11与冷却管21的接头通过密封套管20采用插接式密封连接，套管20焊在冷却水槽21上，套管20内装有密封圈65，接线端子26的一端与电阻丝31的引出棒28连接，另一端用导线27与电源控制柜29相连接，气体流量控制架插入导套67中，气体流量控制架23与冷却水槽21用螺栓66固定，即构成新型高效节能抽屉式列管型电阻炉。

抽屉式列管型电阻的炉管11为耐热不起皮钢管（Cr₂₅Al₅Si₂Mn）制作，多条炉管11并排在加热器8的上方，炉管11中部支撑在透气隔板7上，炉体外的一端用固定装置43固定，另一端通过张力机构12、滑轮56、钢丝绳57、由重锤13拉直受热变型的炉管11；透气隔板7采用高温硅酸铝纤维板47，用高温粘结剂33粘结而成，其两侧表层涂有耐热涂料40，透气隔板7的透气孔51壁镶有高铝短瓷管50，透气隔板7固定粘结在炉底1的耐热层6上，透气隔板7的两端固定在炉膛44两侧墙中，与隔热侧板18相接；加热器8为长方体形抽屉式组合体，该组合体由加热器基体49、螺旋管状电阻丝31、长瓷管32组成，基体49采用高温硅酸铝纤维板用高温粘结剂33粘结而成，基体49的上表面涂有耐热加强涂层40，螺旋管状电阻丝31与引出棒28连接，电阻丝31裸露地悬吊在长瓷管32上，长瓷管32的两端固定在加热器8的基体49上，加热器8安装在透气隔板7之间的格子中，加热器8的两侧与透气隔板7之间留有收缩缝14，用高温硅酸铝棉填充，加热器活动的安装在炉底1上，可以灵活的推出炉外；炉底1的一外侧装有活动挡板5，每个活动挡板5上制有手柄4，在炉底1的另一外侧设有保护罩24，在保护罩24内，电源导线27与接线端子26连接，接线端子26与电阻丝31的引出棒28连接，引出棒28通过定位板25固定在炉底1侧面的金属板52上；取下定位板25与炉底1金属板52之间连接的螺钉58就可以把抽屉式的加热器8从活动挡板5的一边向保护罩24这边推出来，这样就可以把已准备好的新的加热器8顺着推出旧加热器的方向推进去，即可继续使用，这个过程仅需半小时左右，不耽误生产。

该抽屉式列管型电阻炉采用分解氨气保护，气体在炉管11内逆向流动，使钢丝加热避免氧化脱碳；钢丝单道加热；透气隔板7用高温硅酸铝纤维制成；炉衬为全纤维结构，炉底1的绝热层9是普通硅酸铝纤维，耐热层6为高铝纤维毯；炉盖2的绝热层9是普通的硅酸铝纤维，绝热层9用高温粘结剂33粘结而成，并用锚钉固定；靠炉膛44的耐热层6与绝热层9之间不用锚钉固定，只用高温粘结剂粘结，炉体内的维修只需取下该层重新粘贴一层高温纤维板就可以了，其余炉衬即绝热层9不必更换，因此大大节省了维修费用，省时、省力；炉体的骨架16用矩形钢管焊接而成；炉壳10用钢板铺在矩形骨架16上焊接而成，炉膛44分三区加热（预热区、加热区、保温区），三区热电偶3闭环可控硅控温，采用PID调节，每区设两只热电偶，一只测控温，一只记录和报警；炉底1的立柱11为活动式装置。

Claims (7)

1、一种新型高效节能抽屉式列管型电阻炉，包括炉底1、炉盖2、热电偶3、手柄4、活动挡板5、耐热层6、绝热层9、张力机构12、立柱15、炉壳10、骨架16、固定装置43、电源控制柜29、出料端设置冷却水槽21、气体流量控制架23、其特征是所述的抽屉式列管型电阻炉还包括耐热不起皮钢的炉管11、透气隔板7、抽屉式加热器8、接线端子26、活动盖板17、隔热中板19、隔热侧板18、活动挡板5、保护罩24、定位板25，炉底1为两段组合，前炉底45与后炉底46用连接螺钉35连接，炉底1设置有绝热层9、耐热层6、隔热侧板18、隔热中板19、活动挡板5、活动盖板17、保护罩24、接线端子26、定位板25、导线27，在炉底1的炉膛44中装有抽屉式的加热器8和透气隔板7，炉管11依次排列在炉底1的炉膛44的上方，炉管11的中部搁放在各透气隔板7上，在炉子两端的炉底1上设有炉管张力机构12和固定装置43，立柱15与炉底1底部相固定；炉盖2为四段掀盖式组合，前端盖34、中盖(一)36、中盖(二)37、后端盖38之间用连接螺钉35连接，炉盖2内装有绝热层9，耐热层6，并用紧固锚钉30、支板42、开口销41固定，加强板39支托，加强板39焊在炉壳10上，借用骨架16支撑，炉盖2压实在炉底1上，热电偶3分别从炉盖2插入炉膛44内适当深度且固定在炉盖2上，并用补偿导线27和电源控制柜29的控温仪表、记录仪表相联接，在出料端炉管11与冷却管22的接头通过套管20采用插接式密封连接，套管20焊在冷却水槽21上，套管20内装有密封圈65，接线端子26的一端与电阻丝31的引出棒28连接，另一端用导线27与电源控制柜29相连接，气体流量控制架23插入导套67中，气体流量控制架23与冷却水槽21用螺栓66固定，即构成新型高效节能抽屉式列管型电阻炉。

2、如权利要求1所述的抽屉式列管型电阻炉，其特征是所述的抽屉式列管型电阻炉的炉管11为耐热不起皮钢管（Cr₂₅Al₅Si₂Mn）制作，多条炉管11并排在加热器8的上方，炉管11中部支撑在透气隔板7上，在炉体外的一端用固定装置43固定，另一端通过张力机构12、滑轮56、钢丝绳57，由垂锤拉直热变形的炉管11。

3、如权利要求1所述的抽屉式列管型电阻炉，其特征是所述的透气隔板7采用高温硅酸铝纤维板47用高温粘结剂33粘结而成，其两侧表层涂有耐热增强涂料40，透气隔板7的透气孔51壁镶有高铝短瓷管50、透气隔板7固定粘结在炉底1的耐热层6上，透气隔板7的两端固定在炉膛44两侧墙中，并与隔热侧板18相接。

4、如权利要求1所述的抽屉式列管型电阻炉，其特征是所述的加热器8为长方体形抽屉式组合体，该组合体由加热器基体49、电阻丝31和长瓷管32组成，基体49采用高温硅酸铝纤维板用高温粘结剂33粘结而成，基体49的上表面涂有耐热加强涂层40，螺旋管状电阻丝31与引出棒28连接，电阻丝31裸露地悬吊在长瓷管32上，长瓷管32的两端固定在加热器8的基体49上。

5、如权利要求1所述的抽屉式列管型电阻炉，其特征是所述的加热器8安装在透气隔板7之间的格子中，加热器8的两侧与透气隔板7之间留有收缩缝14，并用高温硅酸铝纤维棉填充，加热器8与炉底之间为活动式装配，可以灵活地推出炉体外。

6、如权利要求1所述的抽屉式列管型电阻炉，其特征是所述的炉底1的一外侧装有活动档板5，每个活动档板5上制有手柄4，在炉底1的另一外侧设有保护罩24，在保护罩24内，电源导线27与接线端子26连接，接线端子26与电阻丝的引出棒28连接，引出棒28通过定位板25固定在炉底1侧面的金属板52上。

7、如权利要求1所述的抽屉式列管型电阻炉，其特征是炉盖2的绝热层9是普通的硅酸铝纤维板，绝热层9用高温粘结剂33粘结而成，并用锚钉30固定，靠炉膛44的耐热层6与绝热层9之间不用锚钉30固定，只用高温粘结剂33粘剂。

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