CN217479521U - 一种回火加热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种回火加热装置，涉及铸造热处理技术领域，包括可燃物输送管、助燃物输送管、混合管和烧嘴，混合管的一端分别与可燃物输送管和助燃物输送管连通，混合管的另一端设有烧嘴，可燃物输送管上设有可燃物调节阀，助燃物输送管上设有助燃物调节阀；与现有技术相比，本实用新型通过混合管将可燃物与助燃物混合并经烧嘴燃烧，用于对大型铸钢件局部补焊部位进行加热回火，调节混合管内可燃物和助燃物的配比，使可燃物与助燃物的混合物在烧嘴燃烧时达到最大燃烧热值，延长回火加装装置的加热时间，可以对大型铸钢件更深的焊缝部位进行消应力回火。

Description

一种回火加热装置

技术领域

本实用新型涉及铸造热处理技术领域，具体而言，涉及一种回火加热装置。

背景技术

在铸造领域，轧机是实现金属轧制过程的设备，轧机中的机架通常采用呋喃树脂自硬砂的手工造型方式铸造，此种铸造方式制得的机架内部组织往往存在夹杂、气孔等缺陷，需要进行补焊修复和消应力处理，以避免后续使用过程中的断裂风险。但机架内部往往包括多处缺陷，需要等待所有缺陷都修复合格后，再整体入炉进行消应力回火，导致修复时间延长，热处理成本变高。

为了解决上述问题，本领域技术人员通常采用加热装置局部加热大型铸钢件的补焊部位进行热处理，以天然气作为可燃物，利用大气中的氧气作为助燃物进行燃烧。根据天然气与氧气的反应式CH₄+2O₂→CO₂+2H₂O及氧气占比空气体积的1/5计算，当天然气与空气达到1:10的体积比时，天然气的燃烧热值最大。然而现有加热装置(图4)通常采用分流方式将天然气分流，分流后的天然气燃烧热值和天然气压力都降低，无法达到天然气与空气的1:10体积比，且天然气燃烧温度降低和天然气燃烧释放的热量不集中，最高加热温度只能达到300℃，只能对补焊部位进行局部预热，没法达到消应力回火所需的500-600℃。其次，大型铸钢件的补焊部位面积虽然不大，但深度可达50-150mm，如果采用上述加热装置，更加无法将大型铸钢件的局部补焊部位深处加热到消应力回火温度。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是如何解决现有技术中普通加热装置燃烧热值不高、天然气与空气配比不能调节和不能对大型铸钢件的局部补焊部位深处进行消应力回火的问题。

为了解决以上问题中的至少一个方面，本实用新型提供了一种回火加热装置，包括可燃物输送管、助燃物输送管、混合管和烧嘴，混合管的一端分别与可燃物输送管和助燃物输送管连通，混合管的另一端设有烧嘴，可燃物输送管上设有可燃物调节阀，助燃物输送管上设有助燃物调节阀。

与现有技术相比，本实用新型的回火加热装置通过可燃物输送管和助燃物输送管将可燃物和助燃物分别输送至混合管混合，混合后的可燃物与助燃物经烧嘴燃烧，用于对大型铸钢件局部补焊部位进行加热回火；另外，通过可燃物调节阀和助燃物调节阀分别调节可燃物流量和助燃物流量，进而调节混合管内可燃物和助燃物的配比，使可燃物与助燃物的混合物在烧嘴燃烧时达到最大燃烧热值，提升燃烧温度，使大型铸钢件局部补焊部位达到消应力回火温度；再者，由于本实用新型的回火加热装置能够产生高燃烧热值火焰，因此可以通过延长回火加装装置的加热时间，对大型铸钢件更深的焊缝部位进行消应力回火，提升大型铸钢件局部焊缝部位的回火效果。

作为优选，回火加热装置还包括聚火罩，聚火罩设置于烧嘴的外侧。

作为优选，聚火罩为内部中空且一端开口设置的桶状结构。

作为优选，聚火罩的侧壁设有通孔。

作为优选，通孔的数量为多个，多个通孔均匀设置在聚火罩的周向侧壁。

作为优选，多个通孔设置在聚火罩周向侧壁上靠近火焰出口处。

作为优选，通孔的孔径沿远离烧嘴的方向逐渐增大。

作为优选，沿聚火罩周向分布的多个通孔组成通孔环，相邻通孔环上的通孔错位设置。

作为优选，聚火罩的底面设有连通孔，烧嘴穿过连通孔以与聚火罩连接。

作为优选，助燃物输送管与混合管为同轴设置的直管，可燃物输送管为弯管。

附图说明

图1为本实用新型实施例中回火加热装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中回火加热装置另一视角下的结构示意图；

图3为图2中回火加热装置的爆炸示意图；

图4为现有技术中普通加热装置的示意图。

附图标记说明：

1、可燃物输送管，100、可燃物调节阀，2、助燃物输送管，200、助燃物调节阀，3、混合管，4、烧嘴，5、聚火罩，500、通孔，510、连通孔。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“轴向”、“底面”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机构连接；可以是直接连接，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的部件或组成部分，并非用于表明或暗示所指示部件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”含义为两个或两个以上。

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型实施例提供一种回火加热装置，如图1-3所示，包括可燃物输送管1、助燃物输送管2、混合管3和烧嘴4，混合管3的一端分别与可燃物输送管1和助燃物输送管2连通，混合管3的另一端设有烧嘴4，可燃物输送管1上设有可燃物调节阀100，助燃物输送管2上设有助燃物调节阀200。本实施例的回火加热装置通过可燃物输送管1和助燃物输送管2将可燃物和助燃物分别输送至混合管3混合，混合后的可燃物与助燃物经烧嘴4燃烧，用于对大型铸钢件局部补焊部位进行加热回火；通过可燃物调节阀100和助燃物调节阀200分别调节可燃物流量和助燃物流量，进而调节混合管3内可燃物和助燃物的配比，使可燃物与助燃物的混合物在烧嘴4燃烧时达到最大燃烧热值，提升燃烧温度，使大型铸钢件局部补焊部位达到消应力回火温度；由于回火加热装置能够产生高燃烧热值火焰，因此可以通过延长回火加装装置的加热时间，对大型铸钢件更深的焊缝部位进行消应力回火，提升大型铸钢件局部焊缝部位的回火效果。烧嘴4的火焰温度通常可以达到上千摄氏度，由于补焊部位与铸钢件之间的热交换作用，补焊部位的整体温度不能达到火焰温度，但能达到补焊部位500-600℃的消应力回火温度；通过延长加热装置的加热时间，可以将大型铸钢件局部补焊部位深处的温度提升到500-600℃。

作为一种实施方式，回火加热装置还包括聚火罩5，聚火罩5设置于烧嘴4的外侧，聚火罩5为内部中空且一端开口设置的桶状结构，该聚火罩5对烧嘴4的火焰具有聚集作用，使烧嘴4的火焰对大型铸钢件局部补焊部位集中加热，减少热量流失，提升火焰加热温度。聚火罩5的侧壁设有通孔500。可燃物和助燃物的混合物在烧嘴4内燃烧时，可燃物和助燃物消耗的体积大于产物生成的体积，聚火罩5内会形成负压，因此在聚火罩5侧壁开设通孔500，可使聚火罩5外侧的助燃物经过通孔500进入聚火罩5，达到补充助燃物的作用；其次，由于可燃物和助燃物被烧嘴4喷出时的流速较快，一部分可燃物和助燃物未燃烧就逃逸，导致可燃物的燃烧不充分，需要在燃烧时补充可燃物或助燃物，本实施例的回火加热装置可以通过调节助燃物调节阀200补充助燃物，也可以通过聚火罩5侧壁通孔500补充助燃物，还可以通过调节可燃物调节阀100补充可燃物。上述的可燃物可以采用液体可燃物和气体可燃物，采用液体可燃物时，烧嘴4优选采用雾化烧嘴，即烧嘴4出口设置孔状雾化板，可使液体可燃物变成雾状并与助燃物接触更充分，液体可燃物可采用低醇类物质、醛类物质、烃类物质；气体可燃物可采用氢气、乙炔、乙烯、氨、硫化氢；助燃物一般为氧化剂类特制，可采用氧、氯、氟、氯酸钾和低氮硝化纤维、硝酸纤维的赛璐珞含氧物质。

作为另一种实施方式，通孔500的数量为多个，多个通孔500均匀设置在聚火罩5的周向侧壁。在聚火罩5周向侧壁均匀设置通孔500，可使聚火罩5外侧的助燃物均匀进入聚火罩5，助燃物补充效果更好，火焰形状变化小。

作为另一种实施方式，多个通孔500设置在聚火罩5周向侧壁上靠近火焰出口处。相对应地，在聚火罩5侧壁上靠近烧嘴4处不设置通孔500，可使与聚火罩5侧壁斜向流动的火焰被聚火罩5侧壁限制，火焰先被聚火罩5聚集并沿聚火罩5侧壁流动，火焰聚集效果更好；在聚火罩5侧壁上靠近火焰出口处设置通孔500，被聚集的火焰对聚火罩5侧壁冲击较少，聚火罩5外侧助燃物更易被吸入聚火罩5内，助燃物补充效果更强。

作为另一种实施方式，通孔500的孔径沿远离烧嘴4的方向逐渐增大。通孔500离聚火罩5出口越近，通孔500孔径越大，燃烧时助燃物补充越多，燃烧越充分，且离被加热物体越近，加热效果越好。

作为另一种实施方式，沿聚火罩5周向分布的多个通孔500组成通孔环，通孔环的上多个通孔500的形状、孔径和间距都相同。相邻通孔环上的通孔500错位设置。上述通孔500错位设置是指，在通孔环上相邻通孔500之间空隙处的聚火罩5轴向平行方向上，设置相邻通孔环的通孔500。采用上述多层通孔环，可以提高聚火罩5侧面上的通孔500数量，助燃物补充效果进一步增强。

作为另一种实施方式，通孔500的形状为圆形。圆形通孔500边缘过度平缓，可使聚火罩5外侧的助燃物更均匀地进入聚火罩5。

作为另一种实施方式，聚火罩5的底面设有连通孔510，烧嘴4穿过连通孔510以与聚火罩5连接。采用筒形聚火罩5可以提高烧嘴4火焰的聚集度和均匀度。

作为另一种实施方式，助燃物输送管2与混合管3为同轴设置的直管，可燃物输送管1为弯管，助燃物输送管2、混合管3和可燃物输送管1通过T形三通连接。

作为另一种实施方式，回火加热装置还包括支架(附图未示出)，支架一端与混合管3连接，支架另一端与支撑物连接，可使烧嘴4对大型铸钢件局部焊缝部位进行稳定地加热。

作为另一种实施方式，支架上设有高度调节机构(附图未示出)。高度调节机构用于调节支架的高度，进而调整混合管3的高度，方便对不同产品的不同部位进行加热。

作为另一种实施方式，支架包括第一副支架(附图未示出)和第二副支架(附图未示出)，第一副支架和第二副支架分别支撑混合管3的一侧和混合管3的另一侧，使混合管3在工作时更稳固。

作为另一种实施方式，回火加热装置还包括遮光棚(附图未示出)，用于遮挡烧嘴4加热大型铸钢件局部焊缝部位时产生的光线，避免工人受伤。

作为另一种实施方式，聚火罩5的直径为150mm，长度为180mm，聚火罩5周向钻有通孔500，最靠近烧嘴4的通孔500直径为2mm，沿火焰方向的通孔500直径逐渐增大，通孔500的直径最大为5mm。

采用回火加热装置对大型铸钢件的补焊部位进行加热回火的过程如下：

根据大型铸钢件的补焊部位深度计算出加热时间，例如，100mm厚深度的补焊部位需要加热4小时才能达到消应力回火效果，然后利用本实施例的回火加热装置对大型铸钢件的补焊部位进行加热，加热完毕后采用现有技术的普通加热装置(图4)持续加热，使补焊部位的温度缓慢降至300℃，然后再采用石棉布缓冷至室温。需要说明的是，由于普通加热装置燃烧达到的热值不高，因此由本实施例的回火加热装置换成普通加热装置加热后，相当于是对补焊部位进行降温，一般地，普通加热装置对100mm厚深度的补焊部位降温需要2小时才能降温到300℃。

采用本实施例的回火加热装置进行加热后，若直接空冷，补焊部位的组织冷却速度过快，容易重新出现缺陷，一种操作方式是如上所述的采用普通加热装置进行变相降温处理。另一种操作方式中，可以将本实施例回火加热装置的可燃物与助燃物流量调小或将可燃物与助燃物比例调整至非最大热值的比例值，由此对补焊部位进行缓冷。示例性地，可燃物流量调小为原来的1/4，助燃物流量调小为原来的1/2，使得天然气和空气体积比为1:20时，补焊部位每小时降温50℃，则由550℃降温到300℃需要5小时。相比普通加热装置，采用本实施例的回火加热装置可使补焊部位的降温速度更慢，防止补焊部位的缺陷再次产生。

在本说明书的描述中，参考术语“另一种实施方式”的描述意指结合该实施例或实施方式描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示实施方式中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实施方式。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或实施方式以合适的方式结合。

最后应说明的是，以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种回火加热装置，其特征在于，包括可燃物输送管(1)、助燃物输送管(2)、混合管(3)和烧嘴(4)，所述混合管(3)的一端分别与所述可燃物输送管(1)和所述助燃物输送管(2)连通，所述混合管(3)的另一端设有所述烧嘴(4)，所述可燃物输送管(1)上设有可燃物调节阀(100)，所述助燃物输送管(2)上设有助燃物调节阀(200)。

2.根据权利要求1所述的回火加热装置，其特征在于，还包括聚火罩(5)，所述聚火罩(5)设置于所述烧嘴(4)的外侧。

3.根据权利要求2所述的回火加热装置，其特征在于，所述聚火罩(5)为内部中空且一端开口设置的桶状结构。

4.根据权利要求3所述的回火加热装置，其特征在于，所述聚火罩(5)的侧壁设有通孔(500)。

5.根据权利要求4所述的回火加热装置，其特征在于，所述通孔(500)的数量为多个，多个所述通孔(500)均匀设置在所述聚火罩(5)的周向侧壁。

6.根据权利要求5所述的回火加热装置，其特征在于，多个所述通孔(500)设置在所述聚火罩(5)周向侧壁上靠近火焰出口处。

7.根据权利要求5所述的回火加热装置，其特征在于，所述通孔(500)的孔径沿远离所述烧嘴(4)的方向逐渐增大。

8.根据权利要求5所述的回火加热装置，其特征在于，沿所述聚火罩(5)周向分布的多个所述通孔(500)组成通孔环，相邻所述通孔环上的所述通孔(500)错位设置。

9.根据权利要求3所述的回火加热装置，其特征在于，所述聚火罩(5)的底面设有连通孔(510)，所述烧嘴(4)穿过所述连通孔(510)以与所述聚火罩(5)连接。

10.根据权利要求1所述的回火加热装置，其特征在于，所述助燃物输送管(2)与所述混合管(3)为同轴设置的直管，所述可燃物输送管(1)为弯管。

Images