CN2854601Y

CN2854601Y - 多段式退火试验炉的试样传输装置

Info

Publication number: CN2854601Y
Application number: CN 200520047124
Authority: CN
Inventors: 杨勇杰; 李国保
Original assignee: Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2005-11-30
Filing date: 2005-11-30
Publication date: 2007-01-03
Anticipated expiration: 2015-11-30

Abstract

多段式退火试验炉的试样传输装置，设置于多段式退火试验炉上，包括，滑轨，安装于炉体支架上，贯穿退火试验炉炉体，其上设有凹槽；推杆，设置于滑轨上，分别依次头尾连接，其底部与滑轨凹槽形状相匹配；推杆活塞，设置于退火试验炉炉体的进口处，与推杆相配合；试样杆，设置于滑轨上，串联于多个推杆中间，其上开有试样容置槽。本实用新型使用滑轨凹槽底板，使试样杆保持在陶瓷纤维帘下传送，消除了因掀动陶瓷纤维帘带来的气氛隔离问题；本实用新型推杆、试样杆以短杆、连续传输方式，减小现有试样推杆由于长变形造成的传输和定位困难，可自动控制试验过程。

Description

多段式退火试验炉的试样传输装置

技术领域

本实用新型涉及一种试样传输装置，，特别涉及在多段式、多种气氛退火试验炉的试样传输。

背景技术

硅钢生产工艺较复杂，后处理工序较多且对工艺条件的控制极为严格，要求试验炉同时实现多个温度和多种独立气氛。因而对试样的传输装置提出了传输稳定性、试样定位准确性、传输过程对各炉段气氛影响小等严格的要求。

无取向硅钢退火工艺要求：

炉内连续实现脱碳(湿气氛)、还原(还原性干气氛)、冷却，炉内干、湿气氛相互隔离。

炉内各段温度差别较大：加热段-脱碳段-还原段-冷却段。

取向硅钢退火工艺要求：

炉内连续实现脱碳(湿气氛)、还原(还原性干气氛)、渗氮(含氨气气氛)和保护气氛冷却(还原性干气氛)。气氛除湿气氛外均为还原气氛，所有气氛中氢气含量均大于20％。炉内各段温度差别较大：加热段-脱碳段-还原段-渗氮段-冷却段。这就使炉内各段的气氛控制变得非常困难。同时，各段间较大的温度差别也给试样传输装置极大的考验。目前的多段多种气氛退火炉有手动推杆和网带试样传输两种方式。由于受其传输方式的影响，网带式连续退火炉的炉段间难以隔离，不宜用作多种气氛连续试验。

参见图1A～图1D，其所示为现有的手动推杆式硅钢退火炉(五段)示意图。其包括：炉体1a、试样传输装置2a(即手动推杆)、供气和加湿系统、试样取放装置3a、试样小车4a和控制系统(控制盘、温控系统和气体控制系统，图中未示)。炉体1a包括：炉壳11a、马弗体12a、加热元件13a、耐火材料14a、炉体支架15a、废气燃烧系统等。马弗体12a为整体马弗，马弗材料为Inconel或不锈钢。整体马弗12a上焊有4个废气燃烧烧嘴16a(见图1B、图1C和图1D)，并通过烧嘴内的金属挡板17a将马弗分为五段，即五个炉段。出入口也分别设有废气烧嘴。烧嘴的燃料为液化石油气或焦炉煤气。由于炉温较高，气氛隔离方式采用废气烧嘴内金属挡板17a下挂陶瓷纤维帘171a(见图1C和图1D)。根据气氛要求，陶瓷纤维帘171a采用SiC、Al₂O₃等陶瓷材料。两炉段间废气由金属挡板17a两侧进入烧嘴16a内，在烧嘴16a出口处由点火装置点燃。马弗体和炉壳间为耐火材料。发热体为硅碳棒或电阻丝，控温热电偶在发热体间靠近马弗处。每个炉段都有单独的供气系统(含加湿器)。当加热体在两侧时，每炉段的气体入口管焊接在马弗体顶部的相应位置；当加热体在顶部和底部时，每炉段的气体入口管焊接在马弗体侧面的相应位置。由图1A和图1B可见，试样被固定在手动推杆头的夹钳上，并通过手动推杆送入，放样和取样装置分别在进出口两侧。

试验开始时，使用氮气驱赶炉内空气半小时后，点燃废气烧嘴并在各段通入试验设定气氛。试验进行时，操作人员在入口处将试样固定在推杆前部后，将手动推杆推入炉内，逐段定时停留直到送出炉外，出口处取样后拉回推杆，准备下一次试验。在指定炉段中的停留时间按工艺要求设定，操作工用秒表控制。由图1B可见，手动推杆进出炉段时都会掀起陶瓷纤维帘，影响气氛隔离效果。

现有的多段炉的试验传输装置主要存在三个问题：

1.造成气氛隔离困难：

在高温和较大的温差下，气体的对流和扩散速度都很快。这就使气氛隔离变得非常困难。手动推杆掀起陶瓷纤维帘会造成相邻两段的气氛相互污染。

2.高温变形：

现有多段炉较长的试样杆存在高温变形的问题。多个炉段中温度差别很大，必然会导致试样长杆翘曲变形，从而造成传输试样及定位的困难，也缩短了推杆的使用寿命。

3.难于实现自动操作：

传输试样及定位的困难使现有多段炉的试样长杆难以实现自动送样。由于气氛中含有氢气(＞20％)，喷出的火焰常常灼伤操作人员。同时，手动秒表控制的时间精度很差。

发明内容

为了克服高温下试样准确传输和气氛隔离的困难，本实用新型的目的在于设计一种多段式硅钢退火试验炉的试样传输装置，可以在高温、多种气氛的试验条件下，能方便准确地进行试样传输、定位，减小炉内不同段气氛的相互污染，有利于实现所规定的试验条件。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是，多段式退火试验炉的试样传输装置，设置于多段式退火试验炉上，包括，滑轨，安装于炉体支架上，贯穿退火试验炉炉体，其上设有凹槽；推杆，设置于滑轨上，分别依次头尾连接，其底部设有滑块与滑轨凹槽形状相匹配；推杆活塞，设置于退火试验炉炉体的进口处，与推杆相配合；试样杆，设置于滑轨上，串联于多个推杆中间，其上开有试样容置槽。

进一步，所述的滑轨凹槽形状为方形、梯形、方形双凹槽或梯形双凹槽，所述的推杆底部滑块与滑轨凹槽形状相匹配。

又，所述的试样容置槽的侧壁开有试样插槽。

所述的试样容置槽的底部设有试样支持架。

所述的滑轨与退火试验炉炉体之间设有在炉段间设有陶瓷纤维垫片。

所述的推杆以尾槽和凸接头方式依次串联连接。

所述的试样插槽上嵌入绝热的陶瓷槽或涂覆绝热的陶瓷涂层，

所述的陶瓷纤维帘由钢挡板以及设置于钢挡板侧边的陶瓷纤维材料组成，其中，钢挡板底部的陶瓷纤维帘高度与试样杆高度相匹配。

本实用新型的有益效果

1、传输方式

通过凹槽底板及其滑动固定方式的采用，确保试样方便准确的传输，并利于更换和维护；通过试样短杆和短杆的使用，减小温差和热膨胀的影响，并减小推动距离和相应推杆尺寸，使全炉尺寸也相应缩短；同时，凹槽底板和短杆的联用，可采用活塞推动方式，利于实现试验的自动操作，确保试样方便准确的传输。

2、气氛隔离

通过凹槽底板和短杆的联用，消除了陶瓷纤维帘翻动对气氛的影响；同时，结合凹槽底板垫片，减小了炉段间气氛接触面积，便于气氛隔离。

附图说明

图1A～图1D为现有多段式硅钢退火试验炉的试样传输装置示意图；

图2A～图2D为本实用新型一实施例的结构示意图；

图3a、3b为本实用新型滑轨凹槽方形结构示意图；

图4a、4b为本实用新型滑轨凹槽梯形结构示意图；

图5a、5b为本实用新型滑轨凹槽方形双凹槽结构示意图；

图6a、6b为本实用新型滑轨凹槽梯形双凹槽结构示意图；

图7a、7b为本实用新型推杆梯形方形结构示意图；

图8a、8b为本实用新型推杆梯形结构示意图；

图9a、9b为本实用新型推杆方形双凹槽结构示意图；

图10a、10b为本实用新型推杆梯形双凹槽结构示意图；

图11a、11b为本实用新型试样杆的结构示意图。

具体实施方式

参见图2A～图2D，本实用新型的多段式退火试验炉的试样传输装置，设置于多段式退火试验炉6上，包括，滑轨1，安装于炉体支架62上，贯穿退火试验炉炉体61，其上设有凹槽11；推杆2，设置于滑轨1上，分别依次以尾槽21和凸接头22方式依次串联连接，其底部设有滑块23与滑轨凹槽11形状相匹配；推杆活塞3，设置于退火试验炉炉体61的进口处，与推杆2相配合；试样杆4，设置于滑轨1上，串联于多个推杆2中间，其上开有试样容置槽41；以及分别设于退火试验炉6进出口处的放样装置7、取样装置8。

参见图2A～图2D、图3a～图6b，所述的滑轨1凹槽11形状为方形、梯形、方形双凹槽或梯形双凹槽；采用凹槽不仅能确保试样准确传输及定位，而且能减小炉段间气氛接触面积。所述的滑轨通过埋头螺丝固定在炉体进出口的支架上。由于图中试样10推进方向由入口到出口，所以入口处长度、宽度和高度方向均固定，其滑动槽很短可用于减小热应力对凹槽底板的影响；而出口处滑动槽较长，只固定高度和宽度方向，长度方向可延展以消除凹槽底板受热膨胀后出现的翘曲变形。

图7a～图10b，所述的推杆底部23与滑轨凹槽11形状相匹配，推杆

2，设置于滑轨1上，分别依次以尾槽21和凸接头22方式依次串联连接。

参见图11a、图11b，所述的试样杆4，其上开有试样容置槽41。所述的试样容置槽41的侧壁开有试样插槽411，以便快速取放试样10，所述的试样插槽411上嵌入绝热的陶瓷槽或涂覆绝热的陶瓷涂层；试样容置槽41的底部设有试样支持架412；两端分别设有供连接的尾槽42和凸接头43，以此串联于推杆2中，底部设有滑块44，该滑块形状与滑轨1凹槽11结构相匹配，以保证试样推送过程顺畅，没有偏差；推杆2长度是依据对应炉段长度来确定的。

为了改善气氛隔离，在滑轨1上各段间挡板对应位置两侧添加了陶瓷纤维垫片槽12，可放入陶瓷纤维垫片，减小底板热变形对马弗的影响并阻断炉段间气氛通过缝隙的对流。

所述的滑轨1与退火试验炉炉体6之间设有在炉段间设有陶瓷纤维垫片。

参见图2D，本实用新型所述的陶瓷纤维帘5由钢挡板51以及设置于钢挡板51侧边的陶瓷纤维材料52组成，其中，钢挡板51底部的陶瓷纤维材料52高度与试样杆4高度相匹配。

如图所示，滑轨1放置在退火试验炉炉体61马弗内，滑动螺丝通过固定在进出口的炉体支架62上。这种连接方式在长度方向上留有余量(进出口支架上均有螺丝滑动槽)，不仅有利于消除受热后凹槽底板的热膨胀，还便于更换滑轨1。

同时，滑轨1结合推杆2、试样杆4以短杆方式传输便于气体密封。这是由于滑轨1在炉段间设有陶瓷纤维垫片，结合推杆2、试样杆4以短杆和连续传输，减小了炉段间气氛的接触面积和长推杆进出各炉段带来的气氛对流。

短杆传输方式不仅能减小高温热膨胀及各段温差的影响，还有利于试样的准确自动传输。此外，短杆的更换和维修都很方便，整炉的长度也可大幅减小。

为了实现高温下气氛的良好隔离和试样的准确传输，本实用新型采用了凹槽底板传输的方式。

此外，为保证试样快速升温，本实用新型可进一步在试样插槽上嵌入绝热的陶瓷槽或涂覆绝热的陶瓷涂层，减小试样热损失，保证升温速度。对于硅钢的试验技术，特别是取向硅钢脱碳渗氮处理等工艺要求复杂的试验，采用本实用新型中的方形凹槽底板结合相应的试样杆和推杆的试样传输装置将是最佳选择。

Claims

1.多段式退火试验炉的试样传输装置，设置于多段式退火试验炉上，其特征是，包括，

滑轨，安装于炉体支架上，贯穿退火试验炉炉体，其上设有凹槽；

推杆，设置于滑轨上，分别依次头尾连接，其底部设有滑块与滑轨凹槽形状相匹配；

推杆活塞，设置于退火试验炉炉体的进口处，与推杆相配合；

试样杆，设置于滑轨上，串联于多个推杆中间，其上开有试样容置槽。

2.如权利要求1所述的多段式退火试验炉的试样传输装置，其特征是，所述的滑轨凹槽形状为方形、梯形、方形双凹槽或梯形双凹槽，所述的推杆底部的滑块与滑轨凹槽形状相匹配。

3.如权利要求1所述的多段式退火试验炉的试样传输装置，其特征是，所述的试样容置槽的侧壁开有试样插槽。

4.如权利要求1所述的多段式退火试验炉的试样传输装置，其特征是，所述的试样容置槽的底部设有试样支持架。

5.如权利要求1所述的多段式退火试验炉的试样传输装置，其特征是，所述的滑轨与退火试验炉炉体之间设有在炉段间设有陶瓷纤维垫片。

6.如权利要求1所述的多段式退火试验炉的试样传输装置，其特征是，所述的推杆以尾槽和凸接头方式依次串联连接。

7.如权利要求1所述的多段式退火试验炉的试样传输装置，其特征是，所述的试样插槽上嵌入绝热的陶瓷槽或涂覆绝热的陶瓷涂层，

8.如权利要求1所述的多段式退火试验炉的试样传输装置，其特征是，所述的陶瓷纤维帘由钢挡板以及设置于钢挡板侧边的陶瓷纤维材料组成，其中，钢挡板底部的陶瓷纤维帘高度与试样杆高度相匹配。