專利名稱：一種用真空層和空氣層雙層隔熱的熱處理加熱設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到熱處理加熱設(shè)備保溫技術(shù)的改進(jìn)，屬于熱處理領(lǐng)域。
俗有“電老虎”之稱的熱處理加熱設(shè)備，是人們所共知的。這說明熱處理加熱設(shè)備在工作時，耗電量大，能源利用效率低其數(shù)字是驚人的，其中僅從壁層散走的熱量就達(dá)30%之多。因此，多年來使用熱處理加熱設(shè)備在節(jié)能和改善勞動條件方面，就成為本行業(yè)突出的問題之一。為了解決這個問題，在已有的技術(shù)中，通常采用三種辦法①增加隔熱與保溫層的厚度，②選擇較小導(dǎo)熱系數(shù)的材料，③采用多層不同材料組成的復(fù)合壁。這些辦法都是較好的，有效的。但仍然存在著熱損失大，設(shè)備體積大的不足。我國在89～90年授予的專利號為88209365·0、88209370·3、88209371·1和88209271·x的實(shí)用新型專利，就是要解決上述不足。這些專利都是利用真空隔熱裝置，在爐壁上增加真空隔熱層，利用這種裝置的加熱設(shè)備，明顯地降低了爐壁的散熱能量。它與過去相比，在同樣的條件下，爐壁溫度由原來的60°降到45°，熱效率也由35%升為50%，但它也還有不足之處，即爐壁的熱損失仍然較大，這是由于緊靠真空夾層兩側(cè)的材料，熱傳導(dǎo)系數(shù)仍較大的緣故。
本發(fā)明的目的，就在于將帶有真空夾層的熱處理設(shè)備的爐壁溫度進(jìn)一步降低，使熱效率再提高一步，從而更合理的利用能源，節(jié)約能源。
為了達(dá)到上述目的、特提出本發(fā)明解決方案，對現(xiàn)有技術(shù)加以改進(jìn)。
本發(fā)明的構(gòu)思是利用真空與空氣導(dǎo)熱系數(shù)最小的特性，將真空夾層側(cè)面導(dǎo)熱系數(shù)大的材料換成導(dǎo)熱系數(shù)最小的材料，即在真空夾層側(cè)面制作有空氣室夾層，以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的和任務(wù)。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種用真空層和空氣層雙層隔熱的熱處理加熱設(shè)備，其隔熱層主要是由殼體[1]、真空層[5]、填料[4]、砌體[3]所組成，其特征在于，在真空層的側(cè)面還設(shè)計(jì)有1至多個空氣室層(簡稱空氣層，下同)[2]。其進(jìn)一步的特征在于，空氣室層可以是由砌體制作的密封空間，也可以是由耐熱板材制作的密封空間。一般是在砌爐時，在真空層[5]的側(cè)面用水玻璃加滑石粉作粘結(jié)劑，采用沾漿法砌成密封夾層空間，不應(yīng)有縫隙。它的形狀與大小，一般與真空層的形狀和大小相近似。
這種帶有真空層[5]與空氣層[2]雙層隔熱的熱處理加熱設(shè)備，其真空層與空氣層雙層結(jié)構(gòu)層被設(shè)置在爐膛砌體[3]外的側(cè)面、前面、后面、上面和下面。它可以制作成適應(yīng)爐膛形狀和尺寸的整體，使?fàn)t膛的砌體[3]外各面的真空層[5]與空氣層[2]各自相互連接，也可以各個面所設(shè)的真空層[5]與空氣層[2]單獨(dú)制作，互相不連接。在真空層[5]側(cè)面所設(shè)空氣層[5]數(shù)量的多少，可依設(shè)備的使用溫度而定，爐溫高時則用多個，如真空層[5]兩側(cè)均設(shè)有空氣層[2]，設(shè)備使用溫度低時，可只設(shè)一個，設(shè)在真空層[5]的一個側(cè)面?？諝鈱覽2]的形狀與大小，與真空層[5]及爐膛[6]有關(guān)，一般可由真空層[5]和爐膛[6]的形狀與尺寸來確定，如其斷面可為矩形、方形、圓形、環(huán)形、圓筒形、方筒形等。在同一個設(shè)備中，各個面的空氣層[2]不一定都是一樣的。
本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)是①節(jié)約時間，一般加熱時間可比已有技術(shù)縮短一半，節(jié)約能源50%，可由原先540KW.h/T降到200～250KW.h/T，③由于省略了部分筑爐材料，所以可降低設(shè)備成本10%。
以RJX-45型箱式電阻爐為例，比較采用本發(fā)明技術(shù)與采用真空層技術(shù)和傳統(tǒng)隔熱技術(shù)性能數(shù)據(jù)，其結(jié)果列入表1。
下面是對本發(fā)明的


圖1是本發(fā)明所設(shè)計(jì)帶有真空層[5]與空氣層[2]雙層隔熱的熱處理加熱設(shè)備的隔熱層結(jié)構(gòu)示意圖。
處在隔熱層最外部的是殼體[1]，向爐體內(nèi)部的各夾層，分別是空氣層[2]、真空層[5]、填料[4]、爐膛的砌體[3]。
圖2是本發(fā)明所設(shè)計(jì)帶有真空層[5]與空氣層[2]雙層隔熱的熱處理加熱設(shè)備隔熱層的另一種形式的結(jié)構(gòu)示意圖。
處在隔熱層最外部的是殼體[1]，向爐內(nèi)部的各夾層分別是真空層[5]、空氣層[2]、爐膛的砌體[3]，最里面的空間便是爐膛[6]，它與圖1的不同之處在于，省去了填料[4]的夾層。
圖3是本發(fā)明所設(shè)計(jì)帶有真空層[5]與空氣層[2]雙層隔熱的熱處理加熱設(shè)備隔熱層的又一種形式的結(jié)構(gòu)示意圖。
處在隔熱層最外部的是殼體[1]，向爐內(nèi)部的各夾層分別是空氣層[2]、真空層[5]、空氣層[2]、爐膛的砌體[3]、爐膛[6]，與圖1不同的是用空氣層[2]代替了填料[4]夾層。
圖4是應(yīng)用本發(fā)明所設(shè)計(jì)的帶有真空層[5]與空氣層[2]雙層隔熱的熱處理加熱設(shè)備隔熱層的一個具體實(shí)施例-LDⅡ-50型離子氮化爐示意圖。
在殼體[1]里層設(shè)有空氣層[2]，這個空氣層[2]在爐子的上部和下部均是圓弧形，而在側(cè)面是圓筒形，再里面便是真空工作室。(可以視為真空層[5])它同時也是爐膛。
圖5是應(yīng)用本發(fā)明所設(shè)計(jì)的帶有真空層[5]與空氣層[2]雙層隔熱層的熱處理加熱設(shè)備隔熱層又一個具體實(shí)施例-IQD-60真空井式多用爐結(jié)構(gòu)示意圖。
在井式爐的側(cè)面，隔熱層的各夾層向爐內(nèi)分別是殼體[1]、圓筒形空氣層[2]、圓筒形真空層[5]、圓筒形爐膛的砌體[3];在爐的頂部由殼體[1]向爐內(nèi)部分別是砌體[3]、環(huán)形空氣層[2]、環(huán)形真空層[5]、砌體[3]，砌體[3]的里面是爐膛[6]。而爐蓋則由殼體[1]向爐內(nèi)分別是砌體[3]、圓盤形空氣層[2]、圓盤形真空層[5]、填料[4]，爐底部由殼體[1]向爐內(nèi)分別是砌體[3]、圓盤形真空層[5]、砌體[3]最后到爐膛[6]。
下面通過本發(fā)明的具體實(shí)施例，進(jìn)一步說明本發(fā)明的細(xì)節(jié)。
將IQD-60真空井式多用爐，改用帶有真空層和空氣層雙層隔熱的真空井式多用爐。
首先按常規(guī)砌爐法，在內(nèi)徑為Φ1360mm筒式殼體的底部砌上耐火砌體磚，其上面再安放直徑為Φ1200mm，高20mm圓盤形真空層裝置，再在它的上面砌上耐火磚砌體。在側(cè)面，于殼體內(nèi)側(cè)安裝高為1200mm，外徑為Φ1300mm，內(nèi)徑為Φ1260mm的筒式真空層裝置，該裝置與殼體間距為30mm，這個間距用耐火磚將上面封死，并用水玻璃加滑石粉作粘結(jié)劑，用沾漿法將殼體與真空夾層間的空間密封好，便形成高1200mm，外徑Φ1360mm，內(nèi)徑Φ1300mm的圓筒式空間，即為空氣層。在真空層內(nèi)則用耐火磚安常規(guī)要求砌好爐膛，然后，在該真空層上方繼續(xù)砌上耐火磚的砌體，經(jīng)平整后，放上外徑為Φ1360mm，內(nèi)徑為Φ650mm，高為40mm的環(huán)形真空層裝置，它的外環(huán)靠近殼體，內(nèi)環(huán)不碰馬弗罐為宜，然后，在環(huán)形真空層上面，高出40mm處，在耐火磚的支撐和殼體作用下，砌上耐火磚，耐火磚與真空層之間就有一個高為40mm，外徑為Φ1130mm，內(nèi)徑為Φ650mm的環(huán)形空間，這個空間用水玻璃加滑石粉作粘結(jié)劑，進(jìn)行密封，此空間即為空氣層。用同樣的方法，安制上蓋的隔熱層。砌爐后，烘干，即可待用。
表1 RJX-45型箱式電爐采用本發(fā)明、 真空層和傳統(tǒng)隔熱技術(shù)性能數(shù)據(jù)比較
權(quán)利要求
1.一種用真空層和空氣層雙層隔熱的熱處理加熱設(shè)備，其隔熱層主要是由殼體[1]、真空層[5]、填料[4]、砌體[3]所組成，其特征在于，在真空層的側(cè)面設(shè)計(jì)有1至多個空氣室層(簡稱空氣層，下同)[2]。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用真空層和空氣層雙層隔熱的熱處理加熱設(shè)備，其特征在于，空氣層是一個由砌體制作的密封空間或由耐熱板制作的密封空間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用真空層和空氣層雙層隔熱的熱處理加熱設(shè)備，其特征在于，空氣層的形狀和大小，一般與真空層的形狀與大小相近似，其斷面可為矩形、方形、圓形、環(huán)形、圓筒形、方筒形等。
全文摘要
屬于熱處理領(lǐng)域的一種用真空層和空氣層雙層隔熱的熱處理加熱設(shè)備，其隔熱層由殼體[1]、真空層[5]、填料[4]、砌體[3]所組成，特征在于，在真空層的側(cè)面還設(shè)有1至多個空氣層[2]。這種空氣層的大小與形狀和真空層的大小和形狀相近似，它適合于各種熱處理加熱設(shè)備，同已有技術(shù)相比，主要優(yōu)點(diǎn)是①可縮短加熱時間1/2，②節(jié)約電能50％，③降低設(shè)備成本10％。
文檔編號C21D1/00GK1110783SQ9411020
公開日1995年10月25日 申請日期1994年4月20日 優(yōu)先權(quán)日1994年4月20日
發(fā)明者劉承仁, 劉偉, 許彬, 金華 申請人:大連海運(yùn)學(xué)院船機(jī)修造工程及金屬材料工藝研究所