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高溫精密退火爐的制作方法

文檔序號:11311134閱讀:709來源:國知局
高溫精密退火爐的制造方法與工藝

本實用新型涉及一種退火爐,尤其是一種高溫精密退火爐。



背景技術(shù):

光學玻璃的退火工藝在光學玻璃生產(chǎn)環(huán)節(jié)具有重要的地位,對最終產(chǎn)品的性能有著重要的作用。隨著光學玻璃品種的不斷發(fā)展,所要求的最大退火溫度不斷提高。特別是某些牌號高溫玻璃,其需要的退火溫度甚至超過1000℃。

現(xiàn)有的光學玻璃退火爐包括爐體,爐體的爐膛呈方型結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)的退火爐往往存在退火區(qū)域死角的問題;另外,現(xiàn)有的光學玻璃退火爐在爐體的側(cè)壁開有爐門,不僅使退火爐的密封不良,影響爐溫均勻性,而且使用壽命降低,不易維護。因此,現(xiàn)有的光學玻璃退火爐的最高退火溫度還無法達到超過1000℃的高溫退火要求,并且爐溫均勻性一般。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種爐溫均勻性更好的高溫精密退火爐。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:高溫精密退火爐,包括爐體、爐底和均熱罩,還包括具有吊鉤的提升裝置;

所述爐體包括升降爐殼和設(shè)置在升降爐殼內(nèi)表面上的爐襯;

所述爐體放置于爐底上,且爐體與爐底相貼合的部位處設(shè)置有密封結(jié)構(gòu);所述爐襯與爐底共同圍成一個圓柱形的空腔,該空腔為爐膛;所述均熱罩設(shè)置在爐膛內(nèi),且與升降爐殼的底部相連接;

所述提升裝置通過吊鉤與升降爐殼相連,提升裝置可驅(qū)使爐體沿豎直方向上下運動。

進一步的是,該高溫精密退火爐還包括設(shè)置在爐膛內(nèi)的加熱器;所述加熱器為電阻帶,所述電阻帶上的發(fā)熱元件在圍成爐膛的爐襯表面和爐底表面上均勻分布。

進一步的是,所述爐襯由耐高溫的陶瓷纖維材料制成,所述爐底由耐火磚砌筑而成。

進一步的是,所述均熱罩設(shè)置在爐膛的正中央位置。

進一步的是,所述均熱罩包括支撐骨架及可拆卸地設(shè)置在支撐骨架上的罩殼板;所述支撐骨架包括支腳桿,所述支腳桿的下端與升降爐殼的底部相連接。

進一步的是,該高溫精密退火爐還包括均熱板,所述均熱板設(shè)置在爐底的上表面,并位于均熱罩的正下方。

進一步的是,所述提升裝置包括支柱、橫梁和卷揚機;所述支柱為四根并呈方形分布設(shè)置于地基面上,所述橫梁設(shè)置支柱的頂端,所述卷揚機設(shè)置在橫梁上,所述吊鉤與卷揚機的吊索相連。

進一步的是,所述支柱上設(shè)置有導(dǎo)軌,所述升降爐殼的側(cè)表面上分別設(shè)置有與各導(dǎo)軌相匹配的導(dǎo)輪組,所述導(dǎo)輪組由上下分布的兩個導(dǎo)向輪組成。

進一步的是,所述密封結(jié)構(gòu)為迷宮密封,其包括設(shè)置在爐體下端的上法蘭、設(shè)置在上法蘭下側(cè)的第一迷宮環(huán)、設(shè)置在爐底上端的下法蘭以及設(shè)置在下法蘭上側(cè)的第二迷宮環(huán),所述第一迷宮環(huán)與第二迷宮環(huán)間隙配合設(shè)置在一起,所述第一迷宮環(huán)和第二迷宮環(huán)之間的間隙中設(shè)有密封填料。

進一步的是,該高溫精密退火爐還包括耐高溫的強風循環(huán)風機,所述強風循環(huán)風機包括驅(qū)動電機及與驅(qū)動電機傳動連接的循環(huán)產(chǎn)風件,所述驅(qū)動電機設(shè)置在升降爐殼的頂部,所述循環(huán)產(chǎn)風件具有底部進風口和周側(cè)出風口,循環(huán)產(chǎn)風件設(shè)置在均熱罩的頂部,且底部進風口與均熱罩內(nèi)部相通,周側(cè)出風口與爐膛相通。

本實用新型的有益效果是:該高溫精密退火爐采用了圓柱形的爐膛結(jié)構(gòu),避免了退火區(qū)域死角的問題,極大的提高了最高退火溫度;而且,該高溫精密退火爐通過提升裝置將爐體上下移動進行開合,不需要另開爐門,密封效果良好,保證了爐溫的均勻性,提高了使用壽命,而且維護方便。據(jù)測試,該高溫精密退火爐的最高退火溫度可達到1050℃,并且爐溫均勻性≤±3℃,經(jīng)過其退火處理的光學玻璃均保持了良好的一致性。

附圖說明

圖1是本實用新型的實施結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2是圖1中A處的局部放大圖;

圖中標記為:爐體100、升降爐殼110、導(dǎo)向輪111、爐襯120、爐膛130、爐底200、均熱罩300、支腳桿311、罩殼板320、提升裝置400、支柱410、導(dǎo)軌411、橫梁420、卷揚機430、吊鉤431、密封結(jié)構(gòu)500、上法蘭510、第一迷宮環(huán)520、下法蘭530、第二迷宮環(huán)540、密封填料550、強風循環(huán)風機600、驅(qū)動電機610、循環(huán)產(chǎn)風件620、底部進風口621、周側(cè)出風口622、加熱器700、均熱板800。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明。

如圖1所示,高溫精密退火爐,包括爐體100、爐底200、均熱罩300,以及具有吊鉤431的提升裝置400;

所述爐體100包括升降爐殼110和設(shè)置在升降爐殼110內(nèi)表面上的爐襯120;

所述爐體100放置于爐底200上,且爐體100與爐底200相貼合的部位處設(shè)置有密封結(jié)構(gòu)500;所述爐襯120與爐底200共同圍成一個圓柱形的空腔,該空腔為爐膛130;所述均熱罩300設(shè)置在爐膛130內(nèi),且與升降爐殼110的底部相連接;

所述提升裝置400通過吊鉤431與升降爐殼110相連,提升裝置400可驅(qū)使爐體100沿豎直方向上下運動。

其中,由于需要通過提升裝置400將爐體100上下移動進行開合,因此爐體100與爐底200是可拆卸連接的,優(yōu)選為爐體100的下端與爐底200的上端彼此嵌合在一起的結(jié)構(gòu)。通過提升裝置400將爐體100上下移動進行開合,不需要另開爐門,密封效果良好,保證了爐溫的均勻性,提高了使用壽命,而且維護方便。

通常為了具有足夠的結(jié)構(gòu)強度和剛性,升降爐殼110采用組焊成型的一體化的籠式結(jié)構(gòu);升降爐殼110的外形通常為多邊形結(jié)構(gòu),優(yōu)選為正多邊形結(jié)構(gòu);為方便與吊鉤431連接,升降爐殼110上通常設(shè)置有吊耳;優(yōu)選設(shè)置四個呈矩形分布于升降爐殼110頂部的吊耳,四個吊耳通過拉索連接后再與吊鉤431相連。爐襯120為該高溫精密退火爐的保溫層,通常選用耐高溫的保溫材料制作,優(yōu)選采用耐高溫的陶瓷纖維材料制作;相比與其他的保溫材料,陶瓷纖維材料具有更好的化學穩(wěn)定性、更好的熱穩(wěn)定性,更低的導(dǎo)熱性,最高使用溫度可達到1400℃;優(yōu)選的,爐襯120的厚度為300mm、內(nèi)直徑為Φ1800mm、凈空高度2300mm。

爐底200作為該高溫精密退火爐的載體,主要用于爐體100的安裝以及工件的承重和工件的裝卸;爐底200一般包括承重平臺和設(shè)置在承重平臺下表面上的支腿,其通常由耐火磚砌筑而成。

均熱罩300用于使加熱器產(chǎn)生的加熱溫度均勻分布,以提高爐溫的均勻性,通常將均熱罩300設(shè)置在爐膛130的正中央位置,其可隨爐體100上下移動。均熱罩300一般采用耐高溫的不銹鋼材料制作,最高使用溫度可達1100℃。均熱罩300的結(jié)構(gòu)可以為多種,優(yōu)選為如圖1所示的結(jié)構(gòu),即均熱罩300的外形呈圓柱形,包括支撐骨架及可拆卸地設(shè)置在支撐骨架上的罩殼板320;所述支撐骨架包括支腳桿311,所述支腳桿311的下端與升降爐殼110的底部相連接。支撐骨架通常由無縫鋼管制成,支腳桿311的下端與升降爐殼110的底部一般通過連接部件固定連接在一起;罩殼板320的厚度優(yōu)選為2mm,每塊罩殼板320均可拆卸地安裝,方便均熱罩300進行維護和檢修。

提升裝置400用于上下移動爐體100,以開合該高溫精密退火爐。通常采用龍門式電動提升機作為提升裝置400,其具體結(jié)構(gòu)如圖1所示,包括支柱410、橫梁420和卷揚機430;所述支柱410為四根并呈方形分布設(shè)置于地基面上,所述橫梁420設(shè)置支柱410的頂端,所述卷揚機430設(shè)置在橫梁420上,所述吊鉤431與卷揚機430的吊索相連。為防止提升到上限位置后爐體100意外下墜,龍門式電動提升機還具有四根安全承載機械臂;在爐體100提升到上限位置后,將安全承載機械臂伸出即可將爐體100固定住。

在上述基礎(chǔ)上,為了保證爐體100移動時平穩(wěn)無晃動,避免爐體100在上下移動過程中產(chǎn)生水平位移,,在支柱410上設(shè)置了導(dǎo)軌411,并在升降爐殼110的側(cè)表面上分別設(shè)置了與各導(dǎo)軌411相匹配的導(dǎo)輪組,所述導(dǎo)輪組由上下分布的兩個導(dǎo)向輪111組成。

密封結(jié)構(gòu)500用于將爐體100與爐底200相連接的部位密封住,以保證爐溫的均勻性,提高該高溫精密退火爐的使用壽命。密封結(jié)構(gòu)500的實施方式可以為多種,優(yōu)選為如圖2所示的迷宮式密封結(jié)構(gòu),該密封結(jié)構(gòu)500包括設(shè)置在爐體100下端的上法蘭510、設(shè)置在上法蘭510下側(cè)的第一迷宮環(huán)510、設(shè)置在爐底200上端的下法蘭530以及設(shè)置在下法蘭530上側(cè)的第二迷宮環(huán)540,所述第一迷宮環(huán)520與第二迷宮環(huán)540間隙配合設(shè)置在一起,所述第一迷宮環(huán)520和第二迷宮環(huán)540之間的間隙中設(shè)置有密封填料550。

作為本實用新型的一種優(yōu)選方案,再如圖1所示,該高溫精密退火爐還包括耐高溫的強風循環(huán)風機600,所述強風循環(huán)風機600包括驅(qū)動電機610及與驅(qū)動電機610傳動連接的循環(huán)產(chǎn)風件620,所述驅(qū)動電機610設(shè)置在升降爐殼110的頂部,所述循環(huán)產(chǎn)風件620具有底部進風口621和周側(cè)出風口622,循環(huán)產(chǎn)風件620設(shè)置在均熱罩300的頂部,且底部進風口621與均熱罩300內(nèi)部相通,周側(cè)出風口622與爐膛130相通。其中,強風循環(huán)風機600所產(chǎn)生的風量大,周側(cè)出風口622通常為沿循環(huán)產(chǎn)風件620周向均勻分布的多個;均熱罩300的內(nèi)腔及均熱罩300與爐襯120之間的間隙均為風道,在該強風循環(huán)風機600的作用下形成“循環(huán)產(chǎn)風件620的周側(cè)出風口622→均熱罩300與爐襯120之間的間隙→均熱罩300底部開口→均熱罩300的內(nèi)腔→循環(huán)產(chǎn)風件620的底部進風口621”這樣一個氣流循環(huán),氣流在循環(huán)產(chǎn)風件620的周側(cè)出風口622水平分流,然后由均熱罩300與爐襯120之間的間隙自上而下,再有均熱罩300的內(nèi)腔自下而上進入循環(huán)產(chǎn)風件620的底部進風口621,如此往復(fù)循環(huán),將加熱器700產(chǎn)生的熱量帶入工作區(qū)與玻璃制品工件進行充分的熱交換,完成均勻退火,大大提升了該高溫精密退火爐爐內(nèi)溫度的均勻性。

具體的,再如圖1所示,該高溫精密退火爐還包括設(shè)置在爐膛130內(nèi)的加熱器700;所述加熱器700為電阻帶,所述電阻帶上的發(fā)熱元件在圍成爐膛130的爐襯120表面和爐底200表面上均勻分布。所選用的電阻帶為最高使用溫度達到1400℃的電阻帶波形線發(fā)熱元件,可滿足高溫精密退火爐的最高退火溫度1050℃的要求。電阻帶上的發(fā)熱元件在圍成爐膛130的爐襯120表面和爐底200表面上均勻分布,可使爐膛130內(nèi)的加熱溫度均勻;為提高電阻帶的使用壽命,電阻帶的設(shè)計參數(shù)優(yōu)選確定為其表面負荷≤1.4W/CM2。

優(yōu)選的,再如圖1所示,該高溫精密退火爐還包括均熱板800,所述均熱板800設(shè)置在爐底200的上表面,并位于均熱罩300的正下方,需要退火的工件一般放置于均熱板800上。均熱板800用于進一步均熱,其通常采用碳化硅材料制作。

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