專利名稱：一種新型高效節(jié)能抽屜式列管型電阻爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱處理所用的電阻爐，特別涉及鋼絲連續(xù)熱處理所用的一種新型高效節(jié)能氣體保護(hù)的抽屜式列管型電阻爐。
鋼絲連續(xù)熱處理爐按鋼絲加熱方式分簡接加熱和直接加熱兩種。間接加熱方式有感應(yīng)加熱、液浴加熱、流動粒子加熱及電阻加熱等。目前國外應(yīng)用最廣泛的是電阻加熱，一般爐體都是箱體形的列管型電阻爐;為了節(jié)能、輕便、體積小，國內(nèi)外普遍采用耐火硅酸鋁纖維材料作耐熱絕熱層，但這種耐熱絕熱層是柔性材料，給電阻爐中電熱體的安裝帶來困難;為了解決電熱體的安裝難題，有的采用硅-碳棒、硅-鉬棒，或把電阻絲纏繞在爐管外的高鋁瓷管上等方法;用硅-碳棒和硅-鉬棒的方法兩種加熱器安裝、維修都較方便，但硅-碳棒易老化，使用60～80h后，電阻值增大約15～20%，隨后繼續(xù)增大達(dá)數(shù)倍至數(shù)十倍，造成功率不穩(wěn)，而且強度低、易斷裂，更換時新舊棒不能串聯(lián)或并聯(lián)在一起使用。且硅鉬棒和硅碳棒作加熱體時都要使用變壓器，熱損失也較大，壽命較金屬絲材短，爐溫不均;采用電阻絲纏繞在爐管外的瓷管上，維修時不方便，需停爐降溫，掀開爐蓋，取出爐管和瓷管才能更換加熱器，再升溫至使用溫度共需停爐修理時間約35～40h，而且因降溫、升溫耗費許多熱能，不僅耽誤生產(chǎn)周期，也造成人力、物力、能源的浪費。目前國外全纖維爐子加熱體的設(shè)計，多數(shù)把電阻絲的螺旋狀柱體壓在硅酸鋁耐火纖維內(nèi)組成一個整體，電阻絲的3/4被埋入在約900×540×160(mm)的硅酸鋁纖維體中，約35Kg左右，排列嵌鑲在爐蓋上，爐蓋兩側(cè)即纖維體兩端用金屬板支托，通過鋼絲的爐管位于該纖維體下方的爐底上，這種結(jié)構(gòu)形式的加熱體解決了全纖維爐襯的加熱體安裝難題。但仍存在以下缺點1、加熱器單獨裝在爐頂，熱效應(yīng)較差;2、電阻絲3/4被埋入硅酸鋁纖維體中，在升溫過程中，產(chǎn)生的熱量首先絕大部份是用來加熱纖維體至高溫，再由纖維體向爐管輻射熱，由于纖維體的導(dǎo)熱系數(shù)很低，≤0.205Keal/M.h.℃，而空氣導(dǎo)熱系數(shù)是65.5×103Keal/M.h.℃;所以裸露電阻絲對爐管輻射熱非?？欤瑺t管內(nèi)或爐膛空間的溫度變化敏感性較高，控溫精度高;埋入式電熱體的溫度滯后現(xiàn)象遠(yuǎn)大于裸露式爐溫均勻性也差;3、由于電阻絲只有1/4裸露于空氣中，使電阻絲各段的散熱差異相當(dāng)大，散熱差的部分溫度陡升，國內(nèi)的這種加熱體質(zhì)量差，很快被燒斷，無法使用;這種加熱體只能一次性使用，不能修復(fù)，故維修費用很高，4、更換加熱體時必須停爐降溫，掀開爐蓋進(jìn)行維修更換，勞動強度大，影響生產(chǎn)3個班，更換加熱體時，由于其他收線機、電解去鹽槽、磷酸槽、熱水清洗槽、氨分解及凈化裝置等跟隨爐子同時停電升降溫的耗電量可達(dá)700多度電。
本發(fā)明的目的是為了提供一種結(jié)構(gòu)簡單、便于制造、生產(chǎn)效率高，鋼絲的熱處理質(zhì)量均勻，節(jié)能、省時、省力、便于維修的新型高效節(jié)能抽屜式列管型電阻爐。
本發(fā)明的目的是按以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。備好爐底(前爐底、后爐底)、爐蓋(前端蓋、中蓋(一)、中蓋(二)、后端蓋)、熱電偶、手柄、活動擋板、絕熱層、透氣隔板、加熱器、耐熱層、爐殼、爐管、張力機構(gòu)、重錘、立柱、骨架、活動蓋板、隔熱側(cè)板、隔熱中板、密封套管、冷卻水槽、冷卻管、氣體流量控制架、保護(hù)罩、定位板、接線端子、導(dǎo)線、引出棒、電源控制柜、緊固錨釘、電阻絲、長瓷管、高溫粘結(jié)劑、連接螺釘、加強板、耐熱加強涂層、開口銷、支板、固定裝置、爐膛、高溫硅酸鋁纖維板、緊固螺釘、滑輪、鋼絲繩、螺釘、連接塊(一)、連接塊(二)、下固定塊、上固定塊、密封圈、螺栓，爐底為兩段組合，前爐底與后爐底之間用連接螺釘連接，爐底設(shè)置有耐熱層、絕熱層、隔熱側(cè)板、隔熱中板、活動擋板、活動蓋板、保護(hù)罩、接線端子、定位板、導(dǎo)線、在爐底的爐膛中裝有抽屜式的加熱器和透氣隔板，爐管依次排列在爐底的爐膛的上方，爐管的中部擱放在各透氣隔板上，在爐子兩端的爐底上設(shè)有爐管張力機構(gòu)和固定裝置，立柱與爐底底部相固定;爐蓋為四段掀蓋式組合-前端蓋、中蓋(一)、中蓋(二)、后端蓋，前端蓋、中蓋(一)、中蓋(二)、后端蓋之間用連接螺釘連接，爐蓋內(nèi)裝有絕熱層、耐熱層、并用緊固錨釘、支板、開口銷固定，加強板支托，加強板焊在爐殼上，供用骨架支撐，爐蓋壓實在爐底上，熱電偶分別從爐蓋插入爐膛內(nèi)適當(dāng)深度且固定在爐蓋上，并用補償導(dǎo)線和電源控制柜的控溫儀表、記錄儀表相聯(lián)接，在出料端，爐管、冷卻管的接頭通過套管采用插接式密封連接，套管焊在冷卻水槽上，套管內(nèi)裝有密封圈，接線端子的一端與電阻絲的引出棒連接，另一端用導(dǎo)線與電源控制柜相連接，氣體流量控制架插入導(dǎo)套中，氣體流量控制架與冷卻水槽用螺栓固定，即構(gòu)成新型高效節(jié)能抽屜式列管電阻爐。
抽屜式列管型電阻爐的爐管為耐熱不起皮鋼管(Cr25Al5Si2Mn)制作，多條爐管并排在加熱器的上方，爐管中部支撐在透氣隔板上，在爐體外的一端用固定裝置固定，另一端通過張力機構(gòu)、滑輪、鋼絲繩，由重錘拉直變形的爐管;透氣隔板采用高溫硅酸鋁纖維板用高溫粘結(jié)劑粘結(jié)而成，其兩側(cè)表層涂有耐熱涂料，透氣隔板的透氣孔壁鑲有高鋁短瓷管，透氣隔板固定粘結(jié)在爐底的耐熱層上，透氣隔板的兩端固定在爐膛兩側(cè)墻中，與隔熱側(cè)板相接;加熱器為長方體形抽屜式組合體，該組合體由加熱器基體和電阻絲長瓷管組成，加熱器基體采用高溫硅酸鋁纖維板用高溫粘結(jié)劑粘結(jié)而成，基體的上表面涂有耐熱加強涂層，螺旋管狀的電阻絲與引出棒連接，螺旋管狀電阻絲裸露地懸吊在長瓷管上，長瓷管的兩端固定在加熱器基體上，加熱器安裝在透氣隔板之間的格子中，加熱器的兩側(cè)與透氣隔板之間留有收縮縫，用高溫硅酸鋁棉填充;爐底的一外側(cè)設(shè)有保護(hù)罩，在保護(hù)罩內(nèi)，電源導(dǎo)線與接線端子連接，接線端子與電阻絲的引出棒連接，引出棒通過定位板固定在爐底側(cè)面的金屬板上。
該抽屜式列管型電阻爐采用分解氨氣保護(hù)，氣體在爐管內(nèi)逆向流動，使鋼絲加熱避免氧化脫碳;鋼絲通過爐管單道加熱;透氣隔板用高溫硅酸鋁纖維制成;爐襯為全纖維結(jié)構(gòu)，爐底的絕熱層是普通硅酸鋁纖維，耐熱層為高鋁纖維毯;爐蓋的絕熱層是普通硅酸鋁纖維，耐熱層采用高鋁纖維用高溫粘結(jié)劑粘結(jié)而成;爐體的骨架用矩形鋼管焊接而成;爐殼用鋼板鋪在矩形骨架上焊接而成，爐膛分三區(qū)加熱(預(yù)熱區(qū)、加熱區(qū)、保溫區(qū))，三區(qū)熱電偶閉環(huán)可控硅控溫，采用PID調(diào)節(jié)，每區(qū)設(shè)兩只熱電偶，一只測控溫接數(shù)字顯示儀，另一只記錄和報警，爐底的立柱與爐底為活動式裝置。
本發(fā)明熱損耗低、升溫時間快、熱效率高，適用于多條鋼絲或其他金屬絲同時快速通過爐內(nèi)，達(dá)到韌化或固溶處理的目的，爐內(nèi)均溫性能好，在10米長的爐膛中，均溫區(qū)長達(dá)7米，各爐管內(nèi)的橫向溫差僅為±4.5℃，長度方向的溫差僅為±10℃，退火后的鋼絲表面光亮，無氧化色、內(nèi)部組織和各機械性能均一性好，廢品率低，成材率高，由于加熱器采用了抽屜式結(jié)構(gòu)，不掀爐蓋，就可把加熱器取出爐外，可在高溫下進(jìn)行維修，因而使用方便，使更換加熱器的時間大大縮短為30min，只用一般鋼絲連續(xù)熱處理爐的1/60時間，節(jié)省了人力、物力和時間，減少了每次維修加熱器時的電能損失700多度。由于爐管與冷卻管接頭采用插接式密封結(jié)構(gòu)，使之拆卸方便，密封性能好;爐膛分三區(qū)加熱，采用熱電偶三段閉環(huán)式可控硅控溫系統(tǒng)，讀數(shù)直觀，控溫精度高，使用安全可靠;已生產(chǎn)的樣機使用一年多以來，未發(fā)生任何故障，所有性能完全達(dá)到了預(yù)計的指標(biāo)，結(jié)構(gòu)新穎屬國內(nèi)外先進(jìn)水平。
下面將結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意2為圖1A-A剖面結(jié)構(gòu)示意3為本發(fā)明側(cè)視4為本發(fā)明加熱器結(jié)構(gòu)示意5為本發(fā)明的電阻絲結(jié)構(gòu)示意6為本發(fā)明的透氣隔板結(jié)構(gòu)示意7為本發(fā)明的爐蓋連接示意8為本發(fā)明的爐蓋內(nèi)絕熱層，耐熱層安裝固定關(guān)系示意9為本發(fā)明爐底連接示意10為本發(fā)明爐底與保護(hù)罩連接示意11為本發(fā)明張力機構(gòu)和固定裝置與爐底、爐管連接關(guān)系示意12為本發(fā)明出料端爐管與冷卻槽管的接頭插接式密封連接示意13為本發(fā)明氣體流量控制架與冷卻槽的連接示意圖在圖1至圖13中，1為爐底、2為爐蓋、3為熱電偶、4為手柄、5為活動擋板、6為耐熱層、7為透氣隔板、8為加熱器、9為絕熱層、10為爐殼、11為爐管、12為張力機構(gòu)、13為重錘、14為收縮縫、15為立柱、16為骨架、17為活動蓋板、18為隔熱側(cè)板、19為隔熱中板、20為密封套管、21為冷卻水槽、22為冷卻管、23為氣體流量控制架、24為保護(hù)罩、25為定位板、26為接線端子、27為導(dǎo)線、28為引出棒、29為電源控制柜、30為緊固錨釘、31為電阻絲、32為長瓷管、33為高溫粘結(jié)劑、34為前端蓋、35為連接螺釘、36為中蓋(一)、37為中蓋(二)、38為后端蓋、39為加強板、40為耐熱加強涂層、41為開口銷、42為支柱、43為固定裝置、44為爐膛、45為前爐底、46為后爐底、47為高溫硅酸鋁纖維板、48為緊固螺釘、49為基體、50為短瓷管、51為透氣孔、52為金屬板、53為下夾緊塊、54為上夾緊塊、55為夾緊螺釘、56為滑輪、57為鋼絲繩、58為螺釘、59為連接塊(一)、60為連接塊(二)、63為下固定塊、64為上固定塊、65為密封圈、66為螺栓、67為導(dǎo)套參照圖1至圖13，備好以上所述零部件，進(jìn)行組合裝配，爐底1為兩段組合，前爐底45與后爐底46用連接螺釘35連接，爐底1設(shè)置有絕熱層9、耐熱層6、隔熱側(cè)板18、隔熱中板19、活動擋板5、活動蓋板17、保護(hù)罩24、接線端子26、定位板25、導(dǎo)線27、在爐底1的爐膛44中裝有抽屜式的加熱器8和透氣隔板7、爐管11依次排列在爐底1的爐膛44的上方，爐管11的中部擱放在各透氣隔板7上，在爐子兩端的爐底1上設(shè)有爐管張力機構(gòu)12和固定裝置43、立柱15與爐底1底部相固定;爐蓋2為四段掀蓋式組合，即前端蓋34、中蓋(一)36、中蓋(二)37、后端蓋38，蓋與蓋之間用連接螺釘35連接，爐蓋2內(nèi)裝有絕熱層9、耐熱層6、并用緊固錨釘30、支板42、開口銷41固定，加強板39支托，加強板39焊在爐殼10上，借用骨架16支撐，爐蓋2壓實在爐底1上，熱電偶3分別從爐蓋2插入爐膛44內(nèi)適當(dāng)深度，且固定在爐蓋2上，并用補償導(dǎo)線27和電源控制柜29的控溫儀表、記錄儀表相聯(lián)接，在出料端爐管11與冷卻管21的接頭通過密封套管20采用插接式密封連接，套管20焊在冷卻水槽21上，套管20內(nèi)裝有密封圈65，接線端子26的一端與電阻絲31的引出棒28連接，另一端用導(dǎo)線27與電源控制柜29相連接，氣體流量控制架插入導(dǎo)套67中，氣體流量控制架23與冷卻水槽21用螺栓66固定，即構(gòu)成新型高效節(jié)能抽屜式列管型電阻爐。
抽屜式列管型電阻的爐管11為耐熱不起皮鋼管(Cr25Al5Si2Mn)制作，多條爐管11并排在加熱器8的上方，爐管11中部支撐在透氣隔板7上，爐體外的一端用固定裝置43固定，另一端通過張力機構(gòu)12、滑輪56、鋼絲繩57、由重錘13拉直受熱變型的爐管11;透氣隔板7采用高溫硅酸鋁纖維板47，用高溫粘結(jié)劑33粘結(jié)而成，其兩側(cè)表層涂有耐熱涂料40，透氣隔板7的透氣孔51壁鑲有高鋁短瓷管50，透氣隔板7固定粘結(jié)在爐底1的耐熱層6上，透氣隔板7的兩端固定在爐膛44兩側(cè)墻中，與隔熱側(cè)板18相接;加熱器8為長方體形抽屜式組合體，該組合體由加熱器基體49、螺旋管狀電阻絲31、長瓷管32組成，基體49采用高溫硅酸鋁纖維板用高溫粘結(jié)劑33粘結(jié)而成，基體49的上表面涂有耐熱加強涂層40，螺旋管狀電阻絲31與引出棒28連接，電阻絲31裸露地懸吊在長瓷管32上，長瓷管32的兩端固定在加熱器8的基體49上，加熱器8安裝在透氣隔板7之間的格子中，加熱器8的兩側(cè)與透氣隔板7之間留有收縮縫14，用高溫硅酸鋁棉填充，加熱器活動的安裝在爐底1上，可以靈活的推出爐外;爐底1的一外側(cè)裝有活動擋板5，每個活動擋板5上制有手柄4，在爐底1的另一外鍘設(shè)有保護(hù)罩24，在保護(hù)罩24內(nèi)，電源導(dǎo)線27與接線端子26連接，接線端子26與電阻絲31的引出棒28連接，引出棒28通過定位板25固定在爐底1側(cè)面的金屬板52上;取下定位板25與爐底1金屬板52之間連接的螺釘58就可以把抽屜式的加熱器8從活動擋板5的一邊向保護(hù)罩24這邊推出來，這樣就可以把已準(zhǔn)備好的新的加熱器8順著推出舊加熱器的方向推進(jìn)去，即可繼續(xù)使用，這個過程僅需半小時左右，不耽誤生產(chǎn)。
該抽屜式列管型電阻采用分解氨氣保護(hù)，氣體在爐管11內(nèi)逆向流動，使鋼絲加熱避免氧化脫碳;鋼絲單道加熱;透氣隔板7用高溫硅酸鋁纖維制成;爐襯為全纖維結(jié)構(gòu)，爐底1的絕熱層9是普通硅酸鋁纖維，耐熱層6為高鋁纖維毯;爐蓋2的絕熱層9是普通的硅酸鋁纖維，絕熱層9用高溫粘結(jié)劑33粘結(jié)而成，并用錨釘固定;靠爐膛44的耐熱層6與絕熱層9之間不用錨釘固定，只用高溫粘結(jié)劑粘結(jié)，爐體內(nèi)的維修只需取下該層重新粘貼一層高溫纖維板就可以了，其余爐襯即絕熱層9不必更換，因此大大節(jié)省了維修費用，省時、首力;爐體的骨架16用矩形鋼管焊接而成;爐殼10用鋼板鋪在矩形骨架16上焊接而成，爐膛44分三區(qū)加熱(預(yù)熱區(qū)、加熱區(qū)、保溫區(qū))，三區(qū)熱電偶3閉環(huán)可控硅控溫，采用PID調(diào)節(jié)，每區(qū)設(shè)兩只熱電偶，一只測控溫，一只記錄和報警;爐底1的立柱11為活動式裝置。
權(quán)利要求
1.一種新型高效節(jié)能抽屜式列管型電阻爐，包括爐底1、爐蓋2、熱電偶3、手柄4、活動擋板5、耐熱層6、絕熱層9、張力機構(gòu)12、立柱15、爐殼10、骨架16、固定裝置43、電源控制柜29、出料端設(shè)置冷卻水槽21、氣體流量控制架23、其特征是所述的抽屜式列管型電阻爐還包括耐熱不起皮鋼的爐管11、透氣隔板7、抽屜式加熱器8、接線端子26、活動蓋板17、隔熱中板19、隔熱側(cè)板18、活動擋板5、保護(hù)罩24、定位板25，爐底1為兩段組合，前爐底45與后爐底46用連接螺釘35連接，爐底1設(shè)置有絕熱層9、耐熱層6、隔熱側(cè)板18、隔熱中板19、活動擋板5、活動蓋板17、保護(hù)罩24、接線端子26、定位板25、導(dǎo)線27，在爐底1的爐膛44中裝有抽屜式的加熱器8和透氣隔板7，爐管11依次排列在爐底1的爐膛44的上方，爐管11的中部擱放在各透氣隔板7上，在爐子兩端的爐底1上設(shè)有爐管張力機構(gòu)12和固定裝置43，立柱15與爐底1底部相固定；爐蓋2為四段掀蓋式組合，前端蓋34、中蓋(一)36、中蓋(二)37、后端蓋38之間用連接螺釘35連接，爐蓋2內(nèi)裝有絕熱層9，耐熱層6，并用緊固錨釘30、支板42、開口銷41固定，加強板39支托，加強板39焊在爐殼10上，借用骨架16支撐，爐蓋2壓實在爐底1上，熱電偶3分別從爐蓋2插入爐膛44內(nèi)適當(dāng)深度且固定在爐蓋2上，并用補償導(dǎo)線27和電源控制柜29的控溫儀表、記錄儀表相聯(lián)接，在出料端爐管11與冷卻管22的接頭通過套管20采用插接式密封連接，套管20焊在冷卻水槽21上，套管20內(nèi)裝有密封圈65，接線端子26的一端與電阻絲31的引出棒28連接，另一端用導(dǎo)線27與電源控制柜29相連接，氣體流量控制架23插入導(dǎo)套67中，氣體流量控制架23與冷卻水槽21用螺栓66固定，即構(gòu)成新型高效節(jié)能抽屜式列管型電阻爐。
2.如權(quán)利要求1所述的抽屜式列管型電阻爐，其特征是所述的抽屜式列管型電阻爐的爐管11為耐熱不起皮鋼管(Cr25Al5Si2Mn)制作，多條爐管11并排在加熱器8的上方，爐管11中部支撐在透氣隔板7上，在爐體外的一端用固定裝置43固定，另一端通過張力機構(gòu)12、滑輪56、鋼絲繩57，由垂錘拉直熱變形的爐管11。
3.如權(quán)利要求1所述的抽屜式列管型電阻爐，其特征是所述的透氣隔板7采用高溫硅酸鋁纖維板47用高溫粘結(jié)劑33粘結(jié)而成，其兩側(cè)表層涂有耐熱增強涂料40，透氣隔板7的透氣孔51壁鑲有高鋁短瓷管50、透氣隔板7固定粘結(jié)在爐底1的耐熱層6上，透氣隔板7的兩端固定在爐膛44兩側(cè)墻中，并與隔熱側(cè)板18相接。
4.如權(quán)利要求1所述的抽屜式列管型電阻爐，其特征是所述的加熱器8為長方體形抽屜式組合體，該組合體由加熱器基體49、電阻絲31和長瓷管32組成，基體49采用高溫硅酸鋁纖維板用高溫粘結(jié)劑33粘結(jié)而成，基體49的上表面涂有耐熱加強涂層40，螺旋管狀電阻絲31與引出棒28連接，電阻絲31裸露地懸吊在長瓷管32上，長瓷管32的兩端固定在加熱器8的基體49上。
5.如權(quán)利要求1所述的抽屜式列管型電阻爐，其特征是所述的加熱器8安裝在透氣隔板7之間的格子中，加熱器8的兩側(cè)與透氣隔板7之間留有收縮縫14，并用高溫硅酸鋁纖維棉填充，加熱器8與爐底之間為活動式裝配，可以靈活地推出爐體外。
6.如權(quán)利要求1所述的抽屜式列管型電阻爐，其特征是所述的爐底1的一外側(cè)裝有活動檔板5，每個活動檔板5上制有手柄4，在爐底1的另一外側(cè)設(shè)有保護(hù)罩24，在保護(hù)罩24內(nèi)，電源導(dǎo)線27與接線端子26連接，接線端子26與電阻絲的引出棒28連接，引出棒28通過定位板25固定在爐底1側(cè)面的金屬板52上。
7.如權(quán)利要求1所述的抽屜式列管型電阻爐，其特征是爐蓋2的絕熱層9是普通的硅酸鋁纖維板，絕熱層9用高溫粘結(jié)劑33粘結(jié)而成，并用錨釘30固定，靠爐膛44的耐熱層6與絕熱層9之間不用錨釘30固定，只用高溫粘結(jié)劑33粘劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種熱處理所用的電阻爐，特別涉及鋼絲連續(xù)熱處理所用的一種新型高效節(jié)能氣體保護(hù)的抽屜式列管型電阻爐。本發(fā)明由爐底、爐蓋、爐管、抽屜式加熱器、透氣隔板、擋板、絕熱層、保溫層、張力機構(gòu)、緊固裝置立柱、骨架、電源控制柜、熱電偶、冷卻水槽、氣體流量控制架等構(gòu)成。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，便于制造，生產(chǎn)效率高，鋼絲的熱處理質(zhì)量均勻、節(jié)能、省時、省力、便于維修，加熱器可在高低溫下短時靈活地推出爐外維修并大大節(jié)省維修費用。
文檔編號F27B5/00GK1066919SQ92105449
公開日1992年12月9日 申請日期1992年7月10日 優(yōu)先權(quán)日1992年7月10日
發(fā)明者唐志秀 申請人:國營第六九九廠