專利名稱：一種新型金屬坯料加熱爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬一種金屬材料在鍛造前進(jìn)行加熱的裝置。
現(xiàn)有技術(shù)中所使用的燃料爐有室式、縫隙式、貫通式和反射爐，有燒油的燒氣的也有燒煤的。其爐體結(jié)構(gòu)基本為型鋼框架和鋼板外殼為一整體，并固定在特定的基礎(chǔ)上，設(shè)有固定煙道，爐膛內(nèi)砌有耐火磚爐襯，燃燒室位于爐襯中間，金屬材料置于燃燒室內(nèi)，由火焰直接加熱。爐門即為進(jìn)、出料口，人工進(jìn)料和出料。由于坯料與火焰直接接觸，所以金屬氧化率較高，一般在3-5％左右。在連續(xù)生產(chǎn)的加熱爐上，爐門是常開(kāi)的，熱損失大，熱效率低，一般在10％左右。同時(shí)因?yàn)橛写罅繜煔庑孤?，環(huán)境污染嚴(yán)重。整個(gè)燃燒及生產(chǎn)過(guò)程全部由人工調(diào)節(jié)來(lái)完成，溫度均勻性差。
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種連續(xù)式燃液體、氣體(或煤)并由PC機(jī)進(jìn)行燃燒及生產(chǎn)過(guò)程溫度控制的一種加熱爐，整個(gè)加熱過(guò)程是在密封的爐膛內(nèi)進(jìn)行，坯料不直接與高溫火焰接觸，使其具有氧化率低、熱效率高、操作方便、維修簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。
本目的是以下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)它主要由爐體及溫度控制機(jī)構(gòu)組成，其中爐體包括爐蓋6、爐身7、爐前端8、爐床9及由它們所圍成的加熱室，加熱室內(nèi)設(shè)置有裝被加熱坯料的陶瓷管12及與陶瓷管相配合使用的推料機(jī)構(gòu)1，爐身7上設(shè)有預(yù)熱器2、調(diào)節(jié)煙量的煙道插板3及燒咀4，爐蓋前端設(shè)有打料機(jī)構(gòu)10，爐前端8的端口設(shè)有密封蓋11，爐體頂端設(shè)有對(duì)爐蓋開(kāi)啟的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)5；溫度控制機(jī)構(gòu)15設(shè)置在爐體架14上，它的構(gòu)成是由置于爐體中的電熱偶13接入溫度指示儀表，所得的溫度信號(hào)給PC機(jī)，由PC機(jī)的可編程控制器發(fā)出指令給PC機(jī)輸出端連接的電動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，由電動(dòng)調(diào)節(jié)閥控制空氣流量，使其再接入燃?xì)馀c空氣流量比的比例調(diào)節(jié)閥，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥與比例調(diào)節(jié)閥分別通過(guò)管道與燒咀連接。加熱室可分為直熱室與預(yù)熱室兩部分。
該加熱爐是將金屬坯料通過(guò)推料機(jī)構(gòu)，推入平行排放在密封的爐膛內(nèi)的陶瓷管中，進(jìn)入預(yù)熱區(qū)，然后連續(xù)不斷地推入加熱區(qū)，通過(guò)陶瓷管的傳導(dǎo)和輻射的熱量而被均勻加熱，加熱好的坯料按著預(yù)先排好的節(jié)拍推出爐外。由于坯料不與高溫火焰接觸，所以大大的減少了氧化燒損，一般在0.5％以下；整個(gè)加熱過(guò)程在密閉的爐膛內(nèi)進(jìn)行，因而熱效率高；達(dá)40％以上預(yù)熱區(qū)上方設(shè)置有煙氣流量插板，可適當(dāng)控制和調(diào)節(jié)煙氣流速和流量，從而提高預(yù)熱空氣的溫度；爐蓋上設(shè)有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可靈活開(kāi)啟上蓋進(jìn)行換管、檢修等工作；設(shè)置有打料機(jī)構(gòu)以防止坯料在加熱過(guò)程中粘連；預(yù)熱區(qū)上方設(shè)有預(yù)熱器，縮短了升溫時(shí)間，使空氣預(yù)熱溫度達(dá)450℃以上；燃燒過(guò)程溫度采用PC機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，提高了加熱質(zhì)量，使坯料加熱均勻。
本實(shí)用新型
圖1為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為溫度自動(dòng)控制原理流程框圖結(jié)合附圖1～2對(duì)本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)及其工作流程作一詳細(xì)描述如圖1所示該加熱爐主要由爐體及溫度控制機(jī)構(gòu)組成，其中爐體包括爐蓋6、爐身7、爐前端8、爐床9及由它們所圍成的加熱室，爐體四部分為鋼板外殼，內(nèi)部是由耐火混凝上和耐火纖維組成的爐襯。加熱室(爐膛)分預(yù)熱區(qū)和直熱區(qū)兩個(gè)，預(yù)熱區(qū)I上方即爐身7上設(shè)置有煙氣流量插板3，由人工可適當(dāng)控制和調(diào)節(jié)煙氣流速和流量，從而提高預(yù)熱空氣的溫度；還設(shè)有圓筒形帶筋片輻射預(yù)熱器2，空氣預(yù)熱溫度可達(dá)450℃以上。直熱區(qū)II上方設(shè)置有燒咀4及爐蓋6開(kāi)啟的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)5，可靈活開(kāi)啟上蓋，進(jìn)行換管或爐膛的檢修維護(hù)保養(yǎng)工作。加熱室內(nèi)設(shè)置有裝被加熱坯料的陶瓷管12與陶瓷管相配合使用的推料機(jī)構(gòu)1，陶瓷管選用氮化硅結(jié)合碳化硅管，具有高熱導(dǎo)率及高溫強(qiáng)度，陶瓷管置于帶支撐的爐床上，安裝時(shí)爐床稍有傾斜，其角度為3°，這樣不僅便于推料，而且也延長(zhǎng)了陶瓷管的使用壽命，由氣缸帶動(dòng)推料機(jī)構(gòu)1，可按工藝要求的節(jié)拍進(jìn)行推料，使坯料被連續(xù)不斷地推進(jìn)預(yù)熱區(qū)I、直熱區(qū)II，推出爐外進(jìn)行鍛造。爐前端8及爐蓋上設(shè)置有打料機(jī)構(gòu)10，該打料機(jī)構(gòu)由氣缸帶動(dòng)，這是因?yàn)樵诔隽蠒r(shí)防止坯料在加熱過(guò)程中粘連而設(shè)置。爐前端設(shè)有密封裝置11，其上端與爐體為鉸接，出料時(shí)，可由料頂開(kāi)，平常處于封閉狀態(tài)，整個(gè)爐膛為一個(gè)密閉室，使其熱效率高、升溫快，25分鐘左右可達(dá)1200℃PC機(jī)控制機(jī)構(gòu)15設(shè)置在爐體架14上。它的構(gòu)成如圖2所示置于爐膛中的電熱偶13與溫度指示儀表相接(這里儀表選型XLT-101)，儀表輸出接入PC機(jī)，經(jīng)PC機(jī)可編程控制器發(fā)出指令并給與PC機(jī)輸出端相接的電動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，由電動(dòng)調(diào)節(jié)閥(ZAP-80)對(duì)空氣流量的調(diào)節(jié)，使其再接入燃?xì)馀c空氣流量比的比例調(diào)節(jié)閥(該調(diào)節(jié)閥可選用北京工業(yè)大學(xué)生產(chǎn)的BG-40型)，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥與比例調(diào)節(jié)閥分別通過(guò)管道與燒咀連接。以上組件均可外購(gòu)所得。
本加熱爐的工作原理該爐在運(yùn)行時(shí)，由氣缸推料機(jī)構(gòu)1把坯料推入爐膛內(nèi)并列的每根陶瓷管12中，按著工藝要求的節(jié)拍連續(xù)不斷地從預(yù)熱區(qū)推往加熱區(qū)，加熱到規(guī)定的溫度后，在推料機(jī)構(gòu)的作用下，再結(jié)合打料機(jī)構(gòu)10使后面的坯料經(jīng)爐前端8靠本身重量頂開(kāi)密封蓋11送入傳輸帶。坯料在陶瓷管運(yùn)行過(guò)程由于加熱火焰在密閉的加熱室(爐膛)里對(duì)陶瓷管加熱，通過(guò)陶瓷管傳導(dǎo)和輻射的熱量，使坯料得到均勻的加熱。這時(shí)，煙氣則從加熱區(qū)II經(jīng)過(guò)預(yù)熱區(qū)I，從預(yù)熱器2的內(nèi)筒排出，而煙氣與坯料為反方向運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程使坯料得到預(yù)熱，同時(shí)使預(yù)熱器2中的助燃空氣也得以預(yù)熱，這樣大大地提高了熱能的利用率及爐子的熱效率。
點(diǎn)火燃燒過(guò)程是這樣首先根據(jù)工藝的要求由工人設(shè)定好溫度值，調(diào)節(jié)好燃?xì)夂椭伎諝獾膲毫Γ龊眠@些工作后，點(diǎn)火，達(dá)到正常燃燒，這時(shí)爐溫不斷上升，當(dāng)升到一定溫度時(shí)，開(kāi)始進(jìn)料，每根陶瓷管進(jìn)滿料后，再繼續(xù)進(jìn)料的同時(shí)另一端開(kāi)始出料。在正常燃燒過(guò)程中，只要準(zhǔn)確地控制爐溫，便可連續(xù)不斷地加熱出合格的坯料。若爐溫高于(或低于)工藝要求的溫度值，這時(shí)熱電偶將熱感電信號(hào)輸送給溫度指示儀表，溫度指示儀表便對(duì)爐溫變化信號(hào)進(jìn)行指示并送給PC機(jī)，經(jīng)PC機(jī)可編程控制器發(fā)出指令并給與PC機(jī)輸出端相連接的電動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，使電動(dòng)調(diào)節(jié)閥動(dòng)作，降低(或升高)助燃空氣流量，隨著助燃空氣量的變化比例調(diào)節(jié)閥也在動(dòng)作，燃?xì)饬恳蚕鄳?yīng)的降低(或升高)，從而使?fàn)t內(nèi)溫度降低(或升高)，達(dá)到工藝要求的溫度。
權(quán)利要求1.一種新型金屬坯料加熱爐，其特征是它主要由爐體及溫度控制機(jī)構(gòu)組成，其中爐體包括爐蓋(6)、爐身(7)、爐前端(8)、爐床(9)及它們所圍成的加熱室，加熱室內(nèi)設(shè)置有裝被加熱坯料的陶瓷管(12)、與陶瓷管相配合使用的推料機(jī)構(gòu)(1)，爐身(7)上設(shè)有預(yù)熱器(2)，調(diào)節(jié)煙量的煙道插板(3)及燒咀(4)，爐蓋前端設(shè)有打料機(jī)構(gòu)(10)，爐前端(8)的端口設(shè)有密封蓋(11)，爐體頂端設(shè)有對(duì)爐蓋的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(5)；所述的溫度控制機(jī)構(gòu)(15)設(shè)置在爐體架(14)上，它的構(gòu)成是由置于爐膛中電熱偶(13)連接溫度指示儀表，所得的溫差信號(hào)給與溫度指示儀表連接的PC機(jī)，由PC機(jī)的可編程控制器發(fā)出指令給PC機(jī)輸出端相接的電動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥控制空氣流量，使其再接入燃?xì)馀c空氣流量比的比例調(diào)節(jié)閥，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥與比例調(diào)節(jié)閥分別通過(guò)管道與燒咀連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型金屬坯料加熱爐，其特征是所述的加熱室可分為預(yù)熱區(qū)I、直熱區(qū)II。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種新型金屬坯料加熱爐，它主要由爐體及爐溫控制部分組成，爐體由爐蓋、爐床、爐前端及加熱室構(gòu)成，加熱室分預(yù)熱室和直熱室，其內(nèi)設(shè)有裝料管，管口端設(shè)有推料機(jī)構(gòu)；爐體上設(shè)有預(yù)熱器、調(diào)節(jié)煙量設(shè)施、燒嘴；爐前端有密封裝置，其上方有打料機(jī)構(gòu)，整個(gè)爐體置于爐架上，燃燒溫度控制由PC機(jī)指令電動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來(lái)完成。本實(shí)用新型由于有特殊的爐形結(jié)構(gòu)，因此體積小、升溫快、金屬氧化率低、熱效率高。
文檔編號(hào)B21J17/00GK2248106SQ96235869
公開(kāi)日1997年2月26日 申請(qǐng)日期1996年5月14日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月14日
發(fā)明者李成柱, 李化英, 黃洪超, 龐文斌 申請(qǐng)人:海紅軸承廠