連續式高溫熱處理爐的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種連續式高溫熱處理爐。
【背景技術】
[0002]在工業生產領域，經常需要對物料在非氧氣(空氣)氣氛下進行高溫熱處理(例如大于1300°C )，通常采用密閉的爐膛在抽真空或通保護氣體進行高溫熱處理，處理完一批物料后需要降溫冷卻后再進行下一批物料的升溫熱處理，這種間歇的方式不僅耗能并且時間周期長，效率低下。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是針對現有技術中存在的問題，提供一種連續式高溫熱處理爐，能夠使物料在隔絕氧氣的環境中進行連續式高溫熱處理。
[0004]根據本發明的連續式高溫熱處理爐，包括:
[0005]爐體，爐體中央設置有碳管發熱體；
[0006]進口段和出口段，分別設置在爐體的相對兩側并與碳管發熱體軸向連通；進口段的進口為開口端，開口端的周沿上設置有燃燒器；出口段的出口設置有密封蓋，并且在出口段上還設置有保護氣入口；
[0007]推進系統，包括電機和由電機驅動的精密絲杠，推進系統用來將物料從進口段經碳管發熱體推向出口段。
[0008]優選地，其中進口段和出口段由金屬制成，并分別與爐體側壁密封連接，連接部設置有水冷套。
[0009]優選地，其中燃燒器具有環形噴嘴，環繞設置在開口端的外周壁上。
[0010]優選地，其中推進系統的推進速度范圍為10mm/min-50mm/min。
[0011]優選地，其中碳管發熱體的長度為1.5-3m，進口段和出口段的長度分別為0.5_2m。
[0012]根據本發明的連續式高溫熱處理爐既能實現對物料的連續化熱處理，又能有效防止外界空氣中的氧氣進入爐內對物料和發熱體的氧化。相對于間歇式熱處理爐，能夠大大節省能耗并提尚生廣效率。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明的連續式高溫熱處理爐的示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面參見圖1來進一步描述本發明的連續式高溫熱處理爐。本領域技術人員應該理解，所列舉的實施例只是為了更好的理解和實現本發明，并不用于限制本發明。
[0015]本發明的連續式高溫熱處理爐主要包括爐體1、進口段4、出口段5和推進系統11。爐體I中央設置有碳管發熱體2，碳管發熱體2與電源連接，碳管發熱體2通電后能夠在管內產生1400-2200°C的高溫加熱區。碳管發熱體2的外周設置有保溫層3，保溫層3可以由短纖維炭氈卷繞而成。進口段4和出口段5分別設置在爐體I的左、右兩側，進口段4和出口段5通常由金屬(例如不銹鋼或高溫合金)制成。進口段4和出口段5都具有與碳管發熱體2軸向連通的內腔，為了方便物料的進出，進口段4、出口段5與碳管發熱體2優選為具有相同內徑的圓管并且同軸設置。進口段4和出口段5分別與爐體I的左、右側壁密封連接，當通過密封圈進行密封連接時，可以在連接部設置水冷套6。在熱處理爐加熱時，在水冷套6中通入循環冷卻水對連接部進行冷卻，以保證密封圈的密封功能。
[0016]還參見圖1，進口段4的進口為開口端9，開口端9的周沿上設置有燃燒器7。燃燒器7具有環形噴嘴，環繞開口端9的外周壁設置。通過氣管與可燃氣源(例如天然氣或液化石油氣)連接。在物料熱處理過程中，燃燒器7連續地燃燒可燃氣，從而可以將開口端9處的氧氣消耗掉，阻止氧氣進入進口段4以及碳管發熱體2中，從而能夠有效防止氧氣對物料和碳管發熱體2的氧化。出口段5的出口設置有密封蓋10，密封蓋10可以通過法蘭和密封圈與出口段5的出口密封連接，從而能夠可拆卸地開啟和關閉。另外，在出口段5上還設置有與出口段5內腔連通的保護氣入口 8，保護氣入口 8與保護氣體源(例如氮氣)連接。在熱處理過程中，通過保護氣入口 8向爐內通入保護氣體，保護氣體從進口段4的開口端9向外排出，可以進一步阻止外界的氧氣向爐內擴散。并且，當熱處理后的物料從出口段5的出口向外取出時(取出時間比較短暫)，也能阻止氧氣從出口段5的出口向爐內擴散。
[0017]本發明中的推進系統11用來將物料從進口段4經碳管發熱體2推向出口段5。推進系統11包括電機和由電機驅動的精密絲杠，電機采用步進電機，可以控制精密絲杠以10mm/min-50mm/min的推進速度行進。在本發明的一個具體實施例中，其中碳管發熱體2的長度為1.5-3m，進口段4和出口段5的長度分別為0.5-2m。通過精密絲杠的緩慢推進，物料在碳管發熱體2中的停留時間可以控制在30min-300min之間，從而可以滿足不同熱處理時間的需要。
[0018]本發明的連續式高溫熱處理爐還可以包括多個控制器(圖中未示出)，分別用來控制碳管發熱體2的加熱功率、推進系統11的推進速度、燃燒器7的燃燒狀態以及保護氣體的開啟和流量等。多個控制器可以集成成一個中央控制器，相互間可以實現聯動控制。上述控制器的控制原理和結構都已經為本領域技術人員所熟知，在此省略對其的詳細描述。通過控制器能夠自動控制上述各部件的運行，方便操作并提高操作精度。
[0019]本發明的連續式高溫熱處理爐可以用來對塊狀、粉狀或棒狀等各種物料進行高溫熱處理，下面以熱處理硅碳棒發熱元件為例，來描述本發明的連續式高溫熱處理爐的操作方法。
[0020]參見圖1，將多根預成型后的硅碳棒13裝載在容器12中，容器12可以是圓形或半圓形石墨管。將裝載有硅碳棒13的容器12放入進口段4中，根據進口段4和容器12的長度，可以一次按前后順序放入多個容器12，將密封蓋10關閉，從保護氣入口 8通入氮氣。通過控制器設置好碳管發熱體2的加熱溫度進行加熱，啟動燃燒器7燃燒可燃氣體。通過推進系統11推動容器12緩慢通過碳管發熱體2，碳管發熱體2的中心區溫度設置為1400-1700°C。當最前端的容器12到達出口段5后，可以迅速地打開密封蓋10，取出最前端的容器12，然后再迅速地關閉密封蓋10。再將精密絲杠退回原位，向進口段4中加入另一個裝載有硅碳棒13的容器12，再通過推進系統11將容器12向出口段5推進。照此類推，可以不間斷地對硅碳棒13進行熱處理，從而實現連續化生產。上述操作方法僅僅是示例性的，本領域技術人員可以根據需要合理調整或改變各操作步驟的順序，也可以采用其它操作方法。
[0021]根據本發明的連續式高溫熱處理爐既能實現對物料的連續化熱處理，又能有效防止外界空氣中的氧氣進入爐內對物料和發熱體的氧化。相對于間歇式熱處理爐，能夠大大節省能耗并提尚生廣效率。
【主權項】
1.一種連續式高溫熱處理爐，包括: 爐體，爐體中央設置有碳管發熱體； 進口段和出口段，分別設置在爐體的相對兩側并與碳管發熱體軸向連通；進口段的進口為開口端，開口端的周沿上設置有燃燒器；出口段的出口設置有密封蓋，并且在出口段上還設置有保護氣入口； 推進系統，包括電機和由電機驅動的精密絲杠，推進系統用來將物料從進口段經碳管發熱體推向出口段。
2.如權利要求1所述的連續式高溫熱處理爐，其中進口段和出口段由金屬制成，并分別與爐體側壁密封連接，連接部設置有水冷套。
3.如權利要求1所述的連續式高溫熱處理爐，其中燃燒器具有環形噴嘴，環繞設置在開口端的外周壁上。
4.如權利要求1所述的連續式高溫熱處理爐，其中推進系統的推進速度范圍為1mm/mi n-50mm/mi η。
5.如權利要求1所述的連續式高溫熱處理爐，其中碳管發熱體的長度為1.5-3m，進口段和出口段的長度分別為0.5_2m。
【專利摘要】連續式高溫熱處理爐，包括：爐體，爐體中央設置有碳管發熱體；進口段和出口段，分別設置在爐體的相對兩側并與碳管發熱體軸向通；進口段的進口為開口端，開口端的周沿上設置有燃燒器；出口段的出口設置有密封蓋，并且在出口段上還設置有保護氣入口；以及推進系統，包括電機和由電機驅動的精密絲杠，推進系統用來將物料從進口段經碳管發熱體推向出口段。根據本發明的續式高溫熱處理爐既能實現對物料的續化熱處理，又能有效防止外界空氣中的氧氣進入爐內對物料和發熱體的氧化。相對于間歇式熱處理爐，能夠大大節省能耗并提高生產效率。
【IPC分類】C21D1-74
【公開號】CN104561476
【申請號】CN201510041259
【發明人】周獻
【申請人】周獻
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月28日