專利名稱：防爆氫保護(hù)還原加熱爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種加熱爐，特別是提供防爆安全氫氣保護(hù)并具有一定還原功能的工
業(yè)加熱爐,屬加熱裝置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
工業(yè)加熱在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有很重要的地位，多種化學(xué)反應(yīng)加熱、工業(yè)窯爐加熱、各種 鋼鐵材料零部件熱處理加熱、粉末冶金壓制零件加熱燒結(jié)、大量銅、鋁導(dǎo)線材料的再結(jié)晶 加熱和各種其它場(chǎng)合的加熱都屬于工業(yè)加熱。在上述加熱情況中相當(dāng)一部分則需要在保護(hù) 條件下加熱——無(wú)氧化、無(wú)燒損、光亮或者燒結(jié)質(zhì)量?jī)?yōu)良、甚至需要一定的還原氣氛。如 大量銅和鋁合金再結(jié)晶加熱退火、冷軋帶鋼保護(hù)氣氛再結(jié)晶退火、粉末冶金壓制件的保護(hù) 氣氛加熱燒結(jié)等需要被加熱材料不能氧化燒損，需要保護(hù)氣氛。通常防止氧化、燒損的方 法是保護(hù)氣氛加熱，氮?dú)?、氬氣、氫氣、二氧化碳等氣體是常用的保護(hù)氣體，或者采用真 空加熱，與空氣隔絕，無(wú)氧化或者光亮加熱。其中用氫氣保護(hù)，在不少加熱條件下特別受 歡迎，因?yàn)闅錃獗Ｗo(hù)不僅能夠防止氧化還有非常重要的還原作用，使某些還原反應(yīng)得以順 利進(jìn)行。但是氫保護(hù)作用的令人擔(dān)心之處是氫氣的易爆特性(氫氣的爆炸極限為4%~74%)， 氫氣與空氣混合時(shí)在很大的比例范圍內(nèi)都能夠爆炸，這使很多想使用氫氣的人望而生畏。 如果想防止發(fā)生爆炸，則必須將高溫緩慢降低溫度，達(dá)到爐內(nèi)沒(méi)有紅熱顏色或者周圍沒(méi)有 明火的程度，將氫氣釋放徹底，取出工件，這種操作需占用較多的非生產(chǎn)時(shí)間，不利于發(fā) 揮設(shè)備利用率、影響生產(chǎn)周期或?yàn)楣に囈笏辉试S。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型用于解決上述已有技術(shù)之缺陷而提供一種工件在氫氣還原氣氛中加熱且 可有效消除氫爆炸危險(xiǎn)的防爆氫保護(hù)還原加熱爐。 本實(shí)用新型所稱問(wèn)題是由以下技術(shù)方案解決的
一種防爆氫保護(hù)還原加熱爐，構(gòu)成中包括爐體、加熱室，加熱室內(nèi)設(shè)有加熱元件，
其特別之處是所述加熱室的上、下兩側(cè)分別設(shè)有氫氣管和氬氣管，所述氬氣管連通爐底三通閥，爐底三通閥進(jìn)氣管連通氬氣罐；所述氫氣管連通爐頂三通閥，爐頂三通閥進(jìn)氣管 連通氫氣罐。
上述防爆氫保護(hù)還原加熱爐，所述加熱室的內(nèi)壁襯鋪一層玻璃纖維板。 上述防爆氫保護(hù)還原加熱爐，增設(shè)待加熱室和冷卻室，所述待加熱室和冷卻室分別位 于爐體加熱室兩側(cè)，三室之間滑道連通，三室之內(nèi)具有相同的氣氛。
本實(shí)用新型針對(duì)氫氣保護(hù)加熱易發(fā)生爆炸的問(wèn)題進(jìn)行了改進(jìn)，它基于氫氣和氬氣無(wú)論 什么比例混合都不會(huì)發(fā)生爆炸和燃燒這一安全氣體混合原則，改進(jìn)加熱爐結(jié)構(gòu)，根據(jù)氫氣、 氬氣的密度特點(diǎn)在加熱爐中上下分別設(shè)置氫氣管和氬氣管，加熱爐工作過(guò)程中兩種氣體交 替通入爐中，進(jìn)行保護(hù)氣氛加熱，直到加熱時(shí)間達(dá)到要求時(shí)為止。該設(shè)計(jì)選用雙三通、雙 氣體、雙流向保護(hù)方法對(duì)工件進(jìn)行還原性氣氛和保護(hù)性氣氛結(jié)合加熱的同時(shí)可有效防止發(fā) 生爆炸的危險(xiǎn)，為工業(yè)生產(chǎn)提供了一套安全、方便、具有還原性、保護(hù)性氣氛的通用加熱 爐。本實(shí)用新型可用于普通工件和特殊工件的保護(hù)氣氛加熱，防氧化加熱，及淬火、正火、 回火、變形金屬再結(jié)晶、粉末壓制品燒結(jié)、工件表面還原、去應(yīng)力、均勻化等各種熱處理 工藝。
圖l是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖2是本實(shí)用新型另一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖中標(biāo)號(hào)表示如下l.爐體；2.加熱室；3.加熱元件；4.氫氣管；5.爐頂排氣 管；6.爐頂三通閥；7.爐頂進(jìn)氣管；8.工件；9.爐底進(jìn)氣管；10.爐底三通閥；11. 氬氣管；12.爐底排氣管；13.待加熱室；14.冷卻室；15.滑道；16.玻璃纖維板。
具體實(shí)施方式
參看圖1，本實(shí)用新型構(gòu)成中包括爐體1、加熱室2，加熱室內(nèi)設(shè)有加熱元件3，加 熱元件可以是電熱絲、硅碳棒或者鉬絲以及其它電熱體加熱材料。在加熱室的上、下兩側(cè)
分別設(shè)有氫氣管4和氬氣管11，氬氣管連通爐底三通閥10，爐底三通閥由爐底進(jìn)氣管9
連通氬氣罐，爐底三通閥的另一口與爐底排氣管12連通；氫氣管連通爐頂三通閥6，爐
頂三通閥由爐頂進(jìn)氣管7連通氫氣罐，爐頂三通閥的另一口與爐頂排氣管5連通。加熱室
保溫材料選用輕質(zhì)絕熱材料，在加熱室內(nèi)壁襯鋪一層完整的或者經(jīng)過(guò)粘合的玻璃纖維板
16，該玻璃纖維板有隔絕氣體和反射熱輻射雙重作用。本實(shí)用新型的工作過(guò)程如下對(duì)于冷態(tài)裝爐待加熱的工件，可將工件放在活動(dòng)的爐底 上，由爐底升降裝置將工件送入爐內(nèi)加熱室加熱，并同時(shí)開啟爐底三通閥氬氣通道，密度 較大的氬氣從加熱爐底部通入，待爐內(nèi)氣體全部由爐頂排氣管5被氬氣循環(huán)出去、并被氬 氣充滿時(shí)，關(guān)閉爐底三通閥的氬氣通道，同時(shí)開啟爐頂三通閥6的氫氣通道，密度較小的 氫氣從上部通入，此時(shí)爐內(nèi)已經(jīng)處于紅熱狀態(tài)，但是由于氬氣和氫氣混合，沒(méi)有任何爆炸 危險(xiǎn)。當(dāng)從上部通入的氫氣將氬氣全部由爐底排氣管12替換出去時(shí)，在爐底排氣管12 的出口點(diǎn)燃?xì)錃猓跉錃饬鲃?dòng)狀態(tài)下進(jìn)行保護(hù)氣氛加熱，直到加熱時(shí)間達(dá)到要求時(shí)為止。 加熱結(jié)束后，關(guān)閉爐頂三通閥的氫氣通道，打開爐底三通閥的氬氣通道，快速度替換爐內(nèi) 氫氣，當(dāng)爐內(nèi)氣氛全部被氬氣充滿時(shí)，再打開爐底取出工件8或者對(duì)工件進(jìn)行淬火處理。
如果工件需要爐溫達(dá)到預(yù)訂溫度時(shí)入爐，則待爐溫達(dá)到預(yù)訂溫度時(shí)將工件放入爐內(nèi)， 通入氬氣進(jìn)行加熱，待氬氣充滿爐膛時(shí)切換氫氣，進(jìn)行保護(hù)氣氛加熱，以后的操作步驟同 上。
參看圖2、圖3，這是本實(shí)用新型另一實(shí)施方式的設(shè)計(jì)，它為長(zhǎng)形爐體，該加熱爐具 有三個(gè)室，三室之間由滑道15連通，三室之內(nèi)具有相同的氣氛。其中，左邊室為待加熱 室13，準(zhǔn)備加熱的零件先進(jìn)入該室在保護(hù)氣氛區(qū)域等待加熱；中間為加熱室2，加熱室與 圖l所示結(jié)構(gòu)類同，工件在該室的保護(hù)氣氛中還原加熱；工件加熱完畢后進(jìn)入右邊的冷卻 室14，冷卻室內(nèi)設(shè)有相應(yīng)的冷卻裝置，工件在冷卻裝置作用下迅速冷卻。
權(quán)利要求1. 一種防爆氫保護(hù)還原加熱爐，構(gòu)成中包括爐體、加熱室，加熱室內(nèi)設(shè)有加熱元件，其特征在于所述加熱室(2)的上、下兩側(cè)分別設(shè)有氫氣管(4)和氬氣管(11)，所述氬氣管連通爐底三通閥(10)，爐底三通閥進(jìn)氣管(9)連通氬氣罐；所述氫氣管連通爐頂三通閥(6)，爐頂三通閥進(jìn)氣管(7)連通氫氣罐。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防爆氫保護(hù)還原加熱爐，其特征在于所述加熱室的內(nèi)壁襯鋪一層玻璃纖維板(16)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的防爆氫保護(hù)還原加熱爐，其特征在于增設(shè)待加熱室(13)和冷卻室(14)，所述待加熱室和冷卻室分別位于爐體加熱室兩側(cè)，三室之間滑道 (15)連通，三室之內(nèi)具有相同的氣氛。
專利摘要一種防爆氫保護(hù)還原加熱爐，屬加熱裝置技術(shù)領(lǐng)域，用于解決氫氣保護(hù)加熱易發(fā)生爆炸的問(wèn)題。構(gòu)成中包括爐體、加熱室，加熱室內(nèi)設(shè)有加熱元件，改進(jìn)后加熱室上、下兩側(cè)分別設(shè)有氫氣管和氬氣管，氬氣管連通爐底三通閥，爐底三通閥進(jìn)氣管連通氬氣罐；氫氣管連通爐頂三通閥，爐頂三通閥進(jìn)氣管連通氫氣罐。本實(shí)用新型基于氫氣和氬氣無(wú)論什么比例混合都不會(huì)發(fā)生爆炸和燃燒這一安全氣體混合原則，改進(jìn)加熱爐結(jié)構(gòu)，加熱爐工作過(guò)程中氬氣、氫氣交替通入爐中，進(jìn)行保護(hù)氣氛加熱。該設(shè)計(jì)在對(duì)工件進(jìn)行還原性氣氛和保護(hù)性氣氛結(jié)合加熱的同時(shí)可有效防止發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)，為工業(yè)生產(chǎn)提供了一套安全、方便、具有還原性、保護(hù)性氣氛的通用加熱爐。
文檔編號(hào)F27D99/00GK201246963SQ20082007801
公開日2009年5月27日 申請(qǐng)日期2008年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月25日
發(fā)明者那順桑, 陶進(jìn)長(zhǎng) 申請(qǐng)人:河北理工大學(xué)