專利名稱：底升降式電阻加熱退火爐的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種對工件進行熱處理的退火爐，尤其是對特種玻璃進行熱處理的底升降式電阻加熱退火爐。
背景技術：
為了提高工件的性能，現(xiàn)有技術中通過各種溫度條件下的熱處理來改善
工件的內部組織、表面硬度、消除應力等，以使工件的各項力學指標達到工藝要求?，F(xiàn)有技術中的退火爐，一般都具有加熱升溫的作用，在控制裝置控制下加熱達到工藝要求的溫度，但其降溫時一般就是隨爐冷卻等，不能準確控制溫度下降的斜率，無法滿足升溫和降溫精度要求高的工件的熱處理要求。如，一種大尺寸的特種玻璃的退火，玻璃尺寸為 f 1500X200 300mm，加熱過程中爐溫均勻性彡士3°C，爐溫穩(wěn)定度彡士 1°C，保溫時間 ^ 100 h，降溫速率按工藝要求進行程序控制，現(xiàn)有的退火爐無論在加熱效率、爐溫均勻性、 爐溫穩(wěn)定度、降溫速率、每爐的處理量等方面，都無法滿足實際需要，導致廢品率極高，而且其熱處理后的合格品性能也僅是剛剛滿足要求，無法達到比較理想的狀況，限制了特種玻璃的使用范圍，產生了一些不利的后果。

發(fā)明內容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術的退火爐，在處理一些特種工件時在加熱效率、爐溫均勻性、 爐溫穩(wěn)定度、降溫速率、每爐的處理量等方面，都無法滿足實際需要，導致廢品率極高等不足，提供一種自動化程度高、爐溫均勻性高、爐溫穩(wěn)定度強的底升降式電阻加熱退火爐。本發(fā)明的技術方案底升降式電阻加熱退火爐，包括爐體、爐膛和控制裝置；其特征在于爐體的底面是活動的爐底蓋，爐底蓋下面設置有走輪，爐底蓋能夠在升降裝置帶動下上升或下降，上升后與爐體密封配合，形成爐膛的工作底面，下降后落到相配合的軌道同一平面上，通過自帶的或外界的驅動裝置，使走輪在軌道上移動；
在爐膛的側面，設置有若干個分區(qū)布置的電加熱器；
在爐膛的頂端，設置有風循環(huán)裝置，風循環(huán)裝置包括風機、頂導流板和側導流板，豎向設置的側導流板的上端與設置在風機下面的頂導流板相連接，側導流板與爐膛側面的電加熱器之間有一定的間隙，形成風循環(huán)通道，風循環(huán)通道通過側導流板底端出口或側導流板上開設的通風口與爐膛連通；
在爐體上，設置有冷卻風管道，冷卻風管道通入爐壁內，隱藏在爐襯內的若干個出風口，在控制裝置作用下，將冷風送入與熱風混合后再進入爐膛內。進一步的特征是在爐底蓋上設置有加熱器。冷卻風管道的尾端設置為若干根通風支管，通風支管沿爐膛的周向均勻布置，每根通風支管分別向風循環(huán)通道內或爐膛內通入冷風。
本發(fā)明的底升降式電阻加熱退火爐，相對于現(xiàn)有技術，具有如下特點
1、自動化程度高；從裝料、行走、活動爐底的升降、加熱升溫、降溫等過程，都在退火爐的程序控制裝置控制下進行，高度自動化；
2、采用了激光測溫和多區(qū)加熱解耦控制(溫差控制)，可控硅調功，變功率調節(jié)方式， 使加熱過程中達到較高的爐溫均勻性、爐溫穩(wěn)定度等，爐溫均勻性< 士3°C，爐溫穩(wěn)定度 (士 1°C，保溫時間> 100 h，降溫速率按工藝要求進行程序控制，滿足熱處理工藝的需要；
3、熱處理后的工件的各項力學指標達完全達到工藝要求，而且達到了比較理想的狀況，滿足特種工件的熱處理需要。


圖1是本發(fā)明退火爐結構主視圖(剖視)； 圖2是圖1的俯視圖3是圖1的左視圖； 圖4是本發(fā)明風循環(huán)裝置結構示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明的底升降式電阻加熱退火爐，包括爐體1、爐膛2和控制裝置，爐體1由表面的金屬爐殼和其內的耐熱爐襯構成，爐體1內部的空腔形成爐膛2，作為待熱處理工件放置的區(qū)域；爐體1的底面是活動設置的爐底蓋3，爐底蓋3下面設置有走輪4，構成爐底小車， 走輪4與設置在爐體1下面的軌道5配合，能夠在軌道5上移動(在自帶的或外界的驅動裝置作用下);爐底蓋3能夠在升降裝置6帶動下上升或下降，上升后與爐體1密封配合(密封爐體1底面的爐口)，形成爐膛2的工作底面，下降后落到相配合的軌道5上，通過走輪4在軌道5上移動。圖中，所示的升降裝置6為液壓缸，為一種液動升降裝置，帶動爐底蓋3、走輪4等升降。爐底蓋3和走輪4的移動，可以采用液壓缸或電機等。在爐膛2的側面，設置有若干組電加熱器7，電加熱器7為電阻加熱式，在控制裝置控制下通電后發(fā)熱以加熱爐膛2以及爐膛2內的工件；所述電加熱器7沿爐體1高度方向設置為兩組、三組或四組，每組可單獨控制，能取得更好的加熱效果。參見圖4，在爐膛2的頂端，設置有風循環(huán)裝置8，風循環(huán)裝置8主要包括風機9、 頂導流板10和側導流板11，豎向設置的側導流板11的上端與橫向設置在風機9下面的頂導流板10相連接，側導流板11與爐膛2側面的電加熱器7之間有一定間隙，形成風循環(huán)通道12，風循環(huán)通道12通過側導流板11底端與爐膛2連通，或通過在側導流板11的合適位置(根據(jù)熱處理工件的放置位置、高度等確定)上開設的通風口與爐膛2連通。風機9在控制裝置控制下通電后旋轉，使風循環(huán)通道12內的空氣流動，將電加熱器7產生的熱量通過側導流板11底端或側導流板11上開設的通風口進入爐膛2，加熱爐膛2及其內的工件；頂導流板10通過吊桿螺栓或鋼筋等連接在爐膛2的頂部。由于空氣的循環(huán)流動，采用空氣傳熱，能提高爐溫均勻性、爐溫穩(wěn)定度等，防止電加熱器7直接加熱部位產生局部過熱。為了加熱和控制的需要，在爐膛2內、風循環(huán)通道12內等部位，設置了多個測溫熱電偶和激光測溫探頭，測溫傳感器與控制裝置連接，將溫度參數(shù)輸入控制裝置內，可以通過控制裝置內的儀表顯示出來，便于操作者觀看或者自動控制的需要。在爐體1上，設置有冷卻風管道13，冷卻風管道13的進風端可以設置在爐體1外部，冷卻風管道13通入風循環(huán)通道12內或爐膛2內；為了在降溫時有更好的均勻性，冷卻風管道13的尾端設置為若干根通風支管，通風支管沿爐膛2的周向均勻布置，每根通風支管分別向風循環(huán)通道12內或爐膛2內通入冷風；每根通風支管隱藏在爐襯內設置，每根通風支管的出風口對應風循環(huán)通道12內或爐膛2內。在降溫階段，需要向爐膛2內通入冷空氣，冷卻風管道13在控制裝置作用下，相關電動閥門打開或適量關閉，外界的冷空氣通過冷卻風管道13、通風支管進入，經冷風與熱風混合后再進入爐膛2內，降低爐膛2的溫度。為了增強加熱效果，在爐底蓋3上設置有爐底加熱器15，爐底加熱器15也采用電阻加熱式，在控制裝置控制下通電后發(fā)熱以加熱爐膛2 ；爐底加熱器15上設置 3Crl8Mnl2Si2N耐熱鋼爐底板，爐底板為多塊組合，相互搭接。玻璃板制品成兩塊分層擱置在工裝架上。工裝架放在爐底板上，被舉升至爐膛內進行加熱。本發(fā)明爐體1的爐殼采用Q235材質不同厚度的鋼板和不同規(guī)格的型鋼組焊成圓柱體形，有足夠的結構強度和鋼性。本發(fā)明爐體1的耐熱爐襯設計兼顧熱強度和絕熱性能， 不同部位采用不同的耐火材料砌筑；爐襯用可以伸縮的錨固桿整體與爐殼固定成一體；爐襯耐火層表面涂刷固化涂料，使其在高溫高速氣流沖刷下不剝落、不粉化，以保持爐膛內清潔。爐膛2耐火層選用定制的高密度真空成型陶瓷纖維硬質弧形板，用高溫粘結劑粘結后成為無縫爐膛，耐火層被整體錨固于爐殼上，耐火層后錯縫層鋪纖維毯、氈絕熱保溫。本發(fā)明電加熱器7采用Cr20Ni80高電阻電熱合金帶，繞制成波紋狀懸掛于爐膛內壁預置的小鉤上，并固牢，置于導風筒(側導流板11)與爐膛內壁間形成的風循環(huán)通道上，使其熱交換充分?；顒邮綘t底蓋3采用自行走小車結構。升降裝置6配備為液壓提升裝置，小車連同托架整體升起，密封爐口，小車下降到位后能自行沿爐體下方軌道行走；液壓缸在同步油路系統(tǒng)控制下，同步無沖擊升降，動作平穩(wěn)、行程準確?；顒訝t底蓋3與爐膛2下部的爐口間采用迷宮式雙層密封，無熱氣流泄漏。液動提升裝置由兩支倒置的工程液壓缸，兩組動滑輪、定滑輪、牽引機構、爐底小車托架組成。爐底封板3升到位后，長期穩(wěn)定地密封住爐口。爐膛2的頂端設置的風機9 (爐頂上)為一臺高溫變頻爐用離心水冷式大風量循環(huán)風機，在爐膛內的鼠籠式構架上固定吊掛耐熱鋼材質的弧形導風板，頂導風板上設有水平導流裝置，形成強風循環(huán)系統(tǒng)，強制氣流自上向下，水平分流往復循環(huán)。將加熱器熱量帶入工作區(qū)與玻璃制品工件，進行充分的熱交換，而完成均勻退火。冷卻時，按照工藝規(guī)定，工件保溫一定小時后，將會以極其緩慢的降溫速率，緩冷至工藝要求的溫度1、在控制裝置的控制程序中設置降溫曲線和降溫速率，無級式地改變爐內加熱功率。2、從爐體下側冷卻風管道13內適量供入冷風，冷風機變頻調節(jié)，與高溫熱流調兌，排出廢風。冷風進給量和熱風排出量。受溫度儀表控制的電動閥控制，實現(xiàn)全自動。 程序控制器調壓限幅作用下，使爐膛供熱能緩慢地遞減；適量冷風供給是輔助手段(熱調試時根據(jù)需要將自動進行)。冷卻風管道13的輸入通道經電動蝶閥與鼓風機出風口相連。 電動蝶閥受溫度程序的指令而無級開閉，對輸入冷風量作連續(xù)調節(jié)。冷風進入從多個風孔流出，與熱氣流均勻混合后，在爐膛內側有序地流動，進行微調。在爐膛2上部，靠近爐口處，圓周上均勻分布有多個廢熱氣排放孔，這多個排廢熱氣與爐體一環(huán)形集氣管相通成一體；多余熱氣必須通過同樣受程序指令的電動蝶閥后，才能向外排放。本爐溫度控制(控制裝置的一部分)采用可控硅PID調功，移相觸發(fā)控制方式，分三溫區(qū)控制。控溫儀表選用日本山武公司DMC50多回路程序控制器，該控制器有豐富的控制功能和多種控制算法，控制算法采用多溫區(qū)間的溫度差值控制，能有效地解決三區(qū)獨立控制中，產生耦合的難題。因其有精度高(士 0. 05 0. 1%FS)、響應速度快(50MS)的特點，再輔有多種控制算法，可以得到高品質的全程穩(wěn)定的控制效果，該控制器與人機界面以RS-485 通信連接。人機界面選用日本山武公司EST55M智能型人機界面
權利要求
1.底升降式電阻加熱退火爐，包括爐體(1)、爐膛(2)和控制裝置；其特征在于爐體 (1)的底面是活動設置的爐底蓋(3 )，爐底蓋(3 )下面設置有走輪(4 )，爐底蓋(3 )能夠在升降裝置(6)帶動下上升或下降，上升后與爐體(1)密封配合，形成爐膛(2)的工作底面，下降后落到相配合的軌道(5)上，通過走輪(4)在軌道(5)上往復移動；在爐膛(2)的側面，設置有若干組電加熱器(7)；在爐膛(2)的頂端，設置有風循環(huán)裝置(8)，風循環(huán)裝置(8)包括風機(9)、頂導流板 (10)和側導流板(11)，豎向設置的側導流板(11)的上端與設置在風機(9)下面的頂導流板 (10)相連接，側導流板(11)與爐膛(2)側面的電加熱器(7)之間有一定間隙，形成風循環(huán)通道(12)，風循環(huán)通道(12)通過側導流板(11)底端或在側導流板(11)上開設的通風口與爐膛(2)連通；在爐體(1)上，設置有冷卻風管道(13)，冷卻風管道(13)通入風循環(huán)通道(12)內或爐膛(2)內。
2.根據(jù)權利要求1所述底升降式電阻加熱退火爐，其特征在于在爐底蓋(3)上設置有爐底加熱器(15)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述底升降式電阻加熱退火爐，其特征在于冷卻風管道(13) 的尾端設置為若干根通風支管，通風支管沿爐膛(2)的周向均勻布置，每根通風支管分別向風循環(huán)通道(12)內或爐膛(2)內通入冷風。
全文摘要
本發(fā)明公開了底升降式電阻加熱退火爐，包括爐體、爐膛和控制裝置；爐體的底面是活動的爐底蓋，爐底蓋下面設置有走輪，爐底蓋能夠在升降裝置帶動下升降，上升后與爐體密封配合，形成爐膛的工作底面，下降后落到相配合的軌道上，走輪能在軌道上移動；在爐膛的側面，設置有若干個電加熱器；在爐膛的頂端，設置有風機、頂導流板和側導流板，側導流板與電加熱器之間有一定的間隙，形成風循環(huán)通道，在爐體上，設置有冷卻風管道，將冷風送入爐膛內。本發(fā)明的退火爐，自動化程度高；從裝料、行走、活動爐底的升降、加熱升溫、降溫等過程，在控制裝置控制下進行，高度自動化；使加熱過程中達到較高的爐溫均勻性、爐溫穩(wěn)定度，降溫速率能滿足熱處理工藝的需要。
文檔編號C03B25/00GK102219364SQ201110142550
公開日2011年10月19日 申請日期2011年6月21日 優(yōu)先權日2011年6月21日
發(fā)明者李大河 申請人:重慶飛達電爐有限公司