[实用新型]少氧化节能加热炉

说明书

本实用新型涉及一种金属材料在锻造前的加热装置。

金属材料在锻造前需要加热到1150～1250℃的高温。金属材料加热既可在电炉，也可在燃料炉中进行。加热过程中，金属表面会生成氧化皮，这在后一方法中尤其严重。金属氧化烧损不仅浪费了材料、能源，也严重影响模具寿命和锻件质量，是热加工工艺力图避免的。

采用电炉加热，因电力紧张和电费昂贵，实际生产中仅占很少比例（约5％）。而在普通燃料炉中，金属材料因直接与高温烟气接触，氧化烧损是不可避免的。通常每次加热的金属氧化率（重量百分比）为2～4％。

为了避免这个问题，有采用不完全燃烧方法的（即用远低于理论燃烧需要量的空气，使炉内形成还原性气氛而减少氧化烧损），鉴于各种原因，至今为止，用此方法尚未有形成批量生产的。

本实用新型的目的是提供一种连续式燃液体、气体或煤的锻造加热炉，它能有效地减少金属氧化和明显的节约燃料。

上述目的是这样实现的：推料机将工件推入炉内并排放置的陶瓷管中并从预热区送往加热区，加热后的工件依次被推出炉外。

在炉内架空的陶瓷管被高温燃烧烟气加热，管内的工件则通过陶瓷管的传导和辐射而被均匀地加热。由于避免了工件和高温烟气的直接接触而有效地减少了金属的氧化烧损。

本实用新型提供的是一个完全密闭型的间接加热炉。工件氧化烧损在0.3％（重量百分比）以下，热能利用率在45％以上。与普通火焰直接加热的锻造炉相比，具有如下特点：

1.由于间接加热的方式，大幅度地减少了工件氧化烧损，仅为原来的10％。

2.由于采用的氮结合碳化硅陶瓷管具有的高导热率、优良的高温强度，因此有较长的使用寿命。

3.设置了可节约15％以上能源的高效率空气预热器，炉衬采用耐火纤维结构或轻质耐火材料结构，使升温时间缩短并比普通火焰直接加热的锻造炉节能60％以上。

4.完全密闭的结构，由于没有燃烧烟气的泄漏，从而使作业环境得到显著的改善。

5.采用PC机控制，实现燃烧和生产过程的自控。

实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图给出。

下面结合图1、图2和图3说明其结构细节和工作情况。

该炉由推料机1、空气预热器2、管箍3、陶瓷管4、活动炉盖5、出料口密封装置6、炉体7、烧嘴8、空气与燃料管路9、热电偶、控制装置10及支架11所组成。

通过料台支架将推料机与炉体钢结构联成一体，在钢结构内由耐火纤维（或轻质材料）炉衬及活动炉顶构成炉子工作空间，此空间分加热区及预热区两段。在炉底上安装2～8排架空的陶瓷管，每排陶瓷管由管箍将数根陶瓷管联接而成。烧嘴装设在加热区的下侧或两侧，空气预热器安装在预热段的进料口处炉顶上，而出料口密封装置则设在加热区的出料口端炉盖上。空气和燃料管道位于炉底并与炉体钢结构相联。在炉子侧面装有控制装置，炉顶装有热电偶。这样整个炉子形成一个可整体吊移的整体。只要炉子就位，接上空气、燃料供应管及电控接线，便能投入工作。

燃烧生成的高温烟气从工件出口端反向流过预热区后，经空气预热器排出。工件被推料机推入陶瓷管内，经预热区到加热区，达到加热温度后推出炉外。

为了延长陶瓷管的寿命，管子在炉内可旋转，以便使用一段时间后可转动一定角度，使工件均匀地磨损陶瓷管的内壁。为不使工件卡在二根陶瓷管的接头处，陶瓷管内孔应做成收缩形，其斜率在2～5‰。为保证长度方向若干陶瓷管连接的同心度，两根陶瓷管的接头处要配用特制管箍。二者的接触部分要尽量紧密，该部情况见图2。考虑到转动陶瓷管和检修炉内部件的需要，采用了可以吊起的活动炉盖，该炉盖和炉体一样，采用了耐火纤维或轻质耐火材料与钢结构固定的轻形结构，见图3。使用多排陶瓷管时，为免除在出料口等待推出的工件的冷却与氧化，设置了一个出料口密封装置。当工件要推出炉外时，该装置先自动打开，之后随即自行封闭。控制装置中的PC机可按工艺任意编排推料节奏和相应的出料口密封装置的起闭，按设定炉温自动调节燃料供给量及空气、燃料比率，确保加热质量，实现节能。