CN103757192B - 一种带余热利用的推杆式炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带余热利用的推杆式炉，包括炉体，炉体前端设置进料门和出料门，炉体的前方设置炉外平移装置，炉体内前部设置预热冷却室，中部设置两个平行的物料通道，尾部设置炉内平移通道，预热冷却室和炉内平移通道分别连通两个物料通道的前端和后端，预热冷却室和物料通道内设置输送辊，炉内平移通道内设置炉内平移机构，炉外平移装置前端设置前推料机和出料机构，炉体的后方设置后推料机，推料机的推杆伸入到炉体内；本发明的有益效果是：有效的解决现有技术中炉体占地面积大、料框返回困难、能源利用率低以及操作环境恶劣的技术问题，经过实验核算，本发明较现有技术节能约35%，而且本发明结构简单，操作方便。

Description

一种带余热利用的推杆式炉

技术领域

本发明涉及一种带余热利用的推杆式炉，属于热处理工艺领域。

背景技术

目前，国内的推杆式炉多采用一字形结构，即设备的进出料在炉体两端；在出料端一般设有工件的冷却室对工件进行冷却，方便人工下料。如果需要将料框送回进料端，还需配置一套料框返回机构。这样的结构具有多种缺陷；例如：首先设备占地面积较大，设备的旁边需设置单独的料框回收机构；其次工件出炉温度较高(一般在550℃左右)，利用风机对其冷却后随废气带走大量能量，能源利用率低，浪费严重；第三，因工件出炉温度较高，导致出料端处环境温度非常高；致使车间环境恶劣，对操作工人身体非常不利。

发明内容

本发明的目的是提供一种带余热利用的推杆式炉，解决现有技术中炉体占地面积大、料框返回困难、能源利用率低以及操作环境恶劣的技术问题。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种带余热利用的推杆式炉，包括炉体，所述的炉体前端设置进料门和出料门，炉体的前方设置炉外平移装置，炉体内前部设置预热冷却室，中部沿炉体长度的方向设置两个平行的物料通道，尾部设置炉内平移通道，所述的预热冷却室和炉内平移通道分别连通两个物料通道的前端和后端，所述预热冷却室和物料通道内设置输送辊，炉内平移通道内设置炉内平移机构，所述的炉内平移机构两端设置在输送辊的后方，所述的炉外平移装置前端设置前推料机和出料机构，炉体的后方设置后推料机，后推料机的推杆伸入到炉体内并且高于输送辊，所述的前推料机正对进料门设置，所述的出料机构、出料门和后推料机设置在同一条水平线上；

所述的两个物料通道内壁均设置第一风道，所述的第一风道底部与物料通道底部连通，并且第一风道内设置第一加热元件，所述的两个物料通道的顶部均设置第一循环风机，第一循环风机的叶片设置在第一风道内，且第一循环风机叶片所在处的第一风道与物料通道顶部相通；

所述的炉内平移通道顶部设置第二循环风机，炉内平移通道的内壁设置第二风道且第二风道内设置第二加热元件，第二循环风机的叶片设置在第二风道内，第二风道的底部与炉内平移通道底部连通，第二循环风机叶片所在处的第二风道与炉内平移通道顶部相通；

所述的预热冷却室的顶部进料门所在的一侧设置第三循环风机，所述的预热冷却室内壁设置第三风道，第三循环风机的叶片设置在第三风道内，所述的第三风道在第三风机的叶片处分为上下连通的两层，上层的第三风道一端沿预热冷却室内壁延伸至出料门所在的一侧，其底部和侧部均与预热冷却室相通，另一端封闭，下层的第三风道一端沿预热冷却室内壁向下延伸，其底端和侧部均与预热冷却室相通，另一端封闭。

本发明通过设置两个平行的物料通道，物料通道的后部相通，并且设置炉内平移机构，使物料可以从进料口进入炉内进行热处理，并且通过炉内平移机构改变方向，在另外一个物料通道内继续进行热处理，两个物料通道平行设置使整个带余热利用的推杆式炉内呈U形，在保证物料在带余热利用的推杆式炉内热处理时间不变的前提下，极大的缩短了带余热利用的推杆式炉的长度，减小了带余热利用的推杆式炉的占地面积，带余热利用的推杆式炉的前方设置炉外平移装置，使得出料口出来的料框中物料取出后，料框可以较为方便的输送至出料口，实现了料框的返回再利用；本发明中物料通道以及炉内平移通道内的风道底部分别与物料通道和炉内平移通道的底部相通，并且循环风机的叶片设置在风道内，使风道内的气流的流向沿风道向下通过物料通道以及炉内平移通道底部再向上通过物料并再次进入风道，实现空气的循环，由于风道内设置加热元件，所以风道内的气流温度较高，对物料热处理之后气流温度相对降低，再经过风道内加热元件后温度又升高，如此循环对物料进行热处理，由于通过物料的气流始终温度较高，所以对物料热处理的效果较为理想；由于刚进入炉体内的物料温度较低，而出料的物料温度较高，预热冷却室内风道的结构使得其内气流的流向只能是从出料门一侧流向进料门一侧，再流向出料门一侧的循环流动，从而将出料门一侧经过热处理的工件的能量带到进料门一侧对刚进入炉体的物料进行预热，不仅实现了对经过热处理的高温工件进行冷却，又实现了对刚进入炉体内冷工件进行预热，实现热处理中能量的充分利用，经过热处理的工件冷却后温度降低，所以工件出炉的温度相对不是太热，所以出料口处的温度也相对不是太高，整个车间环境温度也相对不高，操作工人操作时的舒适度也相对提高。

作为本发明的进一步改进，出料门所在一侧的预热冷却室和物料通道连通处设置中间阀门。此中间阀门在后推料机推动料框向前移动时打开，后推料机推杆后退式关闭，进一步的减少能量的通过出料门的散失，节约能源资源。

作为本发明的进一步改进，所述的炉内平移机构是由设置在炉体外的第一驱动电机驱动的两根平行设置的链条，所述的链条顶端与输送辊的顶端齐平。采用链条将料框从一边的输送辊输送到另一端，输送连续性较好，且链条为金属制成，耐高温能力强，适合在炉体内使用。

作为本发明的更进一步改进，所述的炉外平移装置包括支架和由第二驱动电机驱动的两根平行设置的链条，所述的支架顶部与进料门和出料门对应的位置处各设置两排滚珠，所述的链条和滚珠的顶端与输送辊的顶端齐平。

综上所述，本发明的有益效果是：有效的解决现有技术中炉体占地面积大、料框返回困难、能源利用率低以及操作环境恶劣的技术问题，经过实验核算，本发明较现有技术节能约35％，而且本发明结构简单，操作方便。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是图1的B-B剖视图。

图4是图1的C-C剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。

如图1至图4所示的带余热利用的推杆式炉，包括炉体5，所述的炉体5前端设置进料门15和出料门14，炉体5的前方设置炉外平移装置10，炉体5内前部设置预热冷却室4，中部沿炉体5长度的方向设置两个平行的物料通道，尾部设置炉内平移通道，所述的预热冷却室4和炉内平移通道分别连通两个物料通道的前端和后端，所述预热冷却室4和物料通道内设置输送辊，炉内平移通道内设置炉内平移机构6，所述的炉内平移机构6两端设置在输送辊的后方，所述的炉外平移装置10前端设置前推料机1和出料机构12，炉体5的后方设置后推料机11，推料机11的推杆伸入到炉体5内并且高于输送辊，所述的前推料机1正对进料门15设置，所述的出料机构12、出料门14和后推料机11设置在同一条水平线上；所述的两个物料通道内壁均设置第一风道16，所述的第一风道16底部与物料通道底部连通，并且第一风道16内设置第一加热元件8，所述的两个物料通道的顶部均设置第一循环风机17，第一循环风机17的叶片设置在第一风道16内，且第一循环风机17叶片所在处的第一风道16与物料通道顶部相通；所述的炉内平移通道顶部设置第二循环风机18，炉内平移通道的内壁设置第二风道19且第二风道19内设置第二加热元件20，第二循环风机18的叶片设置在第二风道19内，第二风道19的底部与炉内平移通道底部连通，第二循环风机18叶片所在处的第二风道19与炉内平移通道顶部相通；所述的预热冷却室4的顶部进料门15所在的一侧设置第三循环风机2，所述的预热冷却室4内壁设置第三风道3，第三循环风机2的叶片设置在第三风道3内，所述的第三风道3在第三风机2的叶片处分为上下连通的两层，上层的第三风道3一端沿预热冷却室4内壁延伸至出料门14所在的一侧，其底部和侧部均与预热冷却室4相通，另一端封闭，下层的第三风道3一端沿预热冷却室4内壁向下延伸，其底端和侧部均与预热冷却室4相通，另一端封闭。本发明中出料门14所在一侧的预热冷却室4和物料通道连通处设置中间阀门13，所述的中间阀门13由气缸(图中未示出)驱动上下运动实现其打开和关闭。

前面所述的炉内平移机构6是由设置在炉体5外的第一驱动电机9驱动的两根平行设置的链条，所述的链条顶端与输送辊的顶端齐平。所述的炉外平移装置10包括支架10-1和由第二驱动电机21驱动的两根平行设置的链条，所述的支架10-1顶部与进料门15和出料门14对应的位置处各设置两排滚珠，所述的链条和滚珠的顶端与输送辊的顶端齐平。

本发明中物料的输送过程是：在输送辊上放置料框，料框的数量满足能够布满输送辊，操作人员在进料门15处将物料放置在滚珠上的料框内，前推料机1将盛放物料的料框向炉体内推动，各料框紧密接触，前方的料框向后推动后面的料框，进料门15一侧最后面的料框被推到炉内平移机构6的链条上后，第一驱动电机9驱动链条将料框输送至出料门14一侧，并在后推料机11的推动下向前(向出料门方向)推动，出料门14处的料框被推出出料门14到炉外平移装置10上出料门14一侧的滚珠上，并被继续向前推到出料机构12上，操作人员取下料框内的物料，并将料框放置在炉外平移装置10的链条上，链条由第二驱动电机21驱动将空料框输送至出料门14一侧，工作人员在向空料框内放入待处理的物料，循环上述的过程。

本发明中物料通道内的气流的流向是：第一加热元件8产生热量，开启第一循环风机17，由于第一循环风机17的叶片设置在第一风道16内，所以第一风道16内的气流被第一循环风机17吹向叶片两边的第一风道16，又因为第一风道16内加第一加热元件8产生热量，热量随气流沿着第一风道16向物料通道的底部流动，对物料通道内的物料加热后，热量相对降低一些，然后向上由物料通道的顶部再次进入第一风道16，实现第一风道16内气流的循环。两个平行设置的物料通道内第一风道16、第一风机17的设置相同，因此两者内气流的循环也是相同的，具体如图3中箭头所示意。

本发明中炉内平移通道内的气流的流向与物料通道内的气流流向相似，两者的区别仅在于第二风道19的长度较第一风道16长，具体如图4中箭头所示意，此处不予赘述。

本发明中预热冷却室内气流的流向是：因为靠近出料门14一侧经过热处理的物料温度较高，上层第三风道3的一侧封闭，第三风机2只能将气流沿着第三风道3朝着出料门14一侧开口的一端吹动，气流在通过经过热处理的物料后，对其进行冷却，同时气流本身温度升高并流向温度相对较低的进料门15一侧，通过该侧时对未经热处理的物料进行预热，气流本省的温度相对降低，并通过该侧的第三风道3向上流动，在第三风机2的叶片处再次进入上一层的第三风道3内，达到第三风道3内气流的循环。在预热冷却室内，经过热处理后的物料温度相对得到降低，而未经热处理的物料温度经过预热温度相对升高，不仅实现了两者之间的热交换，减少能量的浪费，节约了能源，而且从出料门14输出的物料温度相对不是太高，出料门14处的环境温度也相对现有技术得到有效的降低，工作人员的操作环境较为理想。

本发明中预热冷却室4与出料门一侧的物料通道连通处设置中间闸门13，由于前推料机1和后推料机11在推送料框时是间隔的、不连续的，其推杆的收缩实现对料框的推送，当后推料机11推杆收缩时，不向前推动料框，此时由气缸(图中未示出)推动中间闸门13关闭，以减少能量经过出料门散出炉体，从而造成的能量的损失并提高操作环境的温度，进一步的节约能量，当后推料机11向前推动料框时，再由气缸(图中未示出)推动中间闸门13打开，保证料框能够顺利通过。

本发明中采用一套PLC智能可编程控制器对本发明进行动作指令控制，所有的动作自动完成，此部分为现有技术，不属于本发明保护的内容，本说明书不予详述。

凡本发明说明书中未作特别说明的部分，如加热元件等，均为现有技术，或者通过现有技术既能实现。而且本发明中所述具体实施案例仅为本发明的较佳实施案例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应作为本发明的技术范畴。

Claims (4)

1.一种带余热利用的推杆式炉，其特征在于：包括炉体(5)，所述的炉体(5)前端设置进料门(15)和出料门(14)，炉体(5)的前方设置炉外平移装置(10)，炉体(5)内前部设置预热冷却室(4)，中部沿炉体(5)长度的方向设置两个平行的物料通道，尾部设置炉内平移通道，所述的预热冷却室(4)和炉内平移通道分别连通两个物料通道的前端和后端，所述预热冷却室(4)和物料通道内设置输送辊，炉内平移通道内设置炉内平移机构(6)，所述的炉内平移机构(6)两端设置在输送辊的后方，所述的炉外平移装置(10)前端设置前推料机(1)和出料机构(12)，炉体(5)的后方设置后推料机(11)，后推料机(11)的推杆伸入到炉体(5)内并且高于输送辊，所述的前推料机(1)正对进料门(15)设置，所述的出料机构(12)、出料门(14)和后推料机(11)设置在同一条水平线上；

所述的两个物料通道内壁均设置第一风道(16)，所述的第一风道(16)底部与物料通道底部连通，并且第一风道(16)内设置第一加热元件(8)，所述的两个物料通道的顶部均设置第一循环风机(17)，第一循环风机(17)的叶片设置在第一风道(16)内，且第一循环风机(17)叶片所在处的第一风道(16)与物料通道顶部相通；

所述的炉内平移通道顶部设置第二循环风机(18)，炉内平移通道的内壁设置第二风道(19)且第二风道(19)内设置第二加热元件(20)，第二循环风机(18)的叶片设置在第二风道(19)内，第二风道(19)的底部与炉内平移通道底部连通，第二循环风机(18)叶片所在处的第二风道(19)与炉内平移通道顶部相通；

所述的预热冷却室(4)的顶部进料门(15)所在的一侧设置第三循环风机(2)，所述的预热冷却室(4)内壁设置第三风道(3)，第三循环风机(2)的叶片设置在第三风道(3)内，所述的第三风道(3)在第三风机(2)的叶片处分为上下连通的两层，上层的第三风道(3)一端沿预热冷却室(4)内壁延伸至出料门(14)所在的一侧，其底部和侧部均与预热冷却室(4)相通，另一端封闭，下层的第三风道(3)一端沿预热冷却室(4)内壁向下延伸，其底端和侧部均与预热冷却室(4)相通，另一端封闭。

2.根据权利要求1所述的带余热利用的推杆式炉，其特征在于：出料门(14)所在一侧的预热冷却室(4)和物料通道连通处设置中间阀门(13)。

3.根据权利要求1所述的带余热利用的推杆式炉，其特征在于：所述的炉内平移机构(6)是由设置在炉体(5)外的第一驱动电机(9)驱动的两根平行设置的链条，所述的链条顶端与输送辊的顶端齐平。

4.根据权利要求1所述的带余热利用的推杆式炉，其特征在于：所述的炉外平移装置(10)包括支架(10-1)和由第二驱动电机(21)驱动的两根平行设置的链条，所述的支架(10-1)顶部与进料门(15)和出料门(14)对应的位置处各设置两排滚珠，所述的链条和滚珠的顶端与输送辊的顶端齐平。