CN201512560U - 台车式高温燃气热处理炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种台车式高温燃气热处理炉，包括炉体、安装在炉体一侧炉口上的炉门、炉门升降装置、用于承载工件加热及转运的炉车、炉车牵引及行走装置、燃烧***、排烟***、密封***和自控***，其特征在于：所述的密封***包括炉体内部密封***、炉体和炉门密封***以及炉体和炉车密封***。本实用新型，投资小、能耗少、成本低，适用于1000kW以上功率最佳用品，无需投入大功率电力变压器装置，从而与电炉相比节约成本20-30％，可取代电炉加热。

Description

台车式高温燃气热处理炉

技术领域

本实用新型涉及一种热处理炉，具体讲是涉及一种台车式高温燃气热处理炉。

背景技术

在铸造业，热处理是铸得铸件性能和生产过程能源消耗的重要工序，热处理所使用的热处理炉的保温效果及工作效果直接影响到铸件的物理性能和铸件的生产效率。

传统的周期性热处理炉包括罩式热处理炉和台车式热处理炉，前者工作效率较差，现有的台车式热处理炉，包括固定的加热室和设置在行走机构上的活动的炉底，在加热室的一端或两端设置炉门，炉底为活动台车，利用牵引机构沿地面上的导轨将台车拉出炉外装卸料，拉入炉内进行工件加热，但台车式热处理炉的炉门密闭效果不好，造成温度不均匀，因而保温性差，影响铸件的性能。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种台车式高温燃气热处理炉。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种台车式高温燃气热处理炉，包括炉体、安装在炉体一侧炉口上的炉门、炉门升降装置、用于承载工件加热及转运的炉车、炉车牵引及行走装置、燃烧***、排烟***、密封***和自控***，其特征在于：所述的密封***包括炉体内部密封***、炉体和炉门密封***以及炉体和炉车密封***。

上述的炉体内部密封***包括炉墙和炉顶，炉墙和炉顶的内衬采用纤维组合模块与普通纤维毯平铺的耐火纤维毯复合结构，耐火纤维毯通过耐热钢螺栓组件安装，耐热钢螺栓组件安装在内衬的1/4处，其中炉墙与炉墙、炉墙与炉顶结合处设置有补偿逢，补偿逢内填充陶瓷纤维模块，陶瓷纤维模块与内衬的耐火纤维毯复合结构通过错逢连接方式连接。

上述的炉体和炉门密封***包括汽缸、杠杆、压块和杠杆支点，汽缸设置在上述的炉口上，其与杠杆一端连接，杠杆的另一端连接有压块，而杠杆支点位于杠杆中部位置。

上述的炉体和炉车密封***包括汽缸、杠杆、杠杆支点和密封盒，其中，密封盒为阶梯状形状，汽缸设置在炉体底部，其与杠杆一端连接，杠杆的另一端连接有密封盒，而杠杆支点位于杠杆中部位置。

上述的燃烧***包括燃烧器、天然气及丙烷气管路、引风管路、助燃空气管路、压缩空气管路和高速燃烧嘴，高速燃烧嘴位于燃烧器的头部，燃烧器的另一端则为总管，其分别连接天然气及丙烷气管路和压缩空气管路，而引风管路则通过炉体与设置在烟道附近的预热器连接，预热器的另一端则连接助燃热风管路，其与燃烧器连通。

上述的炉门的保温层的材料为全耐火纤维，全耐火纤维用不锈钢铆固件固定在炉门的钢板上，炉门四周围有铸件。

上述的自控***包括温度控制***、燃烧控制***、压力控制***、故障报警保护***、动力控制***、冷却控制***。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型，投资小、能耗少、成本低，适用于1000KW以上功率最佳用品，无需投入大功率电力变压器装置，从而与电炉相比节约成本20-30％，可取代电炉加热。具体讲，本实用新型的具有以下特点：

1、节能：

本实用新型由于采用了全纤维炉墙结构、高速调温烧嘴、温度自动控制、管路***自动控制、空燃比自调、计算机自动控制等各项先进技术，使热处理炉的自控操作水平和节能效果都达到国内较先进水平，同时使能耗大为降低，可达到国家标准(ZBJ01004)《热处理炉能耗分等》中特等炉能耗水平。

2、环保：

(1).烟气排放控制

本炉采用的燃料是丙烷气，属低污染型燃料且为低含硫燃料，由于本实用新型采用的燃烧器可使丙烷气与助燃空气分充分混合燃烧，并且管道***压力自动调节，保证了燃气在燃烧室内充分、稳定的燃烧，从根本上消除了碳粒子、CO等不完全燃烧产物。烟气黑度可达林格曼等级0级。

(2).噪声控制

本炉子的主要噪声源是燃烧器和鼓风机。

燃烧器所产生的热气流会产生噪声。但本实用新型的炉体使用全耐火纤维做炉衬，因此隔音和吸音的效果非常好。另外本实用新型在工作时是全密封的，因此燃烧器产生的噪声对周围影响不大。

(3).环境卫生：

由于本实用新型采用了全纤维炉墙结构，具有极好的保温性能，并且做到了炉子的全密封，消除了炉子的漏火现象，大大降低了环境温度。

3、安全

(1).防火、防爆措施：

本实用新型采用了全纤维炉墙结构，骨架采用全钢结构，不具有可燃性，在操作加热时因炉体采取了密封措施，并自动控制炉内压力，所以无跑、冒火现象。

本实用新型所述的燃烧器，具有火焰监测器及自动熄火保护和报警装置。当烧嘴故障熄火时***将自动切断气路，并发出声、光报警信号，防止了因丙烷气泄漏而引发炉膛***，此外本实用新型所述的各***都设有安全报警装置，确保安全生产。

(2).电气安全措施：

本炉所有电气设备、电线埋敷管、仪表柜等都有安全接地装置接地电阻＜4Ω，所有电线、电缆均敷设在钢管和线槽内，并有安全接地装置，丙烷气管路防静电接地，并设多路放空阀，配电柜各路供电***均设有空气保护开关，炉子烟囱设有避雷针和单独接地体。

(3).动力安全措施：

炉门的升降、炉车的进出均有双保险的限位开关，防止炉门炉车行程超限。一旦超限，有电气急停即直接切断控制柜总电源，侧密封与炉门联锁，防止进出炉车时，拉坏侧密封。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为本实用新型所述的炉体与炉门密封***的结构示意图；

图4为本实用新型所述的炉体与炉车密封***的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，详细说明本实用新型的具体实施方式：

图1为本实用新型结构示意图；图2为图1的左视图。

如图1和图2所示：一种台车式高温燃气热处理炉，包括炉体31、安装在炉体31一侧炉口上的炉门1、炉门升降装置、用于承载工件加热及转运的炉车、炉车牵引及行走装置、密封***、排烟***、燃烧***和自控***，其中：

上述的炉体31包括炉顶32和炉墙33，炉顶32和炉墙33内部设置有内衬34，内衬34采用纤维组合模块与普通纤维毯平铺的耐火纤维毯复合结构，耐火纤维毯通过耐热钢螺栓组件安装，制成折叠单元块，形成组合炉衬，折叠单元块经预先压缩打包，安装后剪断打包带，耐火纤维毯弹开，保证了炉体的整体密封，耐热钢螺栓组件安装在内衬的1/4处，避免了热短路损失，其中炉墙33与炉墙33、炉墙33与炉顶32结合处设置有补偿逢，补偿逢内填充陶瓷纤维模块，陶瓷纤维模块与内衬的耐火纤维毯复合结构通过错逢连接方式连接，炉体31内部还设置有炉体支撑35，在炉体31的侧面还设置有工件测温孔，在炉体的前后两侧还设置有工件热电偶箱36，本实施例所用的工件热电偶箱36为2只。

上述的炉门1是整个热处理炉炉体中除了炉车之外的活动部件，其密封性的好坏十分重要，决定了炉内的温度场是否均匀，能量消耗的多少和炉门1是否变形，本实施方式所用的炉门1选用厚度为350mm纤维组合模块和50mm厚纤维毯平铺的复合结构，总的纤维厚度为400mm，纤维组合模块的排列方式采用“兵列式”栄啬？檠顾醭叽缢诚蚺帕校？的四周纤维作成阶梯型，这种结构可以使炉门1关闭时与炉口形成热道双侧密封及冷道软硬密封的双结构，从而保证炉门1的良好密封，炉门1温度可达1000℃，上述纤维复合结构采用不锈钢铆固件固定在炉门1厚钢板上，四周用铸件护板围护，密封面采用可调式纤维裙边软密封结构。

即炉门1由H型钢骨架、钢板、铸件护板、纤维组合块等组成，为充分考虑炉门1受热变形，炉门1的H型钢骨架、钢板、铸件护板之间均采用不锈钢铆固件连接，其相互之间留有足够的受热膨胀结构，框架结构巧妙分离、组合而成，即使是在高温加热炉长时间开门操作工况下，也能保证炉门钢结构不变形和密封可靠。

与炉门1配合使用的炉门升降装置包括炉门架、工字梁、链轮、短环链条3、炉门起吊机构2和导向轮，所述的炉门架由4个大型槽钢对拼并与炉体相连，整个炉门架上方与大型的工字梁相连，大型工字梁上装有2个高强度链轮，作为炉门1升降的起吊点，炉门起吊机构2包括螺旋伞齿轮减速机和滚子链，考虑到安全及升降过程的平稳性，炉门1的两侧各装有两个导向轮，导向轮和轨道的间隙约为5mm，从而可以限制炉1门的前后摆动，炉门升降装置上还设置有限位装置，与进出的台车形成互锁。

上述的炉车是承载工件加热及转运的平台，炉车包括台车21、台车滚轮23、垫铁22组成，其中台车21包括钢结构车架和钢板，钢板位于钢结构车架的上表面，在本实施方式中，钢板的厚度为6mm，其刚性确保在满负荷情况下不变形，而钢结构车架采用大型鱼腹式纵梁和数根复合型横梁组装而成，纵梁采用组合式预应力焊接梁。

台车面为承重耐火层，垫铁22放置于台车面的上部，垫铁22与台车面接触处采用大块钢纤维浇注料预制块，并比火道处(重质耐火砖)高20mm，不仅可确保垫铁承重区域不下沉，保护两端的耐热的钢板不受冲击，同时，又可防止高速气流喷到垫铁22上，台车面下部的隔热层为轻质隔热浇注料成型块和耐火砖24。为解决炉车耐火砖24受热膨胀顶坏车边板，台车边的耐火砖24采用大块高强度异形浇注料预制块，(与炉体两侧纤维浇注料成型块形成迷宫式结构)，并比炉车中间浇注料低20mm，以防装卸料时冲断两侧的铸件护板，炉车中间采用大块浇注料预制块，不但耐冲击，单位耐压大，而且使用寿命长，一旦有破损时，更换方便。

台车滚轮23位于台车21的下部，在本实施方式中，共有4套滚轮23，共4个高强度直径500m的车轮，由2台4kw摆线针轮减速拉车机驱动，台车21上还设置有边框，所示的边框为铸钢件，其与台车21用螺栓连接。

上述的炉车牵引及行走装置包括摆线针轮减速拉车机15、轨道14、链条12、链轮11和链条槽13，摆线针轮减速拉车机15驱动链条12绕着链轮11旋转，链条12带动上述的炉车在轨道14内前进或后退。

图3为本实用新型所述的炉体与炉门密封***的结构示意图；图4为本实用新型所述的炉体与炉车密封***的结构示意图。

所述的密封***包括炉体和炉门密封***以及炉体和炉车密封***。

炉门1与炉体31结合部是台车式炉最难以密封，又是炉子泄漏最大的部位，本炉子采用成熟的气缸自动压紧加炉门软边机构实现密封。如图3所示：上述的炉体和炉门密封***包括汽缸5、杠杆6、压块8和杠杆支点7，汽缸5设置在上述的炉口两侧，汽缸5的活塞与杠杆6一端连接，杠杆6的另一端连接有压块8，而杠杆支点7位于杠杆6中部位置，当炉门1下降到位时，气缸5动作，使炉门1两侧的杠杆6摇臂紧压压块8，此时可将炉门1与炉体31的铸铁门框压紧密封，为保证炉口宽度方向的密封，炉门1上、下边分别设置有刚性梁，有效地传递压紧力，这种结构既满足了大型炉门的刚性，又减轻了炉门的重量，同时可防止在高温炉气泄漏时的变形。

因为炉体31和炉车有相对进出，考虑到加热后的膨胀，炉体31和炉车两侧的结合部应有较大的间隙(本实施方式约50mm)，所以在炉车的台车21两侧设置有砂封槽，砂封槽端部做特殊处理避免砂流落出来。为了形成有效密封，如图4所示：上述的炉体和炉车密封***包括汽缸5、杠杆6、杠杆支点7和密封盒9，汽缸5设置在炉口两侧，其活塞与杠杆6一端连接，杠杆6的另一端连接有密封盒9，而杠杆支点7位于杠杆中部位置。当炉车进入到炉体31内部时，气缸5动作，使杠杆6摇臂紧压密封盒9，密封盒9为阶梯状结构，其在压力的作用下***炉体31和炉车之间，对炉体31和炉车形成有效密封，这种密封结构的特点是结构简洁、密封可靠，调整方便。

上述的排烟***包括炉压控制***和余热回收***，高温烟气经空气预热器和控烟阀后向上排放，烟囱穿过两车间柱将其排出，烟囱弯头部位的内衬有厚度为150mm的硅酸铝耐火纤维，外表做防锈防腐处理，为延长烟囱的使用寿命，此外，烟囱内部衬有50mm的硅酸铝耐火纤维并外表做防锈防腐处理，这样以降低烟囱表面温度。上述的排烟***使得高温台车式热处理炉节能、环保，符合国家的相关政策要求。

上述的燃烧***包括燃烧器、天然气及丙烷气管路43、引风管路41、助燃空气管路44、压缩空气管路42和高速燃烧嘴45，高速燃烧嘴45位于燃烧器的头部，燃烧器的另一端则为总管，其分别连接天然气及丙烷气管路43和压缩空气管路44，而引风管路41则通过炉体31与设置在烟道附近的预热器连接，预热器的另一端则连接助燃热风管路44，其与燃烧器连通。燃烧***可自动控制燃烧比例(空燃比控制在1.05～1.1)，对工件进行有效的热处理。

上述的自控***包括温度控制***、燃烧控制***、压力控制***、故障报警保护***、动力控制***、冷却控制***，通过上述的控制***对台车式高温燃气热处理炉进行有效的控制，使其在安全、稳定的工况下工作。

将工件25放在炉车上，通过炉车牵引及行走装置将炉车及工件25运送到炉体内，然后通过炉门升降装置将炉门关闭，并形成有效的密封，然后通过燃烧***对工件进行热处理，上述的一系列操作都是在自控***的控制下进行的。

以上已以较佳实施例公开了本实用新型，然其并非用以限制本实用新型，凡采用等同替换或者等效变换方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种台车式高温燃气热处理炉，包括炉体、安装在炉体一侧炉口上的炉门、炉门升降装置、用于承载工件加热及转运的炉车、炉车牵引及行走装置、燃烧***、排烟***、密封***和自控***，其特征在于：所述的密封***包括炉体内部密封***、炉体和炉门密封***以及炉体和炉车密封***。

2.根据权利要求1所述的台车式高温燃气热处理炉，其特征在于：所述的炉体内部密封***包括炉墙和炉顶，炉墙和炉顶的内衬采用纤维组合模块与普通纤维毯平铺的耐火纤维毯复合结构，耐火纤维毯通过耐热钢螺栓组件安装，耐热钢螺栓组件安装在内衬的1/4处，其中炉墙与炉墙、炉墙与炉顶结合处设置有补偿逢，补偿逢内填充陶瓷纤维模块，陶瓷纤维模块与内衬的耐火纤维毯复合结构通过错逢连接方式连接。

3.根据权利要求1所述的台车式高温燃气热处理炉，其特征在于：所述的炉体和炉门密封***包括汽缸、杠杆、压块和杠杆支点，汽缸设置在上述的炉口上，其与杠杆一端连接，杠杆的另一端连接有压块，而杠杆支点位于杠杆中部位置。

4.根据权利要去1所述的台车式高温燃气热处理炉，其特征在于：所述的炉体和炉车密封***包括汽缸、杠杆、杠杆支点和密封盒，其中，密封盒为阶梯状形状，汽缸设置在炉体底部，其与杠杆一端连接，杠杆的另一端连接有密封盒，而杠杆支点位于杠杆中部位置。

5.根据权利要求1所述的台车式高温燃气热处理炉，其特征在于：所述的燃烧***包括燃烧器、天然气及丙烷气管路、引风管路、助燃空气管路、压缩空气管路和高速燃烧嘴，高速燃烧嘴位于燃烧器的头部，燃烧器的另一端则为总管，其分别连接天然气及丙烷气管路和压缩空气管路，而引风管路则通过炉体与设置在烟道附近的预热器连接，预热器的另一端则连接助燃热风管路，其与燃烧器连通。

6.根据权利要求1所述的台车式高温燃气热处理炉，其特征在于：所述的炉门的保温层的材料为全耐火纤维，全耐火纤维用不锈钢铆固件固定在炉门的钢板上，炉门四周围有铸件。

7.根据权利要求1所述的台车式高温燃气热处理炉，其特征在于：所述的自控***包括温度控制***、燃烧控制***、压力控制***、故障报警保护***、动力控制***、冷却控制***。

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