一種金屬熱處理爐的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種金屬熱處理爐，解決了現(xiàn)有技術(shù)中，金屬熱處理爐內(nèi)的金屬材料受熱不均勻的問(wèn)題以及為了解決該問(wèn)題而造成的能源浪費(fèi)問(wèn)題，其技術(shù)方案要點(diǎn)是包括爐體以及固定設(shè)置于所述爐體內(nèi)部的若干加熱元件，所述爐體內(nèi)部還設(shè)置有用于放置待處理金屬材料的物料放置區(qū)，所述物料放置區(qū)包括有若干并排放置的旋轉(zhuǎn)輥以及驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)輥沿自身軸線做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)組件，所述驅(qū)動(dòng)組件設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)輥的一端。通過(guò)驅(qū)動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)輥轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得物料放置區(qū)內(nèi)的金屬材料被回轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)輥帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，使得爐體內(nèi)的金屬材料受熱均勻且不產(chǎn)生熱量的浪費(fèi)。
【專利說(shuō)明】
一種金屬熱處理爐
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種金屬熱處理設(shè)備，更具體地說(shuō)，它涉及一種應(yīng)用于金屬材料熱處理過(guò)程的熱處理爐。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬熱處理是將金屬材料放在一定的介質(zhì)內(nèi)加熱、保溫、冷卻，通過(guò)加熱的方式使金屬材料達(dá)到相變溫度，改變其內(nèi)部的金相組織，以改善金屬材料的性能以達(dá)到使用場(chǎng)合的需要。在金屬的熱處理過(guò)程中，金屬熱處理爐是必備的工裝。
[0003]目前，常用的熱處理爐有兩種形式:一種是采用傳統(tǒng)的燃燒加熱的方法，將加熱裝置在爐體的底部對(duì)爐膛進(jìn)行加熱，使之滿足部分金屬的熱處理溫度，這種熱處理爐適合于一些大件、溫度要求高和熱處理時(shí)間較長(zhǎng)的進(jìn)出材料處理。但是，傳統(tǒng)的燃燒加熱式熱處理爐的污染較大，且溫度控制不便，因而很容易造成由于溫控問(wèn)題導(dǎo)致的金屬發(fā)生不可控制的相變。基于上述傳統(tǒng)的箱式熱處理爐發(fā)展而來(lái)的，是一種如申請(qǐng)日為2015.8.21、申請(qǐng)?zhí)枮?01510516710.4的發(fā)明專利申請(qǐng)(現(xiàn)有技術(shù)I)中公開(kāi)的一種金屬熱處理爐，其加熱元件是設(shè)置在爐體腔內(nèi)、懸于內(nèi)腔中央的電阻絲，其上下兩端放置待處理的金屬材料，并利用設(shè)置于爐體外部的增壓器對(duì)爐體進(jìn)行鼓風(fēng)，將電熱絲產(chǎn)生的熱量均勻吹散在爐體內(nèi)部，使?fàn)t體內(nèi)的金屬材料受熱均勻，保證其在爐體內(nèi)的相變均勻。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)I中的技術(shù)方案利用外部的鼓風(fēng)裝置，將電熱絲的熱量以熱風(fēng)的形式均勻的吹送至爐體內(nèi)的工件表面對(duì)其進(jìn)行加熱，保證爐體內(nèi)的金屬材料受熱均勻。但是，現(xiàn)有文件I中金屬熱處理爐通過(guò)熱風(fēng)吹送的方式，需要將輸送至爐體內(nèi)部的熱風(fēng)以合適的風(fēng)向引至待處理的金屬材料表面，因?yàn)橹挥辛鹘?jīng)金屬材料表面的熱風(fēng)的熱量才能傳遞至金屬材料表面，其余部分的熱量需要以循環(huán)的方式流出爐體外，因而，這種均勻加熱形式的熱量損失較大。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種加熱均勻且對(duì)于加熱元件產(chǎn)生的熱量利用充分的一種金屬熱處理爐。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案:一種金屬熱處理爐，包括爐體以及固定設(shè)置于所述爐體內(nèi)部的若干加熱元件，所述爐體內(nèi)部還設(shè)置有用于放置待處理金屬材料的物料放置區(qū)，所述物料放置區(qū)包括有若干并排放置的旋轉(zhuǎn)輥以及驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)輥沿自身軸線做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)組件，所述驅(qū)動(dòng)組件設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)輥的一端。
[0007]通過(guò)采用上述技術(shù)方案，通過(guò)驅(qū)動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)輥?zhàn)龌剞D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這樣，整個(gè)物料放置區(qū)內(nèi)的待加熱的金屬材料均會(huì)隨旋轉(zhuǎn)輥的旋轉(zhuǎn)而運(yùn)動(dòng)，在這個(gè)運(yùn)動(dòng)下，金屬材料的四周均會(huì)接受到幾乎相同的來(lái)自于加熱元件的熱量，從而使得金屬材料在爐體內(nèi)部受熱均勻。并且，在本方案中，無(wú)需其他中間的熱傳導(dǎo)介質(zhì)進(jìn)行熱量的均勻分配，因而加熱元件產(chǎn)生的熱量不會(huì)被任何外界介質(zhì)帶出爐體外，因此，較之現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，熱量損失小。
[0008]本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述驅(qū)動(dòng)組件包括有外接驅(qū)動(dòng)源的斜齒輪傳動(dòng)組件，所述斜齒輪傳動(dòng)組件包括有主動(dòng)輪以及受所述主動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)的從動(dòng)輪，所述旋轉(zhuǎn)棍受所述從動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)與之做同軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0009]通過(guò)采用上述技術(shù)方案，斜齒輪傳動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)組件可以傳遞的扭矩大于一般的傳動(dòng)形式，這樣，當(dāng)爐體內(nèi)部的技術(shù)材料較多、重量較大時(shí)，驅(qū)動(dòng)組件均可以驅(qū)動(dòng)其隨旋轉(zhuǎn)輥運(yùn)動(dòng)，保證均勻加熱的效果。
[0010]本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述驅(qū)動(dòng)組件還包括有與外接驅(qū)動(dòng)源聯(lián)動(dòng)的輸入軸，每個(gè)旋轉(zhuǎn)輥對(duì)應(yīng)一個(gè)斜齒輪傳動(dòng)組件，所有所述主動(dòng)輪均連接至輸入軸上。
[0011]通過(guò)采用上述技術(shù)方案，通過(guò)輸入軸將外部的動(dòng)力引入斜齒輪組件內(nèi)部，并且每一個(gè)斜齒輪傳動(dòng)組件僅驅(qū)動(dòng)一個(gè)旋轉(zhuǎn)輥動(dòng)作，使得驅(qū)動(dòng)組件的驅(qū)動(dòng)力更大且更加均勻。
[0012]本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述輸入軸有若干根，且相互之間通過(guò)聯(lián)軸器連接。
[0013]通過(guò)采用上述技術(shù)方案，由于金屬熱處理爐通常尺寸較大，而在整個(gè)爐體的長(zhǎng)度方向上均設(shè)置有旋轉(zhuǎn)輥以保證金屬材料從進(jìn)入到退出爐體均保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，因而，輸入軸的長(zhǎng)度尺寸會(huì)比較大，通過(guò)多段式加工并通過(guò)聯(lián)軸器的形式建立同轉(zhuǎn)速聯(lián)動(dòng)關(guān)系，有利于整體結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化以及輸入軸的加工難度的降低。
[0014]本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述加熱元件有兩組，且分別設(shè)置于所述物料放置區(qū)的上下兩端。
[0015]通過(guò)采用上述技術(shù)方案，兩組加熱元件的布置，可以使金屬材料在爐體內(nèi)，同時(shí)受到上下兩個(gè)方向上的熱輻射作用，提高爐體內(nèi)金屬材料的熱處理效率。
[0016]本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述兩組加熱元件沿所述物料放置區(qū)的延伸方向上的分布呈一短一長(zhǎng)設(shè)置。
[0017]進(jìn)一步地，所述兩組加熱元件包括有第一加熱組和第二加熱組，所述第一加熱組懸設(shè)于所述物料放置區(qū)上方，所述第二加熱組設(shè)置于所述物料放置區(qū)下方，且所述第二加熱組的長(zhǎng)度大于第一加熱組。
[0018]通過(guò)采用上述技術(shù)方案，通過(guò)一長(zhǎng)一短的兩加熱組的設(shè)置，其中第二加熱組上比第一加熱組長(zhǎng)的區(qū)域用于對(duì)爐體內(nèi)和剛剛進(jìn)入爐體內(nèi)的金屬材料進(jìn)行預(yù)熱，保證金屬材料不會(huì)由冷卻狀態(tài)驟然升溫。
[0019]本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述加熱元件上伸出所述物料放置區(qū)的部分的外部套設(shè)有保護(hù)管。
[0020]通過(guò)采用上述技術(shù)方案，由于加熱元件不再是傳統(tǒng)的燃燒物質(zhì)，而是電阻絲等電加熱元件，這類加熱元件本身強(qiáng)度不高，容易損壞，因而加設(shè)的保護(hù)管可以防止加熱元件受到破壞。
[0021]本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述保護(hù)管由陶瓷材料制成空心管狀，且其內(nèi)部尺寸大于所述加熱元件的截面尺寸。
[0022]通過(guò)采用上述技術(shù)方案，利用陶瓷材料制成的空心保護(hù)管，將加熱元件上超過(guò)物料放置區(qū)的部分套起來(lái)，利用陶瓷材料本身的特性，既防止這部分熱量的損失，也保證加熱元件不易破損。
[0023]本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述爐體內(nèi)部還設(shè)置有硅碳板，所述硅碳板與所述爐體內(nèi)壁之間設(shè)置有耐火隔熱棉層。
[0024]通過(guò)采用上述技術(shù)方案，硅碳板是一種特殊材料，區(qū)別于耐火隔熱棉的保溫形式，硅碳板可以將部分吸收自加熱元件的熱量以熱輻射的形式“返還”至物料放置區(qū)內(nèi)的金屬材料商，相當(dāng)于將這部分熱量利用起來(lái)不浪費(fèi);通過(guò)耐火隔熱棉層的設(shè)置保證硅碳板的溫度不會(huì)通過(guò)爐體的外壁散失至空氣中，有利于能源的充分利用。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為本實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)圖；
[0026]圖2為驅(qū)動(dòng)組件的局部視圖；
[0027]圖3為圖1中的局部放大視圖A;
[0028]圖4為拆除部分娃碳板后的局部圖；
[0029]圖5為整體結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0030]附圖標(biāo)注:1、爐體;2、加熱元件;21、保護(hù)管;3、物料放置區(qū)；31、旋轉(zhuǎn)輥;32、驅(qū)動(dòng)組件;321、主動(dòng)輪;322、從動(dòng)輪;323、輸入軸;324、聯(lián)軸器;4、硅碳板;4_1、跨板;4-2、橫板;5、耐火磚。
【具體實(shí)施方式】
[0031]參照?qǐng)D1至圖5以及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0032]一種金屬熱處理爐，如圖1中所示，包括有爐體I以及設(shè)置在爐體I內(nèi)的加熱元件2，其中加熱元件2采用電加熱式加熱管，沿爐體I內(nèi)金屬材料的進(jìn)口與出口方向上均布有若干個(gè)形成連續(xù)的加熱區(qū)域。為了提高金屬熱處理爐的熱處理效率，在爐體內(nèi)的電加熱式加熱管有兩組，且在爐體I內(nèi)呈上下相對(duì)設(shè)置。上下兩組加熱元件2在爐體I的內(nèi)腔形成一個(gè)加熱區(qū)域，送入爐體I內(nèi)的金屬材料在這個(gè)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行熱處理。在加熱區(qū)域內(nèi)靠近下面的一組加熱元件2的位置上設(shè)有物料放置區(qū)3，金屬材料放置在這個(gè)區(qū)域內(nèi)，其延伸方向自金屬材料的進(jìn)口至出口平鋪。
[0033]具體地說(shuō)，由于加熱元件2在爐體腔內(nèi)是固定的，因而其熱輻射的區(qū)域與溫度也基本穩(wěn)定，為了防止物料放置區(qū)3上的金屬材料的上下兩端面過(guò)熱，將物料放置區(qū)3設(shè)置成可以帶動(dòng)金屬材料在其上翻滾運(yùn)動(dòng)的形式。物料放置區(qū)3由若干旋轉(zhuǎn)輥31并列形成，每根旋轉(zhuǎn)輥31的端部均對(duì)應(yīng)有一驅(qū)動(dòng)組件32，在驅(qū)動(dòng)組件32的帶動(dòng)下，所有的旋轉(zhuǎn)輥31在爐體I沿自身的回轉(zhuǎn)軸線做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使得物料放置區(qū)3上的金屬材料也隨之運(yùn)動(dòng)，從而保證金屬材料的不斷運(yùn)動(dòng)，防止局部過(guò)熱，并且，金屬材料自爐體I的進(jìn)口放置到旋轉(zhuǎn)輥31上后，隨著旋轉(zhuǎn)輥31的不斷滾動(dòng)，金屬材料逐漸朝向與爐體I的進(jìn)口相對(duì)的出口方向運(yùn)動(dòng)并最終自爐體I的出口取出。
[0034]如圖2至圖3中所示，驅(qū)動(dòng)組件32由若干組斜齒輪傳動(dòng)組件組成，其數(shù)目對(duì)應(yīng)于旋轉(zhuǎn)輥31的數(shù)目設(shè)置，保證每根旋轉(zhuǎn)輥31對(duì)應(yīng)一組斜齒輪傳動(dòng)組件。在爐體I的附近設(shè)置有驅(qū)動(dòng)組件32的電機(jī)作為其輸入的動(dòng)力源，電機(jī)的輸出端連接有驅(qū)動(dòng)組件32的輸入軸323，由于爐體I的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，為了防止輸入軸323的加工困難，將輸入軸323分段加工并用聯(lián)軸器324相互連接，保證所有軸段均與電機(jī)的輸出端聯(lián)動(dòng)。輸入軸323上的斜齒輪為主動(dòng)輪321，與其嚙合的、直接安裝于旋轉(zhuǎn)輥31端部的是從動(dòng)輪322，通過(guò)斜齒輪傳動(dòng)組件的嚙合運(yùn)動(dòng)，將電機(jī)的運(yùn)動(dòng)傳遞至旋轉(zhuǎn)輥31的端部驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)輥31的回轉(zhuǎn)運(yùn)到，使得物料放置區(qū)3內(nèi)的金屬材料不斷運(yùn)動(dòng)，保證其受熱均勻并隨旋轉(zhuǎn)棍31的運(yùn)動(dòng)向爐體I的出口運(yùn)動(dòng)。
[0035]如圖4中所示，作為優(yōu)選地，在加熱元件2超出物料放置區(qū)3的部分外套接有保護(hù)管21，保護(hù)管21優(yōu)選地采用陶瓷材料制成中空的圓管狀，其主要作用是對(duì)電加式加熱元件起支撐、固定、隔熱作用，保證加熱元件2自由轉(zhuǎn)動(dòng)的空間加熱元件2本身不受外界破壞。
[0036]此外，本實(shí)施例中的加熱元件2為電加熱式，因而其產(chǎn)生的熱量是以熱輻射的形式向外傳遞的，但是，在爐體I內(nèi)只有物料放置區(qū)3的部分是熱量吸收區(qū)，其余部分接收到的熱量均會(huì)以其他形式散失出去，如此便會(huì)產(chǎn)生熱量的浪費(fèi)，本實(shí)施例中為了解決上述問(wèn)題，在加熱元件2與爐體I的內(nèi)壁之間設(shè)置有一層硅碳板4，利用硅碳板4在受熱后產(chǎn)生熱輻射的形式，將加熱元件2打在硅碳板4上的熱量再次以熱輻射的形式返回物料放置區(qū)3內(nèi)，減少熱量的浪費(fèi)。
[0037 ]如圖5中進(jìn)一步地，為了爐體I內(nèi)的各個(gè)元件的擺放方便，在物料放置區(qū)3的延伸方向上的兩側(cè)以耐火磚5搭建有隔熱壁，加熱元件2穿過(guò)隔熱壁進(jìn)入物料放置區(qū)3內(nèi)對(duì)金屬元件進(jìn)行加熱，硅碳板4也固定在耐火磚5上。
[0038]硅碳板4分為跨板4-1和橫板4-2，安裝硅碳板4是，首先以一定的間隔將跨4_1搭接在兩隔熱壁上，然后用若干橫板4-2將物料放置區(qū)3全部遮蓋。
[0039]進(jìn)一步地，為了防止硅碳板4與爐體I的外部以熱交換的形式產(chǎn)生熱量的流失，在硅碳板4與爐體I之間的其余部分設(shè)置有若干耐火隔熱棉，以防止熱量的損耗。
[0040]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本實(shí)用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種金屬熱處理爐，包括爐體以及固定設(shè)置于所述爐體內(nèi)部的若干加熱元件，其特征是:所述爐體內(nèi)部還設(shè)置有用于放置待處理金屬材料的物料放置區(qū)，所述物料放置區(qū)包括有若干并排放置的旋轉(zhuǎn)輥以及驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)輥沿自身軸線做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)組件，所述驅(qū)動(dòng)組件設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)輥的一端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬熱處理爐，其特征是:所述驅(qū)動(dòng)組件包括有外接驅(qū)動(dòng)源的斜齒輪傳動(dòng)組件，所述斜齒輪傳動(dòng)組件包括有主動(dòng)輪以及受所述主動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)的從動(dòng)輪，所述旋轉(zhuǎn)棍受所述從動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)與之做同軸轉(zhuǎn)動(dòng)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種金屬熱處理爐，其特征是:所述驅(qū)動(dòng)組件還包括有與外接驅(qū)動(dòng)源聯(lián)動(dòng)的輸入軸，每個(gè)旋轉(zhuǎn)輥對(duì)應(yīng)一個(gè)斜齒輪傳動(dòng)組件，所有所述主動(dòng)輪均連接至輸入軸上。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種金屬熱處理爐，其特征是:所述輸入軸有若干根，且相互之間通過(guò)聯(lián)軸器連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種金屬熱處理爐，其特征是:所述加熱元件有兩組，且分別設(shè)置于所述物料放置區(qū)的上下兩端。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種金屬熱處理爐，其特征是:所述兩組加熱元件沿所述物料放置區(qū)的延伸方向上的分布呈一短一長(zhǎng)設(shè)置。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種金屬熱處理爐，其特征是:所述兩組加熱元件包括有第一加熱組和第二加熱組，所述第一加熱組懸設(shè)于所述物料放置區(qū)上方，所述第二加熱組設(shè)置于所述物料放置區(qū)下方，且所述第二加熱組的長(zhǎng)度大于第一加熱組。8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的一種金屬熱處理爐，其特征是:所述加熱元件上伸出所述物料放置區(qū)的部分的外部套設(shè)有保護(hù)管。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種金屬熱處理爐，其特征是:所述保護(hù)管由陶瓷材料制成空心管狀，且其內(nèi)部尺寸大于所述加熱元件的截面尺寸。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬熱處理爐，其特征是:所述爐體內(nèi)部還設(shè)置有硅碳板，所述硅碳板與所述爐體內(nèi)壁之間設(shè)置有耐火隔熱棉層。
【文檔編號(hào)】C21D1/00GK205528893SQ201620068052
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年1月22日
【發(fā)明人】杜勛
【申請(qǐng)人】北京摩瑞特智能設(shè)備技術(shù)有限公司