一种倒置式加热炉.pdf

本发明是一种倒置式加热炉，它是由加热室和热量交换室以及传动装置所组成。其特征是该加热炉的加热室在上方，热量交换室在下方，上下室连为一体，加热炉的开口在下端，炉室内设有带挂钩的传动机构，传动机构按垂直方向在加热室、热量交换室及开口下端间循环运行，将加热(热处理)工件输入和输出，工件在炉室内完成吸热、保持、放热过程，最后以较低的温度输出炉外。由于本发明能使炉室内的热量得到有效的封闭和交换，与目前市场上现有的加热炉型相比具有显著的节能效果。适用于加热(热处理)的工件温度需逐渐变化的领域。

权利要求书

一种倒置式加热炉
技术领域：本发明涉及到一种加热炉，特别是涉及到一种倒置式加热炉。
技术背景：在各种耗能领域中，千方百计节约能源，提高能源利用率，一直是人们不断探索的方向。
在现有的加热炉中有箱式、井式、钟罩式、隧道式、回转式等结构形式，但都存在能源利用率低的问题，原因是上述加热炉型在使用过程中散发至大气的热量偏多。箱式、井式炉每开关一次炉门就有大量热量对外散发，从炉中取出的工件是以700-800℃左右的高温状态放在车间里的大气中自然冷却，这部分热量也白白浪费了。在隧道式及回转式加热炉中，还有输送机构散发至大气的高温热量，有的在工件的出入口处加风幕以减少热气体外流，但仍有相当热量外流，风幕本身要消耗动力，而风幕本身由于强烈的气流扰动容易对部分产品质量产生影响。另外，上述现有的炉型，当需要对工件及传动件等进行气氛保护时，也难以形成稳定的保护气氛区，保护气消耗大。
针对现有加热炉型存在的上述问题，本发明的目的就是要提供一种全新的设计思路，也就是提供一种全新的带热量交换室的倒置式加热炉。
发明内容：一种倒置式加热炉是由加热室和热量交换室以及传动装置所组成。其特征是该加热炉的加热室在上方，热量交换室在下方，上下室连为一体，加热炉的开口在下端，炉体侧面及顶部是封闭的。带挂钩的传动装置按垂直方向在加热室、热量交换室及开口下端间循环运行，将加热(热处理)工件输入和输出，工件挂在传动装置的挂钩上在炉室内的升降中完成吸热、保持、放热过程，最后以较低的温度输出炉外。该炉体由炉壳、保温层组成，并固定于支撑体上，加热室内设有加热器及测温元件，传动装置主要由耐热部件和动力装置所组成。
由于本发明能使炉室内的热量得到有效的封闭和交换，与目前市场上现有的加热炉型相比具有显著的节能效果，适用于加热(热处理)的工件温度需逐渐变化的领域。
附图说明：附图是本发明的结构示意图。图中：1.加热室  2.热量交换室  3.传动装置  4.传动齿轮  5.炉壳  6.保温层  7.加热器  8.支撑体  9.测温元件
工作原理：(以搪瓷烧结件为例，运行过程按附图中的箭头方向所示)
根据工件加热(烧结)工艺要求，将加热室(1)加热到预定温度后，即可进行工件的加工(烧结)程序。启动传动装置(3)，并按事先设定的速度运行，将待加热(烧结)工件从底部挂在上升的挂钩上(见附图)，经热交换室(2)逐渐上升至加热室(1)，在加热室内经上升、顶点、下降三段距离后完成加热(烧结)任务，当完成加热(烧结)过程的工件下降运行至热量交换室(2)并且工件温度高于热量交换室处温度时，工件本身就开始向热量交换室(2)散发热量，并且工件散发的热量呈逐渐减少的趋势，即在热交换室下降的工件温度逐渐降低。由于待加热工件一个接一个不断地在炉室内上升，而完成加热(烧结)过程的工件一个接一个不断地在炉室内下降，在热量交换室(2)内，上升的工件(含传动机构)不断吸收热量而使温度逐渐上升，而下降的工件(含传动机构)不断向炉室内散发热量而使自身温度逐渐下降，最终以较低的温度送出炉外(见附图)。在热量交换室内下降的工件(含传动机构)散发出来的热量被上升的工件(含传动机构)所吸收，使工件加热(烧结)工序中的能源消耗量显著降低，从而显著提高了能源利用率。
同时，由于加热工件的温度是逐渐变化的，对部分热处理工件，有利于提高产品质量。
当需要对高温区内的元件(含传动机构)进行气氛保护时，由于倒置式加热炉顶部及侧面是封闭的，容易以较低的代价形成较稳定的气氛保护区，从而产生较好的气氛保护效果。
本装置的加热及放热过程是逐渐进行的，适用于搪瓷烧结及其他热处理工序中的工件温度需要逐渐变化的领域。
实施方式：本发明所设计的加热炉为倒置式，呈上下垂直型，与隧道式加热炉及回转式加热炉相比，本加热炉主要占用空间高度，而平面占地较少，新建厂房时可采用多层结构，在每层留出加热炉位置，炉体保温材料尽量采用耐热保温的纤维类材料，以减轻炉体的自重。如单独投资倒置式加热炉也可采用桩柱式结构以作炉体及轴承体的支撑。支撑体(8)的道数根据炉体的总高度及传动机构轴承体的分布情况确定。加热室的大小及加热功率根据加工工件的质量及生产量确定，热量交换室的尺寸对应于加热室，其高度根据加工工件的质量、生产量以及热量交换地程度来确定，高度小，热量交换的时间短，工件带出的余热就多一些；热量交换室高度大，热交换的时间长，工件带出的余热就少，这与传动机构的运行速度有关。如加热工件质量很大，余热量大，必要时可在热量交换室的下部(低温区)再设置倾斜型的末端热量交换室，以降低热量交换室的总高度。
在上炉体、下炉体的适当部位设置一些可关闭的孔洞(导门盖)供安装炉内部件、检修及其他使用。当需要从高温区段的导门盖孔取出工件时，应在打开导门盖的同时将炉体的下开口短时间关闭，以减少热气体从导门盖口溢出。
输送链采用侧面带挂钩的形式，工件挂钩部位采用自动调节式，使得循环运行机构中的工件始终自动处于垂直状态，即使在越过加热室上顶点时也能使工件自动处于垂直状态。小型工件可单只挂上挂钩，也可将若干只小型工件放在一个专门的器具内再挂上挂钩。
如热量交换室高度较大，适当配置辅助装置以保持输送链运行的稳定性。炉内传动装置中传动轮轴根据需要可采用单侧支承法(悬臂轴)或双侧支承法。传动轴穿过炉体时要有密封装置，以防热气外泄。传动轴可采用空心结构，以减少热传导损失。最下端的传动齿轮轴承体要设计成浮式结构以适应传动链冷热变化。
倒置式加热炉室内运行状况的监视及保护设施根据需要配置。除在倒置式加热炉的顶部设有测温元件(9)外，根据需要在其他部位也可设测温点作温度显示及控制用。
当倒置式加热炉的加热室设置的较短，而顶部面积较大时，除设置侧面加热器(7)外，在加热室顶部也可设置加热器。
当加热工件的形状在炉室中上下运行时，实际占用的空间较小时，可在加热室的下端用反射板或隔热板将剩余的空间隔开，以减少向下的热量辐射。