纳米晶磁环热处理炉的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及金属材料热处理设备技术领域，特别是一种纳米晶磁环热处理炉。
【背景技术】
[0002]纳米晶磁环的热处理温度一般在500°C左右，属中温热处理。纳米晶磁环热处理设备要求炉内温度均匀，行业批量生产中要求炉内各点温度的差异不大于±10°C，同时还要在炉内通过一定流量的保护气体(氮气或氩气)。为了达到这一要求，一般的会对炉体进行分段加温和控温，以保证炉体温度的均匀。例如:要保持一段1米长的管式炉控温区，如果只用一段加热控温，炉子的温度就会中间高、两端低。如果要改进温度均匀度，一个方法就是多段控温。多段控温就是将要控温的区域分成几段，每段单独加热、单独控温。如果每段控温目标一致，整个炉体的温度均匀性就会大大改善。改善的效果与分段的多少和控温设备的控温精度有关。在控温设备控温精度相同的情况下，分段越多，炉温均匀性越好。但是，多段控温也有其缺点:其一，多段控温会使热处理炉造价成倍增加，分段越多，成本越高，比如三段炉其实可以看成是三套加热元件、控温设备来加热一个炉体，成本自然比单段炉高很多；其二，多段炉段与段之间的控温会互相影响，从而影响控温设备的寿命，比如，加热时，三段不可能同时到温，先到温的段会影响其他段的加热和控制，而单段炉就不会有这个问题。但是，单段炉则会出现炉体中间温度高、两端温度低的现象，而且，由于要不断充入和排出保护气体，进气端的温度也会比出气端低一点，这样整个炉体内的温度就会不均匀，炉温的分布情况请参见图4，达不到纳米晶磁环热处理目标温度±10°C的控温要求。
【发明内容】
[0003]为了解决现有纳米晶磁环热处理设备单段炉和多段炉存在的问题，本实用新型提出了一种纳米晶磁环热处理炉，以简单的结构、低廉的成本提高处理炉的温度均匀度。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型提供了一种纳米晶磁环热处理炉，包括炉体、塞子、进气管、出气管和悬挂棒，炉体两端分别设置进气管和出气管，并均设有塞子，悬挂棒在炉体内，其特征在于，电热丝缠绕在炉体外壁上，电热丝分为在两端的密排区和中间的均排区，均排区的电热丝排列均匀，密排区的电热丝比均排区的电热丝排列密集。
[0005]本实用新型通过电热丝在两端密排区的密排和在中间段均排区的均匀排列，可达到电热丝均排区的炉温均匀，温差在±5°C范围，温度均匀性非常好，并且结构简单、成本低。
【附图说明】
[0006]图1为本实用新型纳米晶磁环热处理炉的结构示意图；
[0007]图2为本实用新型纳米晶磁环热处理炉的剖视图；
[0008]图3为本实用新型纳米晶磁环热处理炉的炉温分布图；
[0009]图4为现有单段炉的炉温分布图。
[0010]下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
【具体实施方式】
[0011]参见图1和图2，纳米晶磁环热处理炉包括炉体1、塞子2、进气管31、出气管32和悬挂棒4，炉体1为两端开口的不锈钢管，两个塞子2分别设置在炉体1的两端，将炉体1两端的开口堵住。塞子2的材料可以是橡胶或硅胶等。进气管31插在炉体1 一端的塞子2上，其两端分别在炉体1的内部和外部；出气管32插在炉体1另一端的塞子2上，其两端分别在炉体1的内部和外部，炉内不间断充入和排出保护气体氮气。四根悬挂棒4在炉体1内，悬挂棒4的两端插在炉体1两端的塞子2上，悬挂棒4用来串装纳米晶磁环，可以采用耐高温的铜棒，也可以是耐高温的其他材料。热电偶5—端在炉体1外，另一端在炉体1大体中间位置的内部，用来测量炉体内的温度。
[0012]为了达到既能用单段控温，又能达到炉温均匀的目的，本实用新型在炉体1的外壁上缠绕电热丝6。参见图1，电热丝6分为在两端的密排区A1、A2和中间的均排区B，均排区B的电热丝排列均匀，密排区A1、A2的电热丝比均排区B的电热丝排列密集，通过两端电热丝的密排来提高炉体保温区两端的温度。沿着炉体1的轴向，密排区A1、均排区B和密排区A2的长度比为3?10:100: 3?10，通过调整密排区与均排区的长度比例来调整炉体保温区两端和中心的温度，使两者趋向均匀。鉴于单段控温炉出现炉体中间温度高、两端温度低的现象，而且由于要不断充入和排出保护气体，进气端的温度也会比出气端低一点，本实用新型靠近进气管31的密排区A1的长度要大于或等于靠近出气管32的密排区A2的长度，还可以通过两端密排区线圈匝数的轻微调整来平衡进气端和出气端的温度差别。本实施例中，沿着炉体轴向，密排区A1、均排区B和密排区A2的长度比为5:100:5，可达到炉体保温区的温度在目标温度±5°C范围内，高于纳米晶热处理的目标温度±10°C控温要求。在图4的炉温分布图上，可看到密排区A1、均排区B和密排区A2的温度几乎是一条水平线，炉内保温区的温差非常小。
[0013]电热丝6外套有绝缘层，以与不锈钢炉体绝缘，在本实施例中，绝缘层为绝缘瓷环。在炉体1缠绕上电热丝6后，再在炉体1和电热丝6的外面包裹保温层，以加强炉体保温，在本实施例中，保温层的材料为石棉。
[0014]本实用新型目前已投入实际生产，使用效果良好，根据市场询价，以每六个炉体为一组的一个组合炉造价，比同产量的多段控温炉造价大幅减少50%以上，充分证实了本实用新型的可行性、经济性和实用性。
【主权项】
1.纳米晶磁环热处理炉，包括炉体、塞子、进气管、出气管和悬挂棒，炉体两端分别设置进气管和出气管，并均设有塞子，悬挂棒在炉体内，其特征在于，电热丝缠绕在炉体外壁上，电热丝分为在两端的密排区和中间的均排区，均排区的电热丝排列均匀，密排区的电热丝比均排区的电热丝排列密集。2.根据权利要求1所述的纳米晶磁环热处理炉，其特征在于，沿着炉体轴向，所述密排区、均排区和密排区的长度比为3?10:100:3?10。3.根据权利要求2所述的纳米晶磁环热处理炉，其特征在于，靠近进气管的密排区的长度要大于或等于靠近出气管的密排区的长度。4.根据权利要求3所述的纳米晶磁环热处理炉，其特征在于，沿着炉体轴向，所述密排区、均排区和密排区的长度比为5:100:5。5.根据权利要求4所述的纳米晶磁环热处理炉，其特征在于，电热丝外套有绝缘层。6.根据权利要求5所述的纳米晶磁环热处理炉，其特征在于，在炉体缠绕上电热丝后，再在炉体和电热丝的外面包裹保温层。
【专利摘要】本实用新型涉及一种纳米晶磁环热处理炉，包括炉体、塞子、进气管、出气管和悬挂棒，炉体两端分别设置进气管和出气管，并均设有塞子，悬挂棒在炉体内，其特征在于，电热丝缠绕在炉体外壁上，电热丝分为在两端的密排区和中间的均排区，均排区的电热丝排列均匀，密排区的电热丝比均排区的电热丝排列密集。本实用新型通过电热丝在两端密排区的密排和在中间段均排区的均匀排列，可达到电热丝均排区的炉温均匀，温差在±5℃范围，温度均匀性非常好，并且结构简单、成本低。
【IPC分类】C21D9/00
【公开号】CN205133676
【申请号】CN201520938359
【发明人】郑福生
【申请人】广东水利电力职业技术学院
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年11月20日