专利名称：一种镁合金热处理实验用井式电阻炉炉体的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种热处理实验用井式电阻炉，尤其是镁合金热处理实验用井式电阻炉炉体。
背景技术：
镁合金作为最轻质商用金属工程结构材料，因其具有资源丰富、比重轻、比强度比刚度高、阻尼减振降燥能力强、液态成型性能优越、能屏蔽电磁辐射、易于再生利用和自然降解等优势，使其特别适合在汽车、摩托车等交通工具和计算机、通讯、仪器仪表、家电、轻工、军事等领域的应用，被誉为21世纪最具潜力的绿色结构材料。目前，随着镁价格和技术二大瓶颈问题的突破，镁及其合金材料的开发应用正呈现出高速增长态势，截止2000年，镁合金在工业上的应用正以每年15～25％的快速增长速度，远远高于其它金属材料，可以说这在近代工程技术材料的应用中是前所未有的。因此，大力进行镁及其合金材料的开发和应用对于实现人类的可持续发展必将产生重要而深远的影响。
基础研究作为镁合金材料应用的先导，其研究进展情况对于镁合金材料的开发应用具有举足轻重的作用。由于热处理可以最大限度地发挥镁合金材料潜能，极大地改善镁合金的力学性能和塑性加工性能，因此在镁合金基础研究的众多内容中，热处理占有极为的地位。而实验用井式电阻炉作为镁合金热处理研究的关键设备之一，其性能特点对于保证镁合金热处理研究的顺利进行非常关键。
目前，国内外已报道、研制和生产的实验用井式电阻炉种类较多，性能特点更是千差万别，但多是针对钢铁材料或铝合金材料等开发设计的，真正专门设计用于镁合金热处理实验用的井式电阻炉还非常少，也正是由于这样，所以目前镁合金热处理实验大多是在基于铝合金等材料设计开发的实验用井式电阻炉上进行。由于镁合金自身特有的材料特性，如易氧化燃烧、组织性能对温度波动较敏感、热处理用保护气氛(如SO2和SF6等)对电炉有腐蚀作用等，因此目前基于铝合金等材料设计开发的实验用井式电阻炉还难以适应镁合金热处理实验研究的需要。
发明内容
本实用新型针对现有技术存在的上述不足，其目的主要是基于镁合金自身的材料特性和热处理特点，并结合镁合金的实际热处理实验，在已有铝合金热处理实验用井式电阻炉的基础上，设计开发出一种制作简单、控温精确、炉温均匀、能通腐蚀性保护气氛的、适合于镁合金热处理实验用井式电阻炉炉体。
实现上述发明目的的技术方案如下一种镁合金热处理实验用井式电阻炉炉体，包括炉壳、炉衬、炉芯、加热器、炉罐组合、料筐以及炉盖。炉芯与炉壳之间由炉衬填满，加热器均匀分布于炉芯中，炉罐以炉壳顶部面板为支撑，置于由炉芯围成的炉膛中，料框放置在炉罐中，炉罐顶部面板和炉盖用螺栓连接。这些与已有铝合金热处理实验用井式电阻炉炉体基本相似。本设计不同于现有电阻炉的结构有在本电阻炉炉体上设有风机总成，它是由通过支撑杆焊接在炉盖上的高温水冷电机、与电机轴连接并位于炉罐内上部的叶片组成。本电阻炉的料筐底部是通过支座放置在炉罐内，形成一定的间隙，且炉罐内壁与料框四周也留有间隙，形成气流循环通道，料框底部也开有循环气流孔。上述设计，通过电机带动叶片旋转，同时依靠炉罐内壁与料筐间的间隙通道和料筐底部的气流循环通道和循环气流孔，使热流循环，从而保证料筐内温度的均匀性，减少了镁合金组织性能对热处理温度的敏感作用。
为了将镁合金热处理所需的保护气氛(如SO2、SF6和惰性气体等)导入炉罐和料筐，本电阻炉在炉罐壁上连接有通进罐内的导气管。同时在炉罐顶部面板上设计有密封槽，内置硅胶密封条，通过炉盖自重和炉盖与炉罐顶部面板间的螺栓连接，使硅胶密封条与炉盖和炉罐顶部面板紧密接触，实现炉罐内保护性气氛的密封，从而实现了镁合金在保护气氛作用进行热处理的目的。
由于炉罐内的温度变化是通过炉膛内热量的导入引起，因此在炉壳和炉盖上开设有通向炉罐和炉膛的热电偶孔，内安装测温热电偶，依靠电炉电控部分的作用，可同时实现炉膛和炉罐内温度的监测和控制，从而有效保证了镁合金热处理实验时的控温要求。
在炉罐顶部面板下面设置有循环冷却水通道，同时在炉罐顶部面板密封槽内放置的硅胶密封条可将炉罐顶部面板和炉盖隔开，防止热量通过炉罐顶部面板传向和炉盖连接的电机，避免电机因温度过高而损坏。
进一步，解决镁合金热处理实验时SO2和SF6等保护气氛对电炉的腐蚀影响，本电阻炉的炉罐、料筐、导气管、炉盖和叶片均由1Cr18Ni9Ti不锈钢材料制成。
由上述结构设计可见，本实用新型提供的镁合金热处理实验用井式电阻炉炉体具有结构紧凑、制作简单、成本低廉、控温精确、温度波动小、可通腐蚀性保护气氛等优点，通过与相应的电控部分组合，可以很好地满足镁合金热处理实验研究的需要。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是图1中料筐的结构示意图；图3是图2的A向视图。
具体实施方式
以下结合附图详细说明本实用新型的结构本设计制作的镁合金热处理实验用井式电阻炉的轮廓尺寸为φdmm×hmm，额定温度为650℃，额定功率为WKw，整体结构参见图1其主要包括炉壳10、炉衬9、炉芯17、加热器8、炉盖12、风机总成、炉罐组合、料筐6、导气管4等。其中炉壳10由型钢组合成框架再铺1Cr18Ni9Ti钢板焊接而成；炉衬9由高铝纤维和其它保温材料组成；炉芯17由耐火砖组成。炉体支座19和炉壳底板通过焊接方式连接；炉芯17直接放置在炉壳10底板上，炉芯17和炉壳10间的间隙用炉衬9填置。加热器为高合金电阻丝，其均匀分布于由耐火砖组成的炉芯17中。风机总成由高温水冷电机1和叶片2组成，高温水冷电机1通过支撑杆11焊接在炉盖12上，叶片2与电机轴连接并位于炉罐内的上部，其中炉盖面板和叶片均由1Cr18Ni9Ti不锈钢材料制成。炉罐组合包括炉罐7、冷却循环水通道15和炉罐顶部面板14，冷却循环水通道15和炉罐7之间填保温材料16，炉罐组合中的各部分均通过焊接方式连接。炉罐7以炉壳顶部面板5为支撑，沿中轴线置于炉膛中。炉罐顶部面板14上开设有密封槽，内有硅胶密封条3。导气管4通过焊接方式和炉罐7的内壁连接，并伸向罐底部。料筐直接沿炉体中轴线放置于炉罐中，料筐底部焊接有料筐支座62。料筐四周与炉罐内壁留有间隙，形成气流循环通道，料框底部也开有多个循环气流孔61，参见图2。上述炉罐组合、料筐和导气管也由1Cr18Ni9Ti不锈钢材料制成。此外，在炉壳10和炉盖12上还有分别通向炉膛和炉罐的热电偶孔18和13。
权利要求1.一种镁合金热处理实验用井式电阻炉炉体，包括炉壳、炉衬、炉芯、加热器、炉罐组合、料筐以及炉盖，炉芯与炉壳之间由炉衬填满，加热器均匀分布于炉芯中，炉罐以炉壳顶部面板为支撑，置于由炉芯围成的炉膛中，料框放置在炉罐中，炉罐顶部面板和炉盖用螺栓连接；其特征在于炉体设有风机总成，由通过支撑杆焊接在炉盖上的高温水冷电机、与电机轴连接并位于炉罐内上部的叶片组成；料框底部通过支座放置在炉罐内，炉罐内壁与料框四周留有气流循环通道，料框底部开有循环气流孔；炉罐壁上连接有通进罐内的导气管；炉罐顶部面板开有密封槽，内置硅胶密封条；炉壳和炉盖上开设有通向炉罐和炉膛的热电偶孔，内安装测温热电偶；在炉罐顶部面板下部设置有循环冷却水通道。
2.根据权利要求1所述的镁合金热处理实验用井式电阻炉炉体，其特征在于炉罐、料筐、导气管、炉盖和叶片均由1Cr18Ni9Ti不锈钢材料制成。
专利摘要本实用新型涉及一种镁合金热处理实验用井式电阻炉炉体，包括炉壳、炉衬、炉芯、加热器、炉罐组合、料筐以及炉盖。其炉体设有风机总成，由通过支撑杆焊接在炉盖上的高温水冷电机、与电机轴连接并位于炉罐内上部的叶片组成。炉罐内壁与料框四周留有气流循环通道，料框底部开有循环气流孔，炉罐壁上连接有通进罐内的导气管，炉罐顶部面板开有密封槽，内置密封条。上述炉罐、料筐、导气管、炉盖和叶片均采用1Cr18Ni9Ti不锈钢材料制成。本电阻炉炉体具有制作简单、控温精确、炉温均匀、能通腐蚀性保护气氛等优点，特别适合于镁合金热处理。
文档编号F27B1/00GK2706729SQ20042003397
公开日2005年6月29日 申请日期2004年6月9日 优先权日2004年6月9日
发明者杨明波, 代兵, 赵玮霖, 陈健 申请人:重庆工学院