一种铜及铜合金管棒材加热炉的制作方法

本发明涉及加热炉领域，尤其涉及一种铜及铜合金管棒材加热炉。

背景技术

缝式电阻炉是国内外金属材料及其合金材料管棒材的主要热加工设备之一，以zl94—130型缝式电阻炉为例，由于存在种种客观上的原因，设备故障居高不下，造成工效低，且严重影响生产的顺行，成为企业生产的技术“瓶颈”，缝式电阻炉主要存在以下几大问题：

1.供电功率设计不足。供电功率偏低，仅30kw，由于采用电方式加热大管棒材时，速度慢，达不到要求的温度，难以满足快速制头生产的需求，造成生产效率低下，产品产量偏低；而若升高温度，则电阻丝易烧断；

2.结构设计不合理。(1)加热元件布置不合理。加热元件为直径4毫米ocr25al5高电阻合金丝，经串联后安置于炉膛二侧后墙及炉底搁砖上，中间环节多，电阻丝故障点多、易损坏，需重新砌炉、烘炉才行，极不方便，工人劳动强度大，既误工又误时；(2)炉膛空间设计小。加热元件经短暂使用后，易发生裂纹、扭折、脱出搁砖、甚至短路等现象，使得加热元件检修和更换较为频繁，影响了生产的顺行；(3)炉衬易损坏。①塌陷。炉衬在使用过程中，易受到撞击，造成塌陷损坏；②操作不便。常需清除炉内氧化金属屑，易损坏炉衬，也十分不便；③耐火材料开裂。在使用过程中，会因迅速升温而导致耐火材料发生开裂而损坏炉衬；

3.生产成本太高。由于加热元件使用寿命短，检修更换频繁，维修成本大增，加之误工、误时成本，严重影响了经济效益；

4.存在安全隐患。操作工常常由于使用不当，相与相、引出棒和炉壳之间的绝缘会引起短路，严重影响人身和设备安全。

5.金属管棒材加热温度不均匀。尤其对大管棒材加热时，炉膛温度不均匀，影响金属管棒材相变，进而影响管棒材的质量及后续工序的进行。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题在于提出一种铜及铜合金管棒材加热炉，可以快速、均匀地加热铜及铜合金管棒材，稳定性高，生产成本低，安全隐患小，炉龄长。

本发明所采用的技术方案是：

本发明提供的一种铜及铜合金管棒材加热炉，包括炉壳，所述炉壳的环形内壁上设置有耐火保温层，所述炉壳内壁的下部固定有炉筛底板，所述炉筛底板的外沿贯穿所述耐火保温层，环形的所述耐火保温层的内部设置有炉膛罩，所述炉膛罩固定在所述炉筛底板上，所述炉筛底板的底面与所述炉壳的内壁及所述耐火保温层的内壁形成下置炭腔，所述炉膛罩的外壁与所述耐火保温层的内壁及所述炉筛底板的顶面形成上置炭腔，所述炉膛罩的内壁与所述炉筛底板的顶面形成炉膛腔，所述炉膛腔内设置有翻棒机构。

作为本方案的进一步改进，所述翻棒机构包括设于所述炉筛底板顶面的载料板、设于所述载料板上方两侧的左推料机构和右推料机构，所述炉壳的两侧外壁上分别设置有左气缸和右气缸，所述左推料机构的一侧壁中部与所述左气缸上的左推杆相连接，所述右推料机构的一侧壁中部与所述右气缸上的右推杆相连接，所述载料板上设置有多个第一通孔。

作为本方案的进一步改进，所述左推料机构包括与所述左推杆相连接的左支杆、固定在所述左支杆上的多个左支块，每个所述左支块的一端均铰接有左限位连接块，每个所述左限位连接块的一端均固定有左推料块，多个所述左推料块均位于所述左支杆的同一侧；所述右推料机构包括与所述右推杆相连接的右支杆、固定在所述右支杆上的多个右支块，每个所述右支块的一端均铰接有右限位连接块，每个所述右限位连接块的一端均固定有右推料块；多个所述右推料块均位于所述右支杆的同一侧。

作为本方案的进一步改进，所述载料板的中部向上凸起，使所述载料板的上表面两侧形成左倾斜面和右倾斜面，所述左倾斜面上设置有左挡料板，所述右倾斜面上设置有右挡料板。

作为本方案的进一步改进，所述炉膛腔内的所述炉筛底板的两侧固定有t型滑轨，所述载料板可滑动地连接在所述t型滑轨上。

作为本方案的进一步改进，所述上置炭腔的顶壁上设置有上支撑板，所述上支撑板的外沿贯穿所述耐火保温层并固定在所述炉壳的内壁上，所述上支撑板的中部开设有多个第一进炭孔，所述上支撑板上位于所述第一进炭孔的四周开设有多个第二进炭孔，多个所述第一进炭孔与多个所述第二进炭孔均位于所述上置炭腔的顶部；多个所述第一进炭孔的上端和多个所述第二进炭孔的上端均连接有进炭管，所述进炭管的底端与所述上置炭腔相连通，所述进炭管的顶端贯穿所述耐火保温层和所述炉壳的壳顶并与所述炉壳的外部相连通。

作为本方案的进一步改进，所述炉筛底板上设置有多个第二通孔，多个所述第二通孔均位于所述上置炭腔和所述炉膛腔的下方。

作为本方案的进一步改进，所述炉壳的顶部设置有锥形排烟罩，所述锥形排烟罩可拆卸地与所述炉壳相连接，所述锥形排烟罩的顶端设置有排烟管。

作为本方案的进一步改进，所述炉壳的下方设置有鼓风机，所述下置炭腔的后侧壁上开设有多个进风口，多个所述进风口均通过管道与所述鼓风机相连通，靠近所述进风口的所述管道上均设置有蝶阀。

作为本方案的进一步改进，所述炉壳的侧壁上靠近所述炉膛腔的位置设有保温炉门，所述下置炭腔的侧壁上设置有出灰炉门。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的一种铜及铜合金管棒材加热炉，通过设置下置炭腔和上置炭腔，下置炭腔和上置炭腔内的木炭燃烧加热，下置炭腔对炉膛罩的下部进行加热升温，上置炭腔对炉膛罩的四周及上部进行加热升温，使下置炭腔和上置炭腔将炉膛罩进行紧凑包裹加热，可使炉膛腔内的温度迅速升高且炉膛腔内各部位的温度均匀，可以满足管棒材及较大管棒材的迅速加热，可大大提高生产效率，通过木炭对炉膛环绕加热，升温快且无电阻丝烧断损坏的故障风险，无需更换电阻丝，稳定性高，工人劳动强度低，生产成本低；

通过将炉膛腔设置在炉膛罩内，待加热的管棒材在送入炉膛腔内时，即使撞击到炉膛罩，因炉膛罩四周均为置炭腔体，不会损坏耐火保温层，炉衬不易损坏，设备使用稳定性高；

通过在炉膛腔内设置翻棒机构，可对管棒材进行翻转，使其各部位受热更加均匀，防止金属内部组织相变不均，提高金属管棒材的加热稳定性，通过在下置炭腔和上置炭腔的外部设置耐火保温层，保证下置炭腔和上置炭腔内温度的持续性，减缓温度的流失，保证炉膛腔内的加热效果。

附图说明

图1是本发明具体实施方式中提供的一种铜及铜合金管棒材加热炉的剖视结构示意图；

图2是本发明具体实施方式中提供的图1中a-a方向的剖视结构示意图；

图3是本发明具体实施方式中提供的一种铜及铜合金管棒材加热炉的正视结构示意图；

图4是本发明具体实施方式中提供的炉筛底板的结构示意图；

图5是本发明具体实施方式中提供的上支撑板的结构示意图；

图6是本发明具体实施方式中提供的左推料机构的结构示意图。

图中：

1、炉壳；2、耐火保温层；3、炉筛底板；31、t型滑轨；32、第二通孔；4、炉膛罩；5、下置炭腔；51、进风口；52、蝶阀；53、出灰炉门；6、上置炭腔；7、炉膛腔；71、保温炉门；8、载料板；81、左推料机构；82、右推料机构；83、第一通孔；84、左倾斜面；85、右倾斜面；86、左挡料板；87、右挡料板；11、左气缸；12、右气缸；13、左推杆；14、右推杆；15、左支杆；16、左支块；17、左限位连接块；18、左推料块；10、上支撑板；101、第一进炭孔；102、第二进炭孔；19、进炭管；20、锥形排烟罩；21、排烟管；22、鼓风机。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图及技术方案作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

下面结合附图对本发明进一步说明。

如图1至图6所示，本实施例提供的一种铜及铜合金管棒材加热炉，包括炉壳1，炉壳1由钢板和角钢焊接而成，制造成本低，炉壳1的底部设置有用于支撑炉壳1的四个支脚，炉壳1的环形内壁上设置有耐火保温层2，炉壳1内壁的下部固定有炉筛底板3，炉筛底板3的外沿贯穿耐火保温层2，环形的耐火保温层2的内部设置有炉膛罩4，炉膛罩4固定在炉筛底板3上，炉筛底板3的底面与炉壳1的内壁及耐火保温层2的内壁形成下置炭腔5，炉膛罩4的外壁与耐火保温层2的内壁及炉筛底板3的顶面形成上置炭腔6，上置炭腔6包裹炉膛罩4的四周及顶部，炉膛罩4的内壁与炉筛底板3的顶面形成炉膛腔7，炉膛腔7内设置有翻棒机构，炉膛腔7用于放置需加热处理的铜及铜合金管棒材，上置炭腔6和下置炭腔5用于放置加热用的木炭，通过下置炭腔5内的木炭燃烧放热，对炉筛底板3进行加热，从而对炉膛腔7的下部进行加热，通过上置炭腔6内的木炭燃烧放热，对炉膛罩4的四周及顶部进行加热，从而对炉膛腔7的四周及上部进行加热，通过上置炭腔6和下置炭腔5内的木炭将炉膛罩4的各面紧凑包裹，可以使炉膛腔7内的温度迅速升高，且因炉膛罩4各面受热均匀，使炉膛腔7内各部位的温度在迅速升高的同时又均匀，温差极小，有利于铜及铜合金管棒材在热处理过程中内部组织的变化均匀，提高铜及铜合金管棒材的热处理质量，从而实现对铜及铜合金管棒材快速、均匀地加热，可以大大提高生产加工效率，通过使用木炭代替常规缝式电阻炉中价格较贵的镍铬合金等加热元件，无电阻丝损坏故障等风险，加热稳定性好，生产成本低。通过设置由钢板焊接而成的炉膛罩4，将待处理的铜及铜合金管棒材送入炉膛罩4内的炉膛腔7时，即使撞击到炉膛罩4，因炉膛罩4外部的上置炭腔6和下置炭腔5的减震隔绝作用，不会损坏耐火保温层2，设备稳定性高。耐火保温层2由陶瓷纤维层和设于陶瓷纤维层外的大直砖层组成，耐火度高，保温绝热性能好，能保证炉膛腔7内的温度稳定性。

为方便对铜及铜合金管棒材进行翻转加热，使其受热更加均匀，进一步地，翻棒机构包括设于炉筛底板3顶面的载料板8、设于载料板8上方两侧的左推料机构81和右推料机构82，炉壳1的两侧外壁上分别设置有左气缸11和右气缸12，左推料机构81的一侧壁中部与左气缸11上的左推杆13相连接，右推料机构82的一侧壁中部与右气缸12上的右推杆14相连接，左推料机构81包括与左推杆13相连接的左支杆15、固定在左支杆15上的多个左支块16，每个左支块16的一端均铰接有左限位连接块17，每个左限位连接块17的一端均固定有左推料块18，多个左推料块18均位于左支杆15的同一侧，本实施例优选左支块16、左限位连接块17、左推料块18的数量均为两个，右推料机构82包括与右推杆12相连接的右支杆、固定在右支杆上的多个右支块，每个右支块的一端均铰接有右限位连接块，每个右限位连接块的一端均固定有右推料块，多个右推料块均位于右支杆的同一侧，本实施例优选右支块、右限位连接块、右推料块的数量均为两个，通过设置两个左推料块18和两个右推料块，可以稳定地推动管棒材，使管棒材不易产生倾斜偏移，阻碍管棒材的翻滚。工作时，将需进行加热处理的铜及铜合金管棒材放置在载料板8上，通过左气缸11工作带动左推杆13动作，左推杆13带动左支杆15向炉膛腔7内右支杆的方向运动，左支杆15通过固定在左支杆15两端的左支块15带动左限位连接块17动作，左限位连接块17带动左推料块18在载料板8上移动，左推料块18推动载料板8上的铜及铜合金管棒材，使铜及铜合金管棒材由载料板8的左侧向载料板8的右侧滚动，通过右气缸12工作带动右推杆14动作，右推杆14带动右支杆向炉膛腔7内左支杆的方向运动，右支杆通过固定在右支杆两端的右支块带动右限位连接块动作，右限位连接块带动右推料块在载料板8上移动，右推料块推动载料板8上的铜及铜合金管棒材，使铜及铜合金管棒材由载料板8的右侧向载料板8的左侧滚动，从而使铜及铜合金管棒材在载料板8上不停地翻滚，使其受热更加均匀，防止金属内外温度差过大导致的组织相变不均，使铜及铜合金管棒材的热处理质量更加稳定。载料板8上设置有多个第一通孔83，方便铜及铜合金管棒材在载料板8上翻滚时，氧化金属屑从第一通孔83掉落于炉筛底板3上，清理更加方便。

为提高铜及铜合金管棒材在载料板8上的翻转速度，进一步地，载料板8的中部向上凸起，使载料板8的上表面两侧形成左倾斜面84和右倾斜面85，左推料机构81将管棒材由左倾斜面84较低一侧推至左倾斜面84较高一侧，到达右倾斜面85的较高一侧，使管棒材通过重力作用由右倾斜面85的较高一侧自动翻滚至右倾斜面85的较低一侧，右推料机构82将管棒材推至右倾斜面85的较高一侧时，使管棒材由左倾斜面84的较高一侧自动翻滚至左倾斜面84的较低一侧，可以提高管棒材的翻转速度，提高翻转效率，使管棒材的受热更加均匀。左倾斜面84上设置有左挡料板86，右倾斜面85上设置有右挡料板87，左挡料板86和右挡料板87用于挡住管棒材，一是防止管棒材在上料时从左倾斜面84和右倾斜面85较低一侧掉落，二是防止管棒材堆积在左倾斜面84和右倾斜面85的较低一侧，不利于左推料机构81和右推料机构82对管棒材进行翻滚。

为便于铜及铜合金管棒材的放置和取出，进一步地，炉膛腔7内的炉筛底板3的两侧固定有t型滑轨31，载料板8可滑动地连接在t型滑轨31上，在需上料时，可将载料板8拉出，可方便地将待热处理的铜及铜合金管棒材放置在载料板8上，卸料时，将载料板8拉出，即可方便地取出加热处理后的管棒材，上料和卸料便捷，不需使用工具伸入炉内进行上料和卸料，可以防止高温灼烧，更加安全。炉壳1的侧壁上靠近炉膛腔7的位置设有保温炉门71，通过打开保温炉门71，方便将管棒材送入和取出炉膛腔7。

为使铜及铜合金管棒材加热炉的内部结构更加牢固，进一步地，上置炭腔6的顶壁上设置有上支撑板10，上支撑板10的外沿贯穿耐火保温层2并焊接固定在炉壳1的内壁上，上支撑板10可对位于炉壳1内顶壁的耐火保温层2进行支撑，防止耐火保温材料掉落在上置炭腔6内且防止耐火保温层2的塌陷，增强铜及铜合金管棒材加热炉的内部结构稳定性，使上置炭腔6的结构更加牢固。为便于向上置炭腔6中添加木炭，进一步地，上支撑板10的中部开设有两个第一进炭孔101，上支撑板10上位于第一进炭孔101的四周开设有六个第二进炭孔102，两个第一进炭孔101与六个第二进炭孔102均位于上置炭腔6的顶部，两个第一进炭孔101的上端和六个第二进炭孔102的上端均连接有进炭管19，进炭管19的底端与上置炭腔6相连通，进炭管19的顶端贯穿耐火保温层2和炉壳1的壳顶并与炉壳1的外部相连通，两个第一进炭孔101均匀分布在炉膛罩4的顶部中间位置，通过向进炭管19中添加木炭，木炭通过两个第一进炭孔101可均匀地落入并布满上置炭腔6的炉膛罩4的顶部，六个第二进炭孔102均匀地分布在炉膛罩4四周的上置炭腔6的顶部，木炭通过六个第二进炭孔102可均匀地落入并布满炉膛罩4四周的上置炭腔6内，从而使整个上置炭腔6填满木炭，使木炭燃烧对炉膛罩4的加热效果更好，从而有利于管棒材的加热处理。

为提高下置炭腔5中木炭燃烧对炉膛腔7的加热效果，进一步地，炉筛底板3上设置有多个第二通孔32，多个第二通孔32均位于上置炭腔6和炉膛腔7的下方，下置炭腔5中木炭的燃烧加热，通过第二通孔32可迅速地将热量送入炉膛腔7中，进一步提高炉膛腔7中温度升高的速度，从而提高对铜及铜合金管棒材的加热效果，且通过第二通孔32，可使上置炭腔6中木炭燃烧灰化后的碎屑和炉膛腔7中产生的氧化金属屑掉落进下置炭腔5，便于集中清理，使清理更加方便，防止木炭燃烧过后的碎屑堆积，影响上置炭腔6对炉膛罩4的加热效果。下置炭腔5的侧壁上设置有出灰炉门53，通过打开出灰炉门53，可将木炭送入下置炭腔5中，且便于排出下置炭腔5中堆积的碎屑灰屑。

为便于排出铜及铜合金管棒材加热炉中的烟尘，进一步地，炉壳1的顶部设置有上小下大的锥形排烟罩20，锥形排烟罩20可拆卸地与炉壳1相连接，锥形排烟罩20的顶端设置有排烟管21，下置炭腔5和上置炭腔6中的木炭燃烧产生的烟尘通过进炭管19排出至锥形排烟罩20内，再通过锥形排烟罩20顶部的排烟管21，将烟尘统一收集或排出室外。

为增强供热效果，进一步地，炉壳1的下方设置有鼓风机22，下置炭腔5的后侧壁上开设有多个进风口51，多个进风口51均通过管道与鼓风机22相连通，靠近所述进风口51的所述管道上均设置有蝶阀52，鼓风机22为czr型鼓风机，风量32m3/h、风压1180pa，通过鼓风机22工作鼓送空气，通过管道送入进风口51，以增加下置炭腔5和上置炭腔6中的含氧量，有利于木炭的充分燃烧，增强了对炉膛罩4的供热效果，防止木炭燃烧不充分产生一氧化碳等有害气体。且通过蝶阀52可控制送风量，从而可相对调节炉膛腔7中的温度及温度提升速度。

本实施例提供的铜及铜合金管棒材加热炉，可充分利用企业目前闲置或已报废的缝式电阻炉，在其基础上进行加工改造即可制得，盘活了闲置设备，无需再新增设备，节省了设备采购资金。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。