一种连续火焰加热内胆结构、加热炉系统及加热炉机组的制作方法

本发明涉及金属线杆的轧制技术领域，尤其是涉及一种连续火焰加热内胆结构、加热炉系统及加热炉机组。

背景技术

随着科技的发展，对于高强度合金锻件，如钛合金锻件；硬度达到160hv，甚至200hv以上的铝合金锻件，以及高导电和耐高温的铜合金，越来越受到航空及车辆制造行业的重视。全自动连续化生产的冲锻装备与工艺的进步，使得高强度、大盘重合金细线杆的需求越来越显得迫切。

传统加工这些合金的工艺，一般采用挤压法生产，由于这些材料，金属合金中添加元素成分多，含量高，液体完全凝固成固态的温度远比一般合金低，造成变形抗力远远大于一般合金，挤压力成倍增长；由于由固态开始转变为液态的温度较低，可加工相的温度范围较窄，大挤压力以及挤压力产生了大的变形热，造成挤压锭坯小，挤压速度慢，否则不是挤压不动，就是因变形热过大产生被挤压金属合金过烧，形成表面鳞片，严重时为废品。线杆经挤压后多次退火、拉伸，最终形成十公斤左右的小盘产品，阻遏了新型锻造业的发展。

中国专利zl200910172247.0一种新型硬合金线材加工工艺，生产出了部分硬合金线材产品，盘重是同规格挤压材盘重的数十倍，满足了市场对该产品盘重的要求。但由于热连轧用的炉子采用高频感应连续加热炉加热，一条加热炉设备就需要数百甚至数千kva(千伏安)的用电负荷，造成车间用电负荷严重不均，用电负荷过高等各种困难。虽然目前在加热铝铸锭时也有采用直棒单根连续加热的方式，但其方法是将高温火焰烧嘴直接对着坯料表面加热，这种工艺对加热直径100mm到200mm的低合金还可勉强使用，对于高合金、低熔点、低导热性且直径小于50mm的细坯料，很容易使料坯杆组织过烧，不宜采用。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种方便对高合金、低熔点、低导热性且直径小于50mm的细坯料进行煅烧的连续火焰加热内胆结构、加热炉系统及加热炉机组。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种连续火焰加热内胆结构，用于线杆的加热，包括耐热内胆、位于耐热内胆内壁上的导料板以及位于耐热内胆两端部的支撑轮，在所述的耐热内胆上设有进料口、出料口以及靠近进料口的热风进口，热风通过热风进口喷射在线杆上从出料口排出。

进一步具体的，所述的耐热内胆分为上下两部分为下内胆和上内胆，所述的下内胆与上内胆之间为可拆卸连接。

进一步具体的，所述的导料板分为上板和下板，所述的上板设置若干个且均匀分布在耐热内胆的上部，所述的下板设置若干个且均匀分布在耐热内胆的下部，所述的上板与下板间隔排列，所述的线杆从上板与下板的顶部穿过。

进一步具体的，所述的上板与下板沿着轴线方向中间凸起两侧向下，两侧为内凹的弧形。

进一步具体的，所述的热风进口有多个且均匀分布于耐热内胆上。

一种在线连续火焰加热炉系统，包括上述中任意一项的加热内胆结构、位于加热内胆结构外侧的外胆以及用于给加热内胆结构供热的热风循环结构，在所述的耐热内胆与外胆之间形成废气腔。

进一步具体的，所述的热风循环结构包括用于给空气加热的烧嘴、连接热风进口的烧嘴风机以及连接热风进口的热风循环风机，所述的热风循环风机的进口位于废气腔内。

进一步具体的，所述的烧嘴风机的进口处设置空气预热装置，所述的空气预热装置包括位于废气腔内的热交换器；所述的热交换器的进口通入冷空气，其出口通过管道连接于烧嘴风机的进口。

进一步具体的，在所述的耐热内胆的前端设置第一测温仪，在所述的外胆的出口处设置第二测温仪，所述的加热炉系统通过plc进行控制。

一种在线连续火焰加热炉机组，所述的加热炉机组由至少两组加热炉系统依次排列组合而成。

本发明的有益效果是：采用了上述结构之后，通过对内胆结构以及加热炉系统的设计，使用燃气作为能源对线杆进行热风加热，不再使用高频感应加热，节省了电能，同时能够达到对高合金、低熔点、低导热性的细坯料进行加热，保证稳定的加热效率，能够在线连续加热且保证恒速、恒温的效果。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中：1、耐热内胆；2、导料板；3、支撑轮；4、线杆；5、外胆；6、废气腔；7、烧嘴；8、烧嘴风机；9、热风循环风机；10、热交换器；11、第一测温仪；12、第二测温仪；13、压轮；101、进料口；102、出料口；103、热风进口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细的描述。

如图1所示一种连续火焰加热内胆结构，用于线杆4的加热，包括耐热内胆1、位于耐热内胆1内壁上的导料板2以及位于耐热内胆1两端部的支撑轮3，在支撑轮3上设置压轮13，线杆4从压轮13与支撑轮3之间穿过；在所述的耐热内胆1上设有进料口101、出料口102以及靠近进料口101的热风进口103，耐热内胆1呈柱状，进料口101以及出料口102处于耐热内胆1的两端部，热风进口103位于耐热内胆1的柱面上，热风进口103根据需要可以围绕柱面设计为多个；热风进口103所采用的方案为顶部一个，两侧各一个，能够进一步提高加热效果，若还需提高加热效果，可以在相应的位置再次增加热风进口103，其添加的位置也可位于耐热内胆1的前端、中端或者后端；热风通过热风进口103喷射在线杆4上从出料口102排出。线杆4通过两个支撑轮3的支撑穿过耐热内胆1，同时在支撑轮3上的压轮13能提高线杆4进入的稳定性；在耐热内胆1内的导料板2将线杆4的位置限制在耐热内胆1的中部，导正穿线杆4时的运动方向，同时，导料板2分为上板和下板，上板设置若干个且均匀分布在耐热内胆1的内壁上部，下板设置若干个且均匀分布在耐热内胆1的内壁下部，上板与下板间隔排列，线杆从上板与下板的顶部穿过，并对上板与下板的形状进行了设计，上板与下板沿着轴线方向中间凸起两侧向下，两侧为内凹的弧形，热风从热风进口103进入到耐热内胆1内部并顺着导料板2高速向出料口102行进，气流在上板以及下板之间始终吹向线杆4并形成涡流，增大了流速以及紊流，内凹的弧形使气流在整个耐热内胆1中的运动过程反复冲刷线杆4，对流导热能够加速加热线杆4。

为了方便进行维修，耐热内胆1分为上下两部分为下内胆和上内胆，所述的下内胆与上内胆之间为可拆卸连接。下内胆进行固定，上内胆通过固定装置固定在下内胆上，上内胆方便进行拆卸维修；由于导料板2是设置在耐热内胆1的内壁上，上板设置在上内胆上，下板设置在下内胆上。

如图1所示一种在线连续火焰加热炉系统，包括上述的加热内胆结构、位于加热内胆结构外侧的外胆5以及用于给加热内胆结构供热的热风循环结构，在所述的耐热内胆1与外胆5之间形成废气腔6。外胆5通过保温材料制作而成，为了方便维修安装，外胆5也分为上下两部分为下外胆和上外胆，所述的下外胆固定，所述的上外胆为可拆卸式。外胆5将耐热内胆1全部包覆住，而废气腔6用于收集从耐热内胆1两端部溢出的热废气，由于热废气具有较高的温度，可以通过热风循环结构再次利用。

热风循环结构包括用于给空气加热的烧嘴7、连接热风进口103的烧嘴风机8以及连接热风进口103的热风循环风机9，所述的热风循环风机9的进口位于废气腔6内。由于废气腔6内储存着大量温度较高的热废气，通过热风循环风机9将热废气输入至耐热内胆1内，烧嘴风机8将外部的空气通过烧嘴7加热并与热废气混合后输入至耐热内胆1内；同时，热风进口103向耐热内胆1的进料口101倾斜，使得通过热风进口103的气体向出料口102流动。

为了提高烧嘴7燃烧的效率，故对进入烧嘴风机8的空气进行预热，即在烧嘴风机8的进口处设置空气预热装置，可以对镁材料进行轧制；空气预热装置可以通过多种形式实现，本方案为了节省能源以及废物利用，故空气预热装置的结构设计为包括位于废气腔6内的热交换器10；所述的热交换器10的进口通入冷空气，其出口通过管道连接于烧嘴风机8的进口。热交换器10的冷空气通过热废气进行预热后，经过烧嘴风机8进入烧嘴7进行加热。

为了保证气流的恒温，在所述的耐热内胆1的前端设置第一测温仪11，在所述的外胆5的出口处设置第二测温仪12，该系统均通过plc系统进行控制。当第一测温仪11检测到进料口101的温度或者以及第二测温仪12检测到出口的温度较低时，通过plc系统控制烧嘴风机8加大风力，控制热风循环风机9减小或关闭风力，从而提高热风进口的空气温度。

根据实际工作需求，线杆4所需要的加热温度以及加热时间均有所不同，可以设计至少两组加热炉系统依次排列组合而成加热炉机组，能够延长加热的长度；上述系统均可通过plc进行自动化控制。

综上，上述加热炉系统的使用，首先，从用电改到了用气，在生产过程中不会因为限电而停止生产，同时使用燃气作为能源，较为环保；马鞍状的导料板2增大了热空气的流速以及紊流，使气流更容易和线杆4表面冲撞接触，加速加热线杆4，提高了加热的效率；采用热废气进行预热冷空气以及二次加热线杆4，实现了循环利用的功能，提高热能的利用率。

需要强调的是：以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。