一种步进式电阻加热炉的制作方法

1.本实用新型涉及加热炉设备技术领域，具体涉及一种用于钛及钛合金方坯、圆棒坯轧制前加热的步进式电阻加热炉。


背景技术：

2.步进式加热炉是工业炉行业中广泛使用的一种“连续式加热炉”，它是靠专用的步进机构，按照一定的轨迹（通常按照上升、前进、下降、后退动作形成的矩形轨迹）运动，使炉内的料坯一步一步地移送前进的连续加热炉。
3.步进式加热炉根据加热装置的不同，分为步进式燃气加热炉和步进式电阻加热炉。
4.目前，步进式电阻加热炉靠电阻带加热，电阻带固定侧墙上，需要停机降温后才能进行检修，维护和更换非常不方便，成本也较高，而且工件在步进时不能翻动或者很少翻动，容易造成工件受热不均匀，热处理效果差，影响工件的后续加工。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种步进式电阻加热炉，以解决现有技术中步进式加热炉维护不方便和工件受热不均匀的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
7.一种步进式电阻加热炉，包括：
8.炉体，具有炉顶、一对侧墙与一对端墙，其内部为加热工件的炉膛；
9.进料装置，安装在左边的端墙上，用于工件的进料；
10.步进装置，设于所述炉膛下方的地坑内，用于移送工件前进；
11.出料装置，安装在右边的端墙上，用于工件的出料；及
12.电热部件，对称设置有两列；
13.其中，每列所述的电热部件从上往下地插装在所述炉顶上、其下端悬空在所述炉膛内，且靠近所述侧墙布设。
14.在本技术公开的一个实施例中，所述炉膛沿长度方向分为8个等功率分布的加热区，每个所述的加热区含有4对所述的电热部件。
15.在本技术公开的一个实施例中，每个所述的加热区的炉顶上对称安装有两支热电偶，一支用于测温、一支用于控温。
16.在本技术公开的一个实施例中，所述电热部件为鼠笼式加热器。
17.在本技术公开的一个实施例中，所述炉膛底部长中轴线两侧各设有2排间隔的固定梁，所述步进装置的顶部设有2排对称于所述炉膛底部长中轴线的活动梁，每排所述的活动梁位于所述固定梁之间的间隔内；所述固定梁与活动梁顶面均呈锯齿状结构，且所述固定梁顶面的锯齿与所述活动梁顶面的锯齿之间有错位。
18.在本技术公开的一个实施例中，所述步进装置包括上梁架、下梁架及斜轨，所述活
动梁与所述上梁架相连接，所述上梁架由液压缸推动作水平运行；所述下梁架通过设于其上下侧的支撑轮分别与所述上梁架、斜轨滚动连接，所述下梁架由液压缸推动作斜向运行。
19.在本技术公开的一个实施例中，所述进料装置包括进料口及进料悬臂机构，所述进料口设于所述侧墙上，所述进料悬臂机构由多根通过机架支撑在左边的端墙上且平行排布的悬臂辊构成；所述悬臂辊转动穿过所述端墙，其位于所述炉外的一端与安装在所述机架上的进料电机相连接、位于所述炉内的一端设有辊轮。
20.在本技术公开的一个实施例中，所述出料装置包括出料口及出料悬臂机构，所述出料口设于所述侧墙上，所述出料悬臂机构由多根通过机架支撑在右边的端墙上且平行排布的悬臂辊构成；所述悬臂辊转动穿过所述端墙，其位于所述炉外的一端与安装在所述机架上的出料电机相连接、位于所述炉内的一端设有辊轮。
21.在本技术公开的一个实施例中，所述悬臂辊共有16根，进、出料各8根。
22.在本技术公开的一个实施例中，所述进料口和出料口均为圆形口，它们的直径相等且大于工件的最大截面尺寸。
23.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
24.1、电热部件通过上下插装的方式安装在炉顶上且其下端悬空在炉膛内，在受热后可自由伸缩，维修更换方便，可实现不停机的检修更换；
25.2、每个加热区通过两支热电偶测温和控温，实现分区控温，控温效果好，提高了炉温的均匀性；
26.3、将固定梁与活动梁的顶面设为锯齿状结构，类似于v型槽，可兼顾适用于方坯、圆棒坯工件，同时通过错位使工件在步行运行中能实现自转翻动，从而防止工件在加热过程中产生弯曲，使工件受热更均匀，热处理效果好；
27.4、进料口和出料口均为圆形口，它们的直径相等且大于工件的最大截面尺寸，在进、出料时，可以减少热量损失，降低预热室和燃烧室的温度波动，既能满足炉膛温度稳定性的要求，同时能够保证工件从预热室步进到燃烧室的过程中受热均匀，不会造成局部金相缺陷，热处理效果好，提高了热效率。
附图说明
28.为了更清楚地说明本技术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作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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他的附图。
29.图1为本实用新型的主视结构示意图；
30.图2为本实用新型的俯视结构示意图；
31.图3为本实用新型的左视结构示意图。
具体实施方式
32.在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
33.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
34.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
35.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
36.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
37.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。
38.下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
39.参见图1～图3所示，本实用新型提供了一种步进式电阻加热炉，包括：
40.炉体100，具有炉顶110、一对侧墙120与一对端墙130，其内部为加热工件的炉膛；
41.进料装置200，安装在左边的端墙130上，用于工件的进料；
42.步进装置300，设于炉膛下方的地坑内，用于移送工件前进；
43.出料装置400，安装在右边的端墙130上，用于工件的出料；及
44.电热部件500，对称设置有两列；
45.其中，每列电热部件500从上往下地插装在炉顶110上、其下端悬空在炉膛内，且靠近侧墙120布设。如此，电热部件500在受热后可自由伸缩，同时维修更换方便，可实现不停机的检修更换。
46.电热部件500为鼠笼式加热器。具体地，鼠笼式加热器的电阻丝采用首钢hre系列高温电热合金丝制作而成，最高使用温度1100℃，具有耐高温、抗氧化、使用寿命长的特点。电热合金丝材料为0cr21al6nb，表面负荷控制在1.1w/cm2左右，可保证加热元件的使用寿命。鼠笼式加热器的参数如下：
47.（1）安装间距：250～290mm；
48.（2）规格：φ140
×
1600mm；
49.（3）单支功率：12.5kw。
50.在本实施例中，炉膛沿长度方向分为8个等功率分布的加热区，每个加热区含有4对电热部件500（即8套鼠笼式加热器）。
51.每个加热区的炉顶110上对称安装有两支热电偶600，一支用于测温、一支用于控温，且相互参照，实现分区控温，控温效果好，能够有效提高炉温的均匀性。
52.炉膛底部长中轴线两侧各设有2排间隔的固定梁140，步进装置300的顶部设有2排对称于炉膛底部长中轴线的活动梁310，每排活动梁310位于固定梁140之间的间隔内；固定梁140与活动梁310顶面均呈锯齿状结构，且固定梁140顶面的锯齿与活动梁310顶面的锯齿之间有错位。将固定梁140与活动梁310的顶面设为锯齿状结构，类似于v型槽，可兼顾适用于方坯、圆棒坯工件，同时通过错位使工件在步行运行中能实现自转翻动，从而防止工件在加热过程中产生弯曲，使工件受热更均匀，热处理效果好。
53.具体地，固定梁140由支柱固定在炉膛底部的型钢上，活动梁310通过支柱穿过炉膛底部的孔洞固定在步进装置300的梁架上；孔洞采用非水冷双层干封式拖板结构，干封拖板采用上、下两板，上拖板置于炉内、采用耐热钢板cr25ni20制作，下拖板置于炉体底部、采用普通钢板制作。
54.步进装置300包括上梁架320、下梁架330及斜轨340，活动梁310与上梁架320相连接，上梁架320由液压缸推动作水平运行；下梁架330通过设于其上下侧的支撑轮331分别与上梁架320、斜轨340滚动连接，下梁架330由液压缸推动作斜向运行。
55.具体地，上梁架320、下梁架330均采用大型型钢焊接而成，上梁架320由一个平移液压缸推动在支撑轮331上作水平运行，实现活动梁310的水平运动；下梁架330由两个升降液压缸推动在斜轨340上作斜向运行，以顶升上梁架320实现活动梁310的升降运动。以上各部件构成的机构称为双轮斜轨机构，其升降和水平运动都是借助于安装在框架中心线两端的定心轮组和滑板来实现定心导向的，因而运行的可靠性高，安装调试方便，利于维修。
56.活动梁310的运行顺序如下：
57.升降液压缸推动下梁架330在斜轨340上作上下运动，通过上侧支撑轮331带动上梁架320作升降运动；在此过程中，平移液压缸被锁定。当活动梁310升降到位后，平移液压缸推动上梁架320在下梁架330的上侧支撑轮331上作平移运动；在此过程中，升降液压缸被锁定。活动梁310完成以上动作的运动周期为50秒。
58.进料装置200包括进料口210及进料悬臂机构220，进料口210设于侧墙120上，进料悬臂机构220由多根通过机架支撑在左边的端墙130上且平行排布的悬臂辊构成；悬臂辊转动穿过端墙130，其位于炉外的一端与安装在机架上的进料电机230相连接、位于炉内的一端设有辊轮。
59.出料装置400包括出料口410及出料悬臂机构420，出料口410设于侧墙120上，出料悬臂机构420由多根通过机架支撑在右边的端墙130上且平行排布的悬臂辊构成；悬臂辊转动穿过端墙130，其位于炉外的一端与安装在机架上的出料电机430相连接、位于炉内的一端设有辊轮。
60.具体地，悬臂辊采用耐热钢zg40cr25ni20si2制作而成，支撑在端墙130上，并可单独从炉内拔出，以利于维修。悬臂辊轮轴采用闭式水冷结构，进出水均由轴后端旋转套连接，可保证辊轮长期高温下作业，同时在非进料状态下辊轮作低速自转，可防止悬臂辊弯曲
变形。每根悬臂辊由一台电机减速机（进料电机230、出料电机430）带动（单轮单电机），采用变频调速，保证速度可调（30～40m/分钟）。在本实施例中，悬臂辊共有16根，进、出料各8根。
61.进料口210和出料口410均为圆形口，它们的直径相等且大于工件的最大截面尺寸（比如圆棒的直径）。如此，在进、出料时，可以减少热量损失，降低预热室和燃烧室的温度波动，既能满足炉膛温度稳定性的要求，同时能够保证工件从预热室步进到燃烧室的过程中受热均匀，不会造成局部金相缺陷，热处理效果好，提高了热效率。
62.上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，并不是对本实用新型技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本实用新型专利的权利保护范围内。