专利名称：铝材退火电阻炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及到的是经轧制后的铝材坯料或成品铝箔退火用的较大型箱式电阻炉，属于有色金属加工设备或热处理设备。
由于铝金属物理特性所决定，铝材退火只能采取低温加热和对流传热的方式，对于炉气温度的均匀性要求十分严格。在150～550℃的设定温区内，到达保温点后的一定时间内，炉内各点温差应≤3℃～5℃，以防止局部过热，影响材料性能。在较大装载量的退火炉设计制造过程中，要实现这一点是比较困难的，主要影响因素是风机的风量，控温设备的精度，炉体气密性能等。
目前，国内生产的较大型箱式退火电炉，基本构成相似。如全金属框架填充保温材料构成炉箱体；卡口式加热元件对应吊挂在炉膛上部两侧，由导流装置将其与工料置放空间分隔，形成换热风道；位于炉顶中央的风机，强制炉气单方向循环给热；为防止炉门变形泄漏以及炉门密封材料的过快老化，在炉门框封口和炉门板状封刀的内侧设置间接水冷通道；一般没有炉压指示装置。控温设备多采用单体分散式方法控制供电执行机构。综上所述，现有技术采用单向轴流风机循环传热，风量较小，均温速度慢，使退火过程延长；单体分散式控温，可靠性差，控温精度较低，无法集中管理或多台设备群控，既便选用智能化仪表，也不能很方便地制订工艺曲线，并监控整个退火过程，操作比较烦琐；炉门封刀的间接水冷方式，散热效果不理想，使较昂贵的密封材料较快老化，增加了生产的维护成本；没有炉压指示，无法随时观察炉内压力变化，只能凭温度设定排烟周期，安全系数低。
本实用新型的目的是改进现有技术的上述不足，综合近年国内外铝工业炉新技术及装备，推出一种性能优异的适于15～50吨装炉量的铝卷、板材退火电炉。经测试，炉膛内各点温差在±3℃以下。实现的方案是同时采用双向可逆轴流风机，集中－分散式控温系统，一体化直冷式炉门封刀和炉压指示、报警装置等多项技术，其特性如下1.双向可逆风机，可强制炉气往复地从工料上、下方向给热，均温性能明显改善，抵消了某些不合理的炉气分布因素，减少了单向给风时铝箔碎片堵塞风机下防护网的机会。由于双向风机扇叶倾角大(约60～65°)，风量增加，换热效率高，从而缩短升温时间，节省电耗。
2.集中－分散式控温系统，用微机作上位机，扩展容易，可多机群控。保证了退火铝材品质的一致性。系统硬件选用标准通用部件，维修方便，配上汉字系统，操作十分简单。下位机选用相互独立的智能化控温仪表，并构成通讯网络。配制不同的传感器和执行机构，此系统可以控制温度、压力、流量、液位等过程量，其控温精度可达到±1℃，屏显和打印机方便了监控和记录。
3.一体化直冷式炉门封刀，是用无缝钢管取代板状扁钢，连续焊接在炉门周边对应门框封条的位置，与循环水管道形成闭合的水循环系统。集压紧和散热为一体，散热条件明显改善，有效防止了炉门变形、泄漏，延长了密封材料(尤其是硅橡胶类)的使用寿命，加工也更加简化。
4.炉压检测指示装置，通过密封的管路将炉膛与带报警功能的膜盒压力表连通，可直观地显示炉气压力变化，当炉内铝材轧制润滑油遇热大量挥发时，炉压上升，提示排烟，以保障炉子使用安全，同时炉压数值变化还可表明炉体、炉门的密闭状态。
本实用新型的具体构成由下述实施例及附图给出。
图1是45吨铝箔成品退火炉侧视剖面示意图。
图2是该实施例正视剖面图。
图3是炉门密封方式局部放大图。
图4是集散式控温系统原理图。
以下结合附图进一步说明本实施例的具体结构及工作原理。
该实施例采用箱式金属结构含绝热层的密闭炉体1，1台或多台双向可逆轴流风机2分区安装于炉顶中央。导流装置5将炉膛分隔为两部分，中间区为工料3置放空间，两侧区为炉气循环换热通道，卡口式电加热器6等距吊挂于两侧通道上方。图2箭头表示炉气循环方向及路径，当风机2正向旋转时，炉气经过加热器6换热，再经过通道和工料3，回到风机2入口，完成一次循环；间隔一定时间后，风机2受控反向旋转，炉气先通过工料3，再经过通道、加热器6，回到风机2出口。风机的正反向旋转由自动控制系统完成。炉压取样管4从炉膛伸出，经闭路管道与控制室膜盒压力表相连通，该压力表带有报警设定机构。图3为放大的卷扬炉门密封结构，炉门周边的管状封刀7，为闭路的水循环管道，炉门压紧时，管状封刀7对应压紧在炉门框四周的弹性密封材料封条8表面，与炉门框水冷槽9共同形成炉门及其密封材料的水冷换热系统。图4表明的控温系统工作时，由上位微机设定各控制对象的工艺曲线，通过网络传送给各下位仪表。下位仪表根据上位机送来的设定值与被控对象的实测值比较，构成一个闭环的控制回路。同时，上位机通过网络采集各控制对象及下位仪表本身的各项参数，经过数据处理，以图表、文字等形式在监视器上显示。当工艺需要或上位机故障时，下位仪表还可以独立完成单体控温过程。上位机可选择286级以上的微机，下位仪表可以是一台或多台智能化数字控温仪，执行机构为可控硅调功器，传感器为适配的热电偶。执行机构与传感器的数量可根据技术要求选择类型和数量，控温时与下位仪表相匹配。
本实施例的其它机、电控制及联锁报警系统由另外的自动控制系统完成。
权利要求1.一种铝材退火电阻炉，特别是一种较大型箱式金属结构铝材退火电阻炉。其组成是，在箱式金属结构含绝热层的密闭炉体1的顶部中央安装一台或多台风机2由导流装置5将炉膛分为工料3置放空间和炉气循环换热通道，卡口式电加热器6等距吊挂于通道上方，炉顶装有炉压取样管4，卷扬炉门采用管状封刀7密封。由微机和控温仪控制炉温，其特征是风机2为双向可逆轴流风机；炉压取样管4为连通炉膛和炉压指示装置的封闭式管道；炉门管状封刀7为一体化直冷式闭路水循环管道；微机控温系统由微机作上位机，智能化数字控温仪作下位仪表，构成集中一分散式微机控温系统。
专利摘要本实用新型提供了一种较大装载量的箱式结构铝材退火电阻炉，其特征是风机为双向可逆轴流风机，炉压取样管为连通炉膛和炉压指示装置的封闭式管道。在实施例中同时采用了双向轴流风机、集散式控温系统、直冷式炉门封刀和可监测炉压的指示、报警装置等多项技术特征，从而明显提高了控温精度，保障了炉气均匀性，缩短了均温时间。同时，改善了炉门密闭性能，延长密封材料的使用寿命，排烟系统更加安全可靠。
文档编号F27B5/00GK2144284SQ9223166
公开日1993年10月20日 申请日期1992年8月26日 优先权日1992年8月26日
发明者韩国刚, 徐延喜 申请人:秦皇岛通海发明技术开发研究所