一种气垫炉结构的制作方法

本发明属于金属热处理技术领域,特别涉及一种气垫炉结构。

背景技术：

近半个世纪以来，气浮技术在玻璃、钢带及铝带的热处理过程中发挥着越来越重要的作用。热处理过程中的风机效率对系统风量调节的准确性和负荷调节幅度影响较大。现有的国内外气垫炉设计厂家所采用的风机多为非标准风机，风机的设计和安装样式繁多。厂家往往根据自身气垫炉结构设计特点来定制非标风机，而非标风机的设计参数往往因设计人员的水平和众多几何条件限制产生较大的出入，导致风机实际出力达不到理想值。此外，非标准风机的效率往往也受涡壳、出风口、叶形及吸风口等因素的影响导致出力不确定，给工程设计及运行负荷调节带来较大影响。

技术实现要素：

本发明的目的是，克服现有技术的不足，设计一种气垫炉结构，使得风机布置位置合理，方便接入标准风机，实现喷嘴风量的均匀分配，确保系统阻力和循环风量达到设计要求。

一种气垫炉结构，包括：风道、配风装置、喷嘴、加热区及加热区内部的高温风机和辐射管、淬火区及淬火区内部的常温风机；

待加工带材水平穿过气垫炉结构的加热区和淬火区，加热区的待加工带材上下方均设置有所述高温风机；淬火区的待加工带材上下方均设置有所述常温风机；

所述高温风机和所述常温风机均为立式布置，每个风机均包括吸风口和出风口；每个风机出风口通过所述风道连接所述配风装置的入口；

所述喷嘴安装在所述配风装置出口；

所述辐射管布置在所述高温风机吸风口轴线以内的相邻两组喷嘴中间。

优选地，所述配风装置包括：入口连接法兰、等压配风风梁、倾斜板、整流装置和出口连接法兰；

所述等压配风风梁为直角梯形状，所述等压配风风梁的斜边安装所述倾斜板；所述等压配风风梁的直角边安装所述入口连接法兰；所述等压配风风梁的的长底边安装所述整流装置，所述整流装置另一端连接出口连接法兰；

所述出口连接法兰与喷嘴连接；所述入口连接法兰与风机出口连接。

优选地，所述整流装置为流通孔、导流板或其他通孔方式；

优选地，所述等压配风风梁底面为倾斜板，角度为5°-15°。

优选地，所述风道连接的配风装置数量为1至5个；

优选地，所述喷嘴布置形式为上下交错布置或对冲布置；

优选地，所述高温风机和低温风机为立式布置，出风口与水平方向的夹角根据标准风机手册和安装条件确定，优选30°、45°和60°夹角；

优选地，所述高温风机的吸风口水平朝向加热区风室；

优选地，所述辐射管布置在加热区风室内，位于高温风机吸风口偏下位置和相邻两组喷嘴中间。此处为喷嘴射流的气体回流射流区域，流速较高，横向冲刷辐射管可增大对流传热效果。

有益效果：

本发明所提供的一种气垫炉结构，风机为立式布置方式，安装位置较为合理，可采购标准风机进行安装，避免了研发非标风机设备带来资金投入和非标风机设备设计参数不达标的风险。保证了所选风机参数能够满足系统设计运行负荷下的风量要求。本发明喷嘴风梁采用等压配风设计形式，风梁结构相对简单，配风均匀，保证了带材的均匀加热及冷却。本发明风梁交错或对冲布置，喷口射流排风不受影响，便于布置带材的跑偏检测装置和校偏装置的安装。本发明辐射管布置在相邻喷嘴的回流射流区域，对流换热较强有利于提高加热区气氛的升温速率。

附图说明

图1为一种气垫炉结构示意图；

图2为一种气垫炉结构侧面剖视图；

图3为配风装置示意图；

图4为整流装置流通孔示意图；

图5为整流装置导流板示意图；

图中，1-加热区，101-加热区气室，2-淬火区，201-淬火区气室，301-高温风机，302-常温风机，303-出风口，304-吸风口，4-风道，5-配风装置，501-入口连接法兰，502-等压配风风梁，503-整流装置，503a-流通孔，503b-导流板，504-出口连接法兰，505-倾斜板，6-喷嘴，7-辐射管，8-带材。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式来对本发明的技术方案作进一步的阐述。

如图1所示的一种气垫炉结构，包括:风道4、配风装置5、喷嘴6及悬浮于喷嘴之间的带材8；加热区1及其内部的高温风机301、辐射管7，淬火区2及其内部的常温风机302、其中，辐射管7布置在加热区风室101内，位于高温风机吸风口304偏下位置和相邻两组喷嘴中间。此位置出烟气流速高，横向冲刷辐射管的换热效果较好。喷嘴6在带材中心线位置上下交错布置。

该气垫炉采用的高温风机301和低温风机302为立式布置，包括出风口303和吸风口304；各风机连接的每个风道4分别连接有2个配风装置5。

如图2和图3所示，配风装置5入口通过风道4连接在高温风机301和低温风机302出口位置。喷嘴6安装在配风装置5出口上。

风机吸风口304水平朝向加热区风室101和淬火区风室201；风机出风口303与水平方向的夹角根据标准风机手册和安装条件确定，选择为45°夹角，此时系统布局更为紧凑合理。

配风装置5由入口连接法兰501、等压配风风梁502、整流装置503及出口连接法兰504组成。其中，如图4和图5所示，整流装置503制作为等间距的流通孔503a形式或者导流板503b形式；等压配风风梁502底面为倾斜板505，倾斜角度为10°。

本发明所提供的一种气垫炉结构，风机为立式布置方式，安装位置较为合理，可采购标准风机进行安装，避免了研发非标风机设备带来资金投入和非标风机设备设计参数不达标的风险。保证了所选风机参数能够满足系统设计运行负荷下的风量要求。本发明喷嘴风梁采用等压配风设计形式，风梁结构相对简单，配风均匀，保证了带材的均匀加热及冷却。本发明风梁交错或对冲布置，喷口射流排风不受影响，便于布置带材的跑偏检测装置和校偏装置的安装。本发明辐射管布置在相邻喷嘴的回流射流区域，对流换热较强有利于提高加热区气氛的升温速率。

技术特征：

1.一种气垫炉结构，其特征在于：所述气垫炉结构包括：风道、配风装置、喷嘴、加热区及加热区内部的高温风机和辐射管、淬火区及淬火区内部的常温风机；

待加工带材水平穿过气垫炉结构的加热区和淬火区，加热区的待加工带材上下方均设置有所述高温风机；淬火区的待加工带材上下方均设置有所述常温风机；

所述高温风机和所述常温风机均为立式布置，每个风机均包括吸风口和出风口；每个风机出风口通过所述风道连接所述配风装置的入口；

所述喷嘴安装在所述配风装置出口；

所述辐射管布置在所述高温风机吸风口轴线以内的相邻两组喷嘴中间。

2.根据权利要求1所述的一种气垫炉结构，其特征在于：所述配风装置包括：入口连接法兰、等压配风风梁、倾斜板、整流装置和出口连接法兰；

所述等压配风风梁为直角梯形状，所述等压配风风梁的斜边安装所述倾斜板；所述等压配风风梁的直角边安装所述入口连接法兰；所述等压配风风梁的的长底边连接所述整流装置一端，所述整流装置另一端连接出口连接法兰；

所述出口连接法兰与喷嘴连接；所述入口连接法兰与风机出口连接。

3.根据权利要求2所述的一种气垫炉结构，其特征在于：所述倾斜板与水平方向的夹角为5°～15°。

4.根据权利要求2所述的一种气垫炉结构，其特征在于：所述整流装置为流通孔或者导流板形式。

5.根据权利要求1所述的一种气垫炉结构，其特征在于：所述高温风机和常温风机的吸风口均为水平方向。

6.根据权利要求1所述的一种气垫炉结构，其特征在于：所述高温风机和常温风机的出风口与水平方向的夹角为30°～60°。

7.根据权利要求1所述的一种气垫炉结构，其特征在于：所述风道连接的所述配风装置的数量为1-5个。

8.根据权利要求1所述的一种气垫炉结构，其特征在于：所述喷嘴布置形式为上下交错布置或上下对冲布置。

技术总结
本发明属于金属热处理领域，公开了一种气垫炉结构。风机为立式布置方式，安装位置较为合理，可采购标准风机进行安装，避免了研发非标风机设备带来资金投入和非标风机设备设计参数不达标的风险。保证了所选风机参数能够满足系统设计运行负荷下的风量要求。本发明喷嘴风梁采用等压配风设计形式，风梁结构相对简单，配风均匀，保证了带材的均匀加热及冷却。本发明风梁交错或对冲布置，喷口射流排风不受影响，便于布置带材的跑偏检测装置和校偏装置的安装。本发明辐射管布置在相邻喷嘴的回流射流区域，对流换热较强有利于提高加热区气氛的升温速率。

技术研发人员：徐昭然;秦明臣;龚奇龙;高如超;高玉峰
受保护的技术使用者：中航工程集成设备有限公司
技术研发日：2020.08.31
技术公布日：2020.12.18