一种加热管及其安装方法
【专利摘要】本发明公开了一种加热管，包括保护管和加热元件，其中，还包括在保护管内底面的耐火支撑块，所述耐火支撑块设置在加热元件与保护管之间。本发明通过在加热管的保护管内部添加耐火支撑块，将加热元件与保护管管壁相隔开，避免加热元件直接接触保护管管壁，使对温度变化十分灵敏的保护管管壁不会产生局部受热过高的情况，增强了保护管管壁的耐用寿命，降低了保护管的耗材量，提升整体装置的经济性。另外，本发明还提供了一种加热管安装方法，该方法可以避免加热管损坏，延长加热管寿命。
【专利说明】一种加热管及其安装方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及金属加工领域，特别涉及一种加热管及其安装方法。
【背景技术】
[0002]近年来，随着化工业、制造业的快速发展，中国铝制工业步入世界铝工业生产大国阶段。铝制品的制造也随着制造业生产要求的提升而不断提高，对于铝制品的净化要求也随之提闻。
[0003]在金属熔炼过程中，尤其是铝制品的制造过程中，除气室加热系统是常用的设备之一。铝合金熔体从除气室流向铸造机，达到净化铝合金液的目的。
[0004]除气室加热系统是给金属在空载期间提供足够的热量，以维持温度和使温度恢复，而不是用于在铸造过程中给金属加热，其中加热管是除气室加热系统电加热的关键元件，加热管的制作通常使用氮化硅结合碳化硅材料或硅铝氧氮聚合材料两种材料。
[0005]现有技术中典型的除气室加热系统中的加热管，通常使用氮化硅结合碳化硅材料或硅铝氧氮聚合材料两种材料作为加热管的保护管管壁，使用硅碳棒作为加热元件。安装时将加热元件直接放置于加热管中，然后将加热管整体装入除气室中，进行升温使用。
[0006]上述现有的加热管中，保护管管壁的材料优点在于导热性能极好，能够很好的将加热元件的产热传递到除气室中。该技术的缺点在于保护管管壁较薄，通常只有10毫米左右，且该管壁材料对于温度非常灵敏，当接触高温的加热元件时，可能导致局部受热较高，会损坏管壁。另外，加热管在使用时置于铝液中，由于浮力的影响，导致加热管上下浮动和左右摆动，从而更加大了加热管损坏的可能。
[0007]因此，现有的加热管的使用周期寿命短，不仅浪费了材料，还浪费了更换加热管的时间，给铝制品制造的过程带来了负面的影响。
[0008]综上所述，如何提高加热管使用寿命，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
【发明内容】
[0009]有鉴于此，本发明的目的是提供一种加热管，该加热管使用寿命长。本发明另一目的是提供一种上述加热管的安装方法。
[0010]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0011]一种加热管，包括保护管和加热元件，其中，还包括在所述保护管内底面的耐火支撑块，所述耐火支撑块设置在所述加热元件与所述保护管之间。
[0012]优选地，还包括固定装置，所述固定装置设置在所述保护管管口处，用于将所述保护管固定在系统安装平台上。
[0013]优选地，所述固定装置包括上法兰盘，所述上法兰盘在所述保护管端面上，所述上法兰盘内径小于所述保护管管口外径，所述上法兰盘用于固定在系统安装平台上。
[0014]优选地，所述固定装置包括内径小于所述保护管外径的上法兰盘和用于固定连接系统安装平台的下法兰盘，所述上法兰盘在所述保护管管口端面上，所述上法兰盘与所述下法兰盘固定连接。
[0015]优选地，还包括可拆卸的套在所述保护管外侧的预热装置。
[0016]优选地，所述预热装置为预热箱或烘箱。
[0017]优选地，还包括隔热装置，所述隔热装置有通孔，所述加热元件插在所述通孔中。
[0018]优选地，所述隔热装置包括卡接在所述保护管管口的第一隔热装置、在所述保护管内的第二隔热装置和/或在耐火支撑块上的第三隔热装置；所述第一隔热装置和所述第二隔热装置均固定的套在所述保护管内的螺杆上。
[0019]优选地，所述耐火支撑块为耐火泥隔热层。
[0020]一种加热管安装方法，其中包括:
[0021]在保护管管口安装用于与系统安装平台固定的固定装置；
[0022]在保护管内底部安装耐火支撑块；
[0023]在保护管内安装加热元件和隔热装置，所述耐火支撑块设置在所述加热元件与所述保护管之间；
[0024]将保护管与预热装置连接，对保护管进行预热升温；
[0025]预热完成后装将预热装置拆除，将加热管固定在系统安装平台上。
[0026]本发明所提供的加热管通过在加热管的保护管内部添加耐火支撑块，将加热元件与保护管管壁相隔开，避免加热元件直接接触保护管管壁，使对温度变化十分灵敏的保护管管壁不会产生局部受热过高的情况，也就避免了局部温度过高导致的管壁损坏，增强了保护管管壁的耐用寿命，降低了保护管的耗材量，提升整体装置的经济性。本发明还提供了一种加热管安装方法，该方法可以避免加热管损坏，延长加热管寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0028]图1为本发明所提供加热管的具体实施例的剖视图；
[0029]图2为本发明所提供加热管的另一个具体实施例的剖视图；
[0030]图3为本发明所提供加热管的另一个具体实施例的上视图；
[0031]图4为本发明所提供的加热管安装方法的流程图。
【具体实施方式】
[0032]本发明的核心是提供一种加热管，该加热管使用寿命长。本发明还提供了一种加热管安装方法，该方法可以避免加热管损坏，延长加热管寿命。
[0033]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0034]请参考图1，图1为本发明所提供加热管的具体实施例的剖视图。
[0035]本实施例所提供的加热管包括加热管的保护管12和加热元件2，保护管12为底部为半球体的圆柱体长管，管口外周有凸台，用于卡接在系统加热平台上，使加热管不会掉落；加热元件2为碳娃棒,个数为两个。
[0036]可选的，保护管12的形状、加热元件2的个数、形状和材质可根据使用需求进行调整，不局限于本实施例中所示的方式。
[0037]装置中还包括保护管12底部的耐火支撑块19，耐火支撑块19是选用耐火泥隔热材料制成的耐火泥隔热层。耐火支撑块19设置在保护管12的底部，将加热元件2放入保护管12后，加热元件2的底部会与耐火支撑块19接触，耐火支撑块19起到支撑加热元件2并隔离加热元件2与保护管12的作用。
[0038]可选的，耐火支撑块19也可以选用其他耐火隔热层，只需要能起到支撑加热元件2和隔热的作用即可。
[0039]另外，还包括设置在保护管12上的隔热装置，隔热装置为陶瓷纤维材料制成的圆柱体隔热层，在隔热装置的轴向上有用于螺杆3和加热元件2穿过的通孔，该隔热装置套在螺杆3上，并用螺杆3上的螺母20进行轴向定位。隔热装置可以设置在保护管12内的不同位置上，包括设置在保护管12管口的第一隔热装置7，设置在保护管12中部的第二隔热装置13，另外还有设置在保护管12内的耐火支撑块19上的第三隔热装置14。第一隔热装置7的外径大于保护管12管口的外径，用于将第一隔热装置7卡在保护管12管口处。图1中所示的为添加了两个第二隔热装置13的结构。
[0040]可选的，螺母20也可以替换成其他起固定作用的装置。
[0041]可选的，隔热装置也可以为其他材料的隔热层，形状和连接方式均可根据需求进行调整。第二隔热装置13的数量也可以进行增加或减少。
[0042]可选的，在保护管12的外侧设置可拆卸的预热装置，预热装置的作用是对保护管12进行预热，以提高整体温度，避免正式使用后加热元件2温度增长过快，对保护管12产生损坏。可选的，预热箱的预热温度通常选择在300度左右，但根据加热管的使用要求也可以进行调整。
[0043]可选的，本实施例中还包括加热腔测温电偶1，该加热腔测温电偶I伸入保护管中，达到测量加热管内部温度的作用。
[0044]上述实施例所提供的加热管，通过在保护管12的底部添加耐火支撑块19，可以有效地阻隔加热元件2直接接触保护管12的管壁，使保护管12免于加热元件2的高温影响，不会因此损坏，达到了保护加热管的目的，进而提升了加热管使用寿命。
[0045]通常情况下，将加热管放入除气室后，由于放置在铝液或其他金属液体中，加热管会受到浮力作用，导致加热管会上下浮动和左右摆动，浮动和摆动过程中加热管会受到破坏。所以，需要在上述实施例的基础上，对加热管进行改进，使其能够不因浮力作用产生摆动，避免破坏的可能。
[0046]请参考图2和图3，图2为本发明所提供加热管的另一个具体实施例的剖视图，图3为本发明所提供加热管的另一个具体实施例的上视图。
[0047]本实施例所提供的加热管主要包括保护管12、加热元件2、耐火支撑块19和用于将加热管固定在系统安装平台6上的固定装置。
[0048]保护管12为底部为半球体的圆柱体长管，管口的外周有凸台，用于与固定装置连接；加热元件2为碳硅棒，个数为四个；在加热元件2上加装铝镁编织带连接组件16，用于实现加热元件2的电连接控制。装置中还包括在保护管12底部的耐火支撑块19，作用和可选的实施方式与上述实施例相同。可选的，也可以采用其他方式实现电连接控制，方式并不唯一。
[0049]为了增强固定装置与保护管12的连接，将固定装置设定为双法兰盘的形式，分为上法兰盘8和下法兰盘9。如图2所示，下法兰盘9为内壁具有阶梯结构的圆柱体，阶梯面用于支撑保护管12管口外周的凸台。上法兰盘8与下法兰盘9具有相同位置的螺钉孔，通过螺钉4将上法兰盘8与下法兰盘9固定在一起。并且在上法兰盘8与下法兰盘9上具有螺栓孔，用于安装圆柱头螺钉17进行固定。
[0050]可选的，固定装置也可以为一个上法兰盘8，上法兰盘8放置在保护管12的管口上，上法兰盘8的内直径小于保护管12管口的外直径。上法兰盘8上有螺栓孔，用于安装圆柱头螺钉17进行固定。可选的，也可为螺栓或其他固定形式。
[0051]另外，还包括设置在保护管12上的隔热装置，隔热装置为陶瓷纤维材料制成的圆柱体隔热层，在圆柱体的轴向上有用于螺杆3和加热元件2穿过的通孔，该隔热装置套在螺杆3上，并用螺杆3上的螺母20进行轴向定位。隔热装置可以设置在保护管12内的不同位置上，包括设置在保护管12管口的第一隔热装置7，设置在保护管12中部的第二隔热装置13，另外还有设置在保护管12内耐火支撑块19上的第三隔热装置14。图2和图3中所示的为设置了一个第二隔热装置13的方式。可选的，螺母20也可以替换成其他起固定作用的装置。
[0052]可选的，隔热装置也可以为其他材料的隔热层，形状和连接方式均可根据需求进行调整。第二隔热装置13的数量也可以进行增加或减少。
[0053]可选的，在保护管12的外侧设置可拆卸的预热装置，预热装置的作用是对保护管12进行加热，以提高整体温度，避免正式使用后温度增长过快而损坏保护管12。
[0054]可选的，固定装置不局限于法兰盘装置，任何可以将保护管固定在系统安装平台6上的装置，都可以作为本发明的实施方式。
[0055]可选的，在下法兰盘9与系统安装平台6之间设置加热管密封垫10，用于对加热管与系统安装平台6之间进行密封，可选择陶瓷纤维或其他材料。
[0056]可选的，本实施例中还包括加热腔测温电偶1，该加热腔测温电偶I伸入保护管中，达到测量加热管内部温度的作用。另外，在加热元件2上加装吊杆18，可选用耐热不锈钢等材料，用于使用中操作加热管。可选的，系统安装平台6上用于固定加热管的安装孔中设置有加热系统隔热组件11。
[0057]请参考图4，图4为本发明所提供的加热管安装方法的流程图。本实施例所提供的加热管安装方法如下:
[0058]步骤slOO:在保护管12管口安装用于与系统安装平台固定的固定装置。
[0059]将上法兰盘8和下法兰盘9分别固定在保护管12管口凸台的上面与下面，上法兰盘8和下法兰盘9之间用螺栓4进行固定；
[0060]步骤sllO:将耐火支撑块19安装在保护管12的内底部。
[0061]步骤sl20:在保护管12内安装加热元件2和隔热装置，所述耐火支撑块19设置在所述加热元件2与所述保护管12之间。
[0062]在保护管12内的耐火支撑块19上安装第三隔热装置14，在螺杆3上安装用于固定第二隔热装置13的螺母20，并将第二隔热装置13套在螺杆3上，然后将第一隔热装置7套在螺杆3上，并在第一隔热装置7的上方安装与螺杆3配合的螺母20，将安装好的隔热装置和螺杆3放入保护管12中，以第一隔热装置7的边缘卡在保护管12管口处的上法兰盘8上，将加热元件2插入隔热装置上的通孔中。
[0063]步骤S130、将保护管12与预热装置连接，进行预热升温；
[0064]步骤sl40、预热完成后，将预热装置拆下，将加热管整体放置到系统安装平台6上的安装孔中，用圆柱头螺钉17将上法兰盘8与下法兰盘9固定在系统安装平台6上。
[0065]上述方法用圆柱头螺钉17将上法兰盘8、下法兰盘9固定在系统安装平台6上，对保护管12的位置进行了限制，保证保护管12不会因铝液产生的浮力而上下移动和左右摆动。
[0066]本实施例所提供的加热管和该加热管的安装方法通过在保护管12底部添加耐火支撑块19，将加热元件2与保护管12管壁相隔开，避免加热元件2直接接触保护管12管壁，避免了因局部温度过高导致的保护管12管壁损坏，增强了保护管12的耐用寿命，降低了保护管12的耗材量，提升整体装置的经济性。在保护管12内部、加热元件2之间添加隔热装置，一方面避免加热元件2直接接触保护管12，造成保护管12损坏，另一方面避免了由于加热元件2之间距离较近，而产生短路所造成的加热效率降低。
[0067]本实施例所提供的加热管的安装方法通过添加固定装置将保护管12固定在系统安装平台6上，避免了加热管因为浮力等原因出现的上下浮动和摆动而造成的保护管12损坏，进一步提升了加热管的使用寿命，提升了加热管的经济性。
[0068]对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种加热管，包括保护管(12)和加热元件(2)，其特征在于，还包括在所述保护管(12)内底面的耐火支撑块(19)，所述耐火支撑块(19)设置在所述加热元件(2)与所述保护管(12)之间。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括固定装置，所述固定装置设置在所述保护管(12)管口处，用于将所述保护管(12)固定在系统安装平台(6)上。
3.根据权利要求2所述的加热管，其特征在于，所述固定装置包括上法兰盘(8)，所述上法兰盘(8)在所述保护管(12)端面上，所述上法兰盘(8)内径小于所述保护管(12)管口外径，所述上法兰盘(8)用于固定在系统安装平台(6)上。
4.根据权利要求2所述的加热管，其特征在于，所述固定装置包括内径小于所述保护管(12)外径的上法兰盘(8)和用于固定连接系统安装平台(6)的下法兰盘(9)，所述上法兰盘(8)在所述保护管(12)管口端面上，所述上法兰盘(8)与所述下法兰盘(9)固定连接。
5.根据权利要求1至4任一项所述的加热管，其特征在于，还包括可拆卸的套在所述保护管(12)外侧的预热装置。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述预热装置为预热箱或烘箱。
7.根据权利要求1至4任一项所述的加热管，其特征在于，还包括隔热装置，所述隔热装置有通孔，所述加热元件(2)插在所述通孔中。
8.根据权利要求7所述的加热管，其特征在于，所述隔热装置包括卡接在所述保护管(12)管口的第一隔热装置(7)、在所述保护管(12)内的第二隔热装置(13)和/或在耐火支撑块(19)上的第三隔热装置(14);所述第一隔热装置(7)和所述第二隔热装置(13)均固定的套在所述保护管(12)内的螺杆(3)上。
9.根据权利要求1至4任一项所述的加热管，其特征在于，所述耐火支撑块为耐火泥隔热层。
10.一种加热管安装方法，其特征在于，该方法包括: 在保护管(12)管口安装用于与系统安装平台固定的固定装置； 在保护管(12)内底部安装耐火支撑块(19)； 在保护管(12)内安装加热元件和隔热装置(2)，所述耐火支撑块(19)设置在所述加热元件(2)与所述保护管(12)之间； 将保护管(12)与预热装置连接，对保护管(12)进行预热升温； 预热完成后装将预热装置拆除，将加热管固定在系统安装平台(6)上。
【文档编号】F27D11/02GK104390470SQ201410624477
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月7日 优先权日:2014年11月7日
【发明者】山流光 申请人:西南铝业（集团）有限责任公司