用于等温正火炉缓冷预热的热交换器的制造方法
【专利摘要】本实用新型揭示了一种用于等温正火炉缓冷预热的热交换器，等温正火炉的炉体中设有上层炉道和下层炉道，上层炉道的前端为预热段，上层炉道的中后端为加热保温段，下层炉道的前端为缓冷段，下层炉道的中后端随物料传送方向依次为速冷段和等温段，上、下层炉道中设置输送网带。特别地，该炉体在上、下层炉道的前端贯通形成热对流区，而该热交换器设于热对流区，且热交换器设有位于热对流区顶部的风机，半封闭延伸至下层炉道的风道，热对流区内的空气自下层炉道经上层炉道、风机和风道内循环流动。本实用新型热交换器的应用，能实现对等温正火炉缓冷及预热的内循环速度可控，大大提高了热能的充分回收利用，符合突出节能减排的工业生产要求。
【专利说明】用于等温正火炉缓冷预热的热交换器
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种金属零件的等温正火处理装置，尤其涉及一种对正火处理中 热能合理利用实现工件缓冷预热处理的热交换器，属于铸造设备领域。
【背景技术】
[0002] 现有技术中对于金属工件(例如灰口铸铁、高铬钢球等）的正火和空冷淬火处理， 以此为锻造或铸造工件等后道切削工艺提供必要的准备。一般在炉中加热保温后，继之以 空气快速冷却，其中工件的热能在冷却后大量流失，由此存在能源浪费大，热污染严重等缺 陷。
[0003] 由此，有创作者对此提出了改进方案，如专利（ZL 2008201163260)所公开的一种 热回收型连续等温正火炉，其虽然提供了利用缓冷段的余热回收利用对新近物料进行预热 的技术解决方案，并且取得了减少热损、节省能耗的一定效果。但上述方案仍存在诸多不完 善之处，例如在利用高温工件缓冷过程中释放的热能进行新近工件的预热处理时，由于热 对流作用的缓滞，热利用效率难以提高，而采用外部风机进风驱动对流的话，将会严重影响 热平衡，造成热能损失，无论是缓冷效果还是预热效果都难以到达预期。
【发明内容】
[0004] 本实用新型的目的旨在提出一种用于等温正火炉缓冷预热的热交换器，解决正火 和空冷淬火工艺中缓冷预热控制的热对流强度问题。
[0005] 本实用新型实现上述目的的技术解决方案为：用于等温正火炉缓冷预热的热交换 器，等温正火炉的炉体中设有上层炉道和下层炉道，上层炉道的前端为预热段，上层炉道的 中后端为加热保温段，下层炉道的前端为缓冷段，下层炉道的中后端随物料传送方向依次 为速冷段和等温段，上、下层炉道中设置输送网带，其特征在于：所述炉体在上、下层炉道的 前端贯通形成热对流区，所述热交换器设于热对流区，且热交换器设有位于热对流区顶部 的风机，半封闭延伸至下层炉道的风道，热对流区内的空气自下层炉道经上层炉道、风机和 风道内循环流动。
[0006] 进一步地，所述风机具有模块化基座，风机与炉体可拆卸式密封连接。
[0007] 进一步地，所述热对流区沿物料传送方向分为两级以上相隔的热交换器，每个热 交换器分别设有位于热对流区顶部的风机，且全部风机的驱动端连至等温正火炉的电气控 制台。
[0008] 进一步地，所述风道具有自上层炉道顶侧遮蔽至下层炉道底侧的隔板，风机的进 风口为上层炉道的顶部，且风机的出风口沿隔板直通至下层炉道的输送网带底部。
[0009] 本实用新型所提出的该热交换器，较之于现有技术具备较为显著的优点：它能实 现对等温正火炉缓冷及预热的内循环速度可控，大大提高了热能的充分回收利用，符合突 出节能减排的工业生产要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 图1是本实用新型热交换器的剖视结构示意图。
【具体实施方式】
[0011] 本实用新型通过对传统等温正火炉在工艺实践中遇到的诸多问题，创新提出一种 用于等温正火炉缓冷预热的热交换器，以此优化节控正火和空冷淬火工艺的能耗。
[0012] 本实用新型热交换器的结构特征如图1所示。通常的等温正火炉，其炉体1中设 有上层炉道和下层炉道，上层炉道的前端为预热段，上层炉道的中后端为加热保温段，下层 炉道的前端为缓冷段，下层炉道的中后端随物料传送方向依次为速冷段和等温段。上、下层 炉道中设置输送网带，以此承载工件通过各个温度区段进行工艺处理。
[0013] 作为本创作的结构改进，该炉体1在上、下层炉道的前端贯通形成热对流区，而该 热交换器便设于热对流区，且热交换器设有位于热对流区顶部的风机5,半封闭延伸至下层 炉道的风道51，热对流区内的空气自下层炉道22经上层炉道21、风机5和风道51内循环 流动。其中，风道51具有自上层炉道顶侧遮蔽至下层炉道底侧的隔板，风机的进风口为上 层炉道的顶部，且风机的出风口沿隔板直通至下层炉道的输送网带底部。由此可见，该热交 换器是通过该区域内的空气内循环实现的。
[0014] 需要说明的是，在该热交换器中，由于下层炉道中的物料温度高于上层炉道中的 新近物料，因此一般情况下热对流始终会存在。但是这种纯自然的对流作用无法满足工艺 设计下的缓冷预热处理效果，因此需要对该正火炉施加外力提供热对流加速的动力。
[0015] 作为上述方案的进一步优化，该风机具有模块化基座，风机与炉体可拆卸式密封 连接。图示的模块化基座为圆柱体嵌接于炉壁中，风机的扇叶伸入炉体内，而风机的扇叶驱 动转轴一体穿接于模块化基座之中受控转动。除图示实施例，该模块化基座可以有更多的 外形结构，只需满足灵活拆装、与炉壁密封接合的要求即可。
[0016] 此外，该热对流区沿物料传送方向分为两级以上相隔的热交换器，每个热交换器 分别设有位于热对流区顶部的风机，且全部风机的驱动端连至等温正火炉的电气控制台。 对于物料从等温段送至缓冷段逐渐降温，可以灵活控制驱动风机，维持或加速相应热交换 器的热对流内循环气流，进一步提升空冷效果。
[0017] 综上可见，本实用新型所提出的该热交换器，较之于现有技术具备较为显著的优 点：它能实现对等温正火炉缓冷及预热的内循环速度可控，大大提高了热能的充分回收利 用，符合突出节能减排的工业生产要求。
[0018] 以上结合附图的实施例描述，旨在便于理解本实用新型的创新实质，但并非以此 来限制本实用新型多样性的实施方式及要求的权利要求保护范围。但凡理解本实用新型， 并根据上述实施例进行的等效结构变化或构件替换，能够实现相同目的和效果的设计，均 应视为对本专利申请保护内容的侵犯。
【权利要求】
1. 用于等温正火炉缓冷预热的热交换器，等温正火炉的炉体中设有上层炉道和下层 炉道，上层炉道的前端为预热段，上层炉道的中后端为加热保温段，下层炉道的前端为缓冷 段，下层炉道的中后端随物料传送方向依次为速冷段和等温段，上、下层炉道中设置输送网 带，其特征在于：所述炉体在上、下层炉道的前端贯通形成热对流区，所述热交换器设于热 对流区，且热交换器设有位于热对流区顶部的风机，半封闭延伸至下层炉道的风道，热对流 区内的空气自下层炉道经上层炉道、风机和风道内循环流动。
2. 根据权利要求1所述用于等温正火炉缓冷预热的热交换器，其特征是：所述风机具 有模块化基座，风机与炉体可拆卸式密封连接。
3. 根据权利要求1所述用于等温正火炉缓冷预热的热交换器，其特征是：所述热对流 区沿物料传送方向分为两级以上相隔的热交换器，每个热交换器分别设有位于热对流区顶 部的风机，且全部风机的驱动端连至等温正火炉的电气控制台。
4. 根据权利要求1所述用于等温正火炉缓冷预热的热交换器，其特征是：所述风道具 有自上层炉道顶侧遮蔽至下层炉道底侧的隔板，风机的进风口为上层炉道的顶部，且风机 的出风口沿隔板直通至下层炉道的输送网带底部。
【文档编号】F27D7/04GK203999687SQ201420435275
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月4日 优先权日:2014年8月4日
【发明者】宋国平, 徐卫东, 王清献, 孙学明 申请人:苏州新凌电炉有限公司