一种罩式炉的制作方法

1.本实用新型涉及金属冶炼设备技术领域，尤其涉及一种罩式炉。


背景技术：

2.钽材在电子、冶金、钢铁、化工、硬质合金、原子能、超导技术、汽车电子、航空航天、医疗卫生和科学研究等高新技术领域有重要应用，其中电容行业一直是钽的最大应用领域，近年来，随着计算机和电子行业的迅速发展，全球的钽行业每年计以12％以上的迅速增长，故钽的生产与提纯尤为重要。
3.在钽材的氢化、降氧、钝化、脱氢等生产工艺中，传统方式通常使用井式炉加工；加热炉为直立固定炉体，反应弹自上口装入炉膛，反应弹顶部设有真空管、水管、气管、电线电缆等部件；当反应弹吊入或吊出炉膛时，其顶端上的真空管和水管等部件严重影响安全操作与使用，存在极大的安全隐患，需要人工对真空管和水管等部件进行整理，使得加热炉无法实现自动化运行。


技术实现要素：

4.为克服现有技术的不足，本技术提供一种罩式炉。
5.本技术提供如下技术方案：
6.一种罩式炉，所述罩式炉包括炉台、反应弹及加热罩；所述炉台上设有管路组，所述反应弹可拆卸地安装于所述炉台上，且将所述管路组罩设于所述反应弹内部，所述管路组与所述反应弹内部连通，所述加热罩可拆卸地安装于所述炉台上，且罩设于所述反应弹外侧，所述反应弹用于提供物料反应场所，所述加热罩用于对所述反应弹进行加热。
7.在一种可能的实施方式中，所述罩式炉还包括吊臂，所述加热罩和所述反应弹上均设有与所述吊臂配合的吊耳，所述吊臂与所述吊耳配合，能够将所述加热罩或所述反应弹安装于所述炉台上。
8.在一种可能的实施方式中，所述罩式炉还包括真空机和空气过滤罐，所述真空机通过所述空气过滤罐与所述管路组相连，所述真空机用于抽取所述反应弹内的空气，所述空气过滤罐用于过滤抽取的空气。
9.在一种可能的实施方式中，所述罩式炉还包括液压站，所述炉台上设有液压油缸，所述液压站与所述液压油缸相连，所述液压站用于控制所述液压油缸将所述反应弹压紧于所述炉台上。
10.在一种可能的实施方式中，所述加热罩内设有加热元件，所述加热元件均布于所述加热罩的内壁上。
11.在一种可能的实施方式中，所述罩式炉还包括冷却罩，所述冷却罩可拆卸地安装于所述炉台上，所述冷却罩用于冷却所述反应弹。
12.在一种可能的实施方式中，所述冷却罩包括风冷组件和水冷组件，当所述风冷组件将所述反应弹的温度降至预设温度时，所述水冷组件对所述反应弹进行降温。
13.在一种可能的实施方式中，所述风冷组件包括冷风筒，所述冷风筒为夹层水套结构。
14.在一种可能的实施方式中，所述罩式炉还包括控制柜，所述控制柜与所述炉台相连，所述控制柜用于对所述炉台进行控制。
15.在一种可能的实施方式中，所述罩式炉还包括清理组件，所述清理组件安装于所述反应弹上，所述清理组件用于清理所述反应弹内的杂物。
16.本实用新型实施例的有益效果：
17.本实施例提供的罩式炉，通过将加反应弹和加热罩可拆卸地安装与炉台上，炉台上设置管路组，当反应弹安装于炉台上时，管路组设于反应弹内部，并与反应弹内部连通，加热罩套设于反应弹外侧并可以对反应弹进行加热。本技术的罩式炉相较于井式炉，管路组由设于反应弹顶端改为设于炉台上，将反应弹从炉台上安装或吊出时，管路组不会干扰反应弹安装或吊出的过程，从而极大的减少了安全隐患，无需人工对管路组进行整理，使得罩式炉可以实现全程自动化运行，极大提高了生产效率。
18.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
20.图1示出了本实施例提供的罩式炉的结构示意图；
21.图2示出了本实施例提供的罩式炉的俯视图；
22.图3示出了本实施例提供的罩式炉的炉台的结构示意图；
23.图4示出了本实施例提供的罩式炉的加热罩的结构示意图；
24.图5示出了本实施例提供的罩式炉的冷却罩的结构示意图。
25.主要元件符号说明：
26.100-反应弹；110-吊臂；200-炉台；210-液压油缸；220-真空管；230-充气管；240-排气管；250-物料台；300-加热罩；310-加热元件；320-吊耳；330-炉衬；400-真空机；500-空气过滤罐；600-液压站；700-冷却罩；710-风冷组件；711-冷风筒；720-水冷组件；721-喷管；722-电磁阀；723-高压水接头；800-控制柜；810-气配柜；900-清理组件。
具体实施方式
27.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
28.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“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。
29.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。
30.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；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。
31.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“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
32.实施例一
33.请参阅图1至图4，本实施例提供一种罩式炉，用于实现钽材氢化、降氧、钝化或脱氢等热处理工艺，相较于传统的井式炉，罩式炉不仅便于操作，生产安全，而且能够实现自动化运行。
34.如图1所示，罩式炉包括反应弹100、炉台200、加热罩300，反应弹100用于钽材的提纯反应，反应弹100和加热罩300可拆卸地安装于炉台200上，炉台200上设有管路组，当反应弹100安装于炉台200上时，反应弹100将管路组罩设于内部，并且管路组与反应弹100内部连通，加热罩300套设于反应弹100外侧。
35.炉台200用于承载反应弹100和加热罩300，反应弹100用于提供物料反应场所，加热罩300用于对反应弹100进行加热。
36.在一些实施例中，管路组包括真空管220、充气管230及排气管240。真空管220用于将反应弹100内的空气抽出，使反应弹100内部处于真空状态；充气管230用于向反应弹100内部充入保护气体；排气管240用于将保护气体从反应弹100内部排出。管路组设于炉台200内，其中一端从炉台200上穿出并与反应弹100内部连通，另一端与外接设备连通。在其他实施例中，管路组还可以包括水管、线路管等管路。
37.结合图2和图3所示，罩式炉还包括液压站600，炉台200上设有液压油缸210，液压站600与液压油缸210相连，液压站600用于控制液压油缸210将反应弹100压紧于炉台200上。
38.液压油缸210设于加热罩300外侧，以避免加热罩300对反应弹100加热时损坏液压油缸210，从而保证液压油缸210的使用寿命及工作的可靠性。
39.使用时，将装载钽材反应弹100安装于炉台200上，通过控制液压站600使得液压油
缸210将反应弹100压紧于炉台200上，避免在反应弹100中的钽材在进行相关工艺反应时，反应弹100脱离炉台200，造成危险。
40.在一些实施例中，炉台200上设有物料台250，物料台250用于承载物物料，以便物料在反应弹100内部加工时保持稳定。
41.结合图1和图4所示，加热罩300内设有加热元件310，加热元件310用于加热反应弹100，加热元件310均匀地分布于加热罩300的内壁上。
42.在一些实施例中，加热罩300内部设有炉衬330，炉衬330采用特殊材质，炉衬330固定于加热罩300内部，坚固耐用，长期正常使用不会被高温击穿，不会变脆脱落。
43.结合图2所示，罩式炉上还设有真空机400，真空机400与真空管220相连，真空机400能够通过真空管220抽取反应弹100内部的空气，使反应弹100内形成真空环境，以便于钽材的加工。
44.在一些实施例中，罩式炉还包括空气过滤罐500，真空机400通过空气过滤罐500与真空管相连，空气过滤罐500用于过滤从反应弹内部抽取的空气。
45.罩式炉使用时，将反应弹100先安装于炉台200上，再将加热罩300安装于炉台200上，真空机400将反应弹100内的空气进行抽取，使得反应弹100内处于真空状态，减少空气中杂质对钽矿石纯度的影响，启动加热元件310对反应弹100进行加热，使得反应弹100中的有关工艺气氛在真空状态与反应弹100中的钽材充分接触并反应，从而实现对钽材的不同热处理工艺。
46.在一些具体的实施例中，反应弹100和加热罩300为圆形结构，反应弹100采用特殊不锈钢材料制造，由球形封头、罐身、罐体法兰、导向套等组成，罐身在焊接前，先进行抛光，使罐身的内壁成镜面，焊接处光滑融洽，焊缝经酸洗打磨处理，焊接工艺精良，焊缝均匀饱满，无虚焊漏焊，无裂缝夹渣，确保密封良好，制作完成的反应弹100须经清洁及酸洗处理，无焊渣及脏污残留；确保反应弹100内外表面为镜面，避免造成提纯的钽材中夹杂不必要的杂质。
47.加热罩300的外壳采用不锈钢制作，氩弧焊接成型，焊缝经酸洗及打磨处理后均匀饱满；加热罩300的外表面采用抛光处理，颜色一致，无异常凹凸，加热罩300内部使用内撑型钢加强，保证长期使用无腐蚀变形。
48.当然，可以理解的是，反应弹100和加热罩300还可以为其它结构，只需要能够满足钽材的热处理工艺且与炉台200相适配即可；反应弹100还可以采用其它材质制成；加热罩300的外壳还可以采用其它材质制成。
49.本实施例提供的罩式炉，通过将加反应弹100和加热罩300可拆卸地安装与炉台200上，炉台200上设置管路组，当反应弹100安装于炉台200上时，管路组设于反应弹100内部，并与反应弹100内部连通，加热罩300套设于反应弹100外侧并可以对反应弹100进行加热。本技术的罩式炉相较于井式炉，管路组由设于反应弹顶端改为设于炉台200上，将反应弹100从炉台200上安装或吊出时，管路组不会干扰反应弹100安装或吊出的过程，从而极大的减少了安全隐患，无需人工对管路组进行整理，使得罩式炉可以实现全程自动化运行，极大提高了生产效率。
50.实施例二
51.请参阅图1和图4，实施例提供一种罩式炉，本实施例提供的罩式炉是在上述实施
例一提供的罩式炉的基础上，对一些结构所做出的改进，相较于上述实施例一提供的罩式炉，具体改进如下：
52.罩式炉还包括吊臂110，加热罩300和反应弹100上均设有吊耳320，吊臂110与吊耳320配合，能够将加热罩300或反应弹100从炉台200上吊起，或将加热罩300或反应弹100安装于炉台200上。
53.吊耳320设于加热罩300或反应弹100的顶端，吊臂110上设有吊带和吊钩，吊带一端与吊臂110连接，另一端与吊钩连接，吊臂110可以控制吊钩与吊耳320连接，从而控制加热罩300或反应弹100从炉台200上吊起。
54.在一些实施例中，加热罩300或反应弹100上设有三个吊耳，吊臂110上设有对应的三条吊带及三个吊钩，吊臂110通过三点式起吊法，以确保加热罩300或反应弹100的吊装平稳运行。
55.在其他实施例中，加热罩300或反应弹100与吊臂110之间还可以采用其他吊装方式进行吊装。
56.本实施例提供的罩式炉使用时，通过吊臂110与反应弹100及加热罩300上的吊耳320配合，先将反应弹100安装于炉台200上，再将加热罩300安装于炉台200上，使加热罩300套设于反应弹100外侧。当反应弹100内物料反应完毕后，吊臂110先将加热罩300吊起并移动至其他区域，再将反应弹100从炉台200上吊起，从而取出反应后的物料。
57.实施例三
58.请参阅图2和图5，实施例提供一种罩式炉，本实施例提供的罩式炉是在上述实施例一或实施例二提供的罩式炉的基础上，对一些结构所做出的改进，相较于上述实施例一或实施例二提供的罩式炉，具体改进如下：
59.在本实施例提供的罩式炉中，罩式炉还包括冷却罩700，冷却罩700可拆卸地安装于炉台200，冷却罩700用于冷却反应弹100。
60.当反应弹100内的钽材反应完毕后，使用吊臂110将加热罩300从炉台200上拆卸，再使用吊臂110将冷却罩700安装于炉台200上，冷却罩700对反应弹100进行降温处理。
61.进一步地，冷却罩700包括风冷组件710和水冷组件720，当风冷组件710将反应弹100的温度降至预设温度时，水冷组件720对反应弹100进行降温。
62.风冷组件710包括冷风筒711，冷风筒711为夹层水套结构，内部设有螺旋导向和加强板，确保冷风筒711耐压不变形，冷风筒711的尺寸和反应弹100相匹配，冷风筒711上部布置有设有小孔的不锈钢管，以对反应弹100喷水冷却，引风机和冷风筒711接口相适应，变频可调，当加热罩300移走后，将冷风筒711吊入安装于炉台200上，开启风冷程序，当温度下降到水冷设置温度时，进行喷水冷却，到达卸料设置温度后停止喷水。
63.冷风筒711圆桶状，风冷时，顶部进风，底部排风，水冷时，冷风筒711上部的循环水喷管721的高压水接头723连接外部的水管，并在电磁阀722的控制下喷水，以冷却反应弹100和物料，冷却水自下部流出，排入预先设置的排水口。
64.冷风筒711采用不锈钢制造，内外壁均为不锈钢钢板，夹层水套结构的进水口设置在底部，在进水口装有减压阀，确保压力不超过设定值。
65.罩式炉还包括控制柜800和气配柜810，控制柜800和气配柜810与炉台200相连，控制柜800和气配柜810用于对炉台200进行控制。
66.控制柜800采用上位工控机+plc的控制方式，系统配置既支持自动也支持手动操作，加热和冷却曲线及都可在上位工控机上进行设置，能生成生产日志，以供分析和查询。上位工控机能储存工艺曲线，能根据权限对预存曲线进行调用及修改，能适时显示设备当前工作状况，具备温度和真空度异常的警报功能，根据需求设置管理、工艺，操作等不同权限，权限内容满足使用需求。
67.罩式炉还包括清理组件900，清理组件900安装于反应弹100，清理组件900用于清理反应弹100内的杂物。
68.当然，可以理解的是，冷却罩700还可以包含其它冷却构件；冷风筒711还可以为其它结构；冷风筒711还可以采用其它材料制作；罩式炉还可以选用其它控制构件。冷却罩700包括风冷组件710和水冷组件720，冷风筒711为夹层水套结构，冷风筒711采用不锈钢制造，罩式炉还包括控制柜800和气配柜810，上述只是本实用新型的优选技术方案，并未对本实用新型的技术方案造成不必要的限制，包含其它冷却构件的冷却罩700，为其它结构的冷风筒711，采用其它材料制作的冷风筒711，选用其它控制构件的罩式炉，均在本实用新型的保护范围之内。
69.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
70.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
71.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。