專利名稱：在沖片表面形成氧化物的退火爐的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種對變壓器或者電機的沖片外表面迸行絕緣處理的裝置，特 別是用于在沖片表面形成氧化物的退火爐。
背景技術：
電機、變壓器和其他的電子設備一般含有一個由鋼質沖片疊加而成的磁 極，通過這些鋼質沖片疊加在一起的磁極形成的磁路來傳遞磁通量。為了得到 良好的磁性能，通常需要將鋼質沖片在帶有連續(xù)輥子的箱式爐中經(jīng)過退火處理， 沖片的性能取決于鋼材的磁性能，具有代表性的最好的磁性能是材料通過熱處 理或沖片沖壓后退火來獲得，現(xiàn)有的退火爐，爐內成排的沖片要得到完整的氧 化物絕緣保護很困難，特別是，當沖片用鋼絲捆扎在一起，氧化媒介不能夠均 勻的在沖片間的小縫隙間擴散，氧化效果很差。 發(fā)明目的
本發(fā)明針對上述技術的氧化媒介不能夠均勻的在沖片間的小縫隙間擴散， 氧化效果不均勻的不足之處提供一種效果好的用于在沖片表面形成氧化物的退火爐。
實現(xiàn)本發(fā)明的技術方案如下
用于在沖片表面形成氧化物的退火爐，爐內包括用于沖片預熱除油的預熱 區(qū)、用于沖片脫碳的高溫區(qū)，爐內設置有用于沖片降溫冷卻的冷卻區(qū)、用于隔 離氧化區(qū)和冷卻區(qū)的凈化區(qū)、用于在沖片表面形成氧化物的氧化區(qū)，有一傳送 裝置設置爐內，該裝置經(jīng)過預熱區(qū)、高溫區(qū)、冷卻區(qū)、凈化區(qū)、氧化區(qū)內，氧 化區(qū)內設置有加工沖片氧化物的氧化裝置、氣氛循環(huán)裝置、爐腔氣氛控制裝置，氧化裝置和氣氛循環(huán)裝置相連通，氧化裝置由氣氛噴射裝置和氣氛注射管組成，
氣氛噴射裝置設置在氣氛注射管上。
所述的氣氛循環(huán)裝置由氣氛抽取管、抽氣總管、管道部件、高溫風扇、控 制高溫風扇的變速電機、壓力管道部件、通孔和總壓力管組成，若干個氣氛抽 氣管設置在爐體側壁與抽氣總管連通，高溫風扇設置在爐體頂部由設置在其側 面的變速電機控制，高溫風扇上設置有入口和排氣裝置，入口和抽氣總管之間 通過管道部件連通，排氣裝置和通孔之間通過壓力管道部件連通，總壓力管設 置在爐體內通過爐體側壁的通孔與壓力管道部件連通，所述的抽氣總管內設置 有隔離材料。
所述的爐腔氣氛控制裝置由循環(huán)風扇、控制循環(huán)風扇的電機和若干加熱元 件組成，循環(huán)風扇設置在爐腔內通過設置在爐頂?shù)碾姍C控制。
所述的傳送裝置由輸送裝置與托盤組成，輸送裝置由若干均勻設置的輥子 組成，輥子的端部設置有齒輪通過鏈條帶動齒輪使輥子轉動。
所述的氣氛噴射裝置為若干個氣氛噴射頭，該氣氛噴射頭為設置在氣氛注 射管上的噴射孔，氣氛噴射裝置的走向與托盤的移動方向垂直，所述的氣氛噴 射頭設置在輥子之間的間隙內。
所述的氧化裝置和氣氛循環(huán)裝置通過L型部件相連通。
所述的凈化區(qū)為一個凈化通道，該凈化通道內設置有至冷卻水管和冷卻系 統(tǒng)，冷卻水管設置在凈化通道內，所述的冷卻系統(tǒng)設置在傳送裝置下面，冷卻 管上設置有若干熱交換片。
所述的凈化通道內具有一個強制循環(huán)風扇和溫度傳感器。
所述的凈化通道上設置有一個開口，溫度傳感器設置在該開口內。
采用了上述方案，氣氛噴射頭設置在輥子之間的間隙內，就能使間隙之間 的沖片部位得到有效的氧化，加熱元件能及時控制氧化區(qū)內的氧化氣體的溫度， 循環(huán)風扇把加熱元件所產(chǎn)生的熱量均勻的分布到氧化區(qū)內，為充分氧化創(chuàng)造好的條件，氣氛循環(huán)裝置時的氧化區(qū)的氧化氣體高效的循環(huán)起來，凈化區(qū)內設置 的冷卻水管和冷卻系統(tǒng)能進一步冷卻沖片，凈化通道頂部設置的溫度傳感器能 及時反映凈化通道內的溫度到電腦內，控制冷卻區(qū)的減壓和增壓。本發(fā)明的有 益效果是可以提高效率和氧化物形成的均勻性。


圖1為本發(fā)明的退火爐凈化區(qū)和氧化區(qū)的部分側視圖2為沿圖i中的n—n線的剖視圖。
附圖中，8為氣氛噴射裝置，9為齒輪，11冷卻區(qū)，12為凈化區(qū)，12A為容 器，13為氧化區(qū)，13A為容腔，14為傳輸裝置，15為輥子，16為托盤，17為 沖片，19為冷卻系統(tǒng)，20為冷卻水管，21為風扇，22為電機，23為開口， 24 為溫度傳感器，25為氧化門，25A為纜索，26為氣氛注射管，26A為排氣部件， 27為壓力總管，28為通孔，29為壓力管道部件，30為排氣裝置，31為高溫風 扇，32變速電機，33為入口， 34為管道部件，35為抽氣總管，35A為隔離材 料，36為氣氛抽取管，37為循環(huán)風扇，38為電機，39為加熱元件，40為隔離 層。300為電腦。
具體實施例方式
如圖1、圖2所示，用于在沖片表面形成氧化物的退火爐，爐內包括用 于沖片預熱除油的預熱區(qū)、用于沖片脫碳的高溫區(qū)，爐內設置有冷卻區(qū)11、凈 化區(qū)12、氧化區(qū)13， 一傳送裝置設置爐內，該裝置經(jīng)過預熱區(qū)、高溫區(qū)、冷卻 區(qū)11、凈化區(qū)12、氧化區(qū)13內，氧化區(qū)13內設置有加工沖片17氧化物的氧 化裝置、氣氛循環(huán)裝置、爐腔氣氛控制裝置，氧化裝置和氣氛循環(huán)裝置通過L 型部件26A相連通,氧化裝置由氣氛噴射裝置和氣氛注射管26組成，氣氛噴射 裝置設置在氣氛注射管26上，氣氛循環(huán)裝置由氣氛抽取管36、抽氣總管35、 管道部件34、高溫風扇31、控制高溫風扇的變速電機32、壓力管道部件29、 通孔28和總壓力管27組成，若干個氣氛抽氣管36設置在爐體側壁與抽氣總管35連通，高溫風扇31設置在爐體頂部由設置在其側面的變速電機32控制，高 溫風扇上設置有入口 33和排氣裝置30，入口 33和抽氣總管35之間通過管道部 件34連通，排氣裝置30和通孔28之間通過壓力管道部件29連通，總壓力管 27設置在爐體內通過爐體側壁的通孔28與壓力管道部29件連通，抽氣總管35 內設置有隔離材料35A,爐腔氣氛控制裝置由循環(huán)風扇37、控制循環(huán)風扇37的 電機38和若干加熱元件39組成，循環(huán)風扇37設置在爐腔內通過設置在爐頂?shù)?電機控制38，傳送裝置由輸送裝置14與托盤16組成，輸送裝置14由若干均勻 設置的輥子15組成，輥子的端部設置有齒輪9，氣氛噴射裝置為若干個氣氛噴 射頭8，該氣氛噴射頭8為設置在氣氛注射管26上的噴射孔，氣氛噴射裝置的 走向與托盤16的移動方向垂直，氣氛噴射頭8設置在輥子15之間的間隙內， 氧化區(qū)內設置有內腔13A，內腔13A內設置有隔離層40，凈化區(qū)為一個凈化通 道12，該凈化通道內設置有至冷卻水管20和冷卻系統(tǒng)19，冷卻水管20設置在 凈化通道12內，冷卻系統(tǒng)19設置在傳送裝置下面，冷卻管20上設置有若干熱 交換片，凈化通道12內具有一個強制循環(huán)風扇21和溫度傳感器24，凈化通道 12上設置有一個開口 23，溫度傳感器24設置在該開口 23內。
在圖1中表示的只是退火爐的一部分。因此，在該圖中的退火爐包含一個 帶有輥子的傳輸裝置14來傳輸沖片17的托盤16，輸送裝置14的輥子15是由 鏈條帶動齒輪9來驅動的。傳輸裝置14依次從穿過退火爐的高溫區(qū)(圖中未示 出)、冷卻區(qū)11、凈化區(qū)12、氧化區(qū)13。通過以下步驟進行退火氧化-
首先是預熱除油將沖片輸送到375t:—425X:的溫度環(huán)境中進行預熱，以 除去沖片表面的油。
其次是加熱將預熱除油后的沖片輸送到高溫區(qū)在80(TC左右的溫度環(huán)境下 進行退火，在高溫區(qū)的氣氛環(huán)境中通入氮氣和氫氣和少量空氣在該高溫區(qū)中流 動，使沖片脫碳、回復再結晶以及去除內應力。高溫區(qū)中通入的氮氣流量為45 一55mVh,氫氣的流量為7—10mVh;在本實施例中，氮氣的流量為50m7h，氫 氣的流量為8. 5mVh。通過通入氮氣可以保護高溫區(qū)內的氣氛，通過通入氫氣可 以防止沖片過氧化。第三是冷卻將沖片輸送到冷卻區(qū)將沖片11冷卻到600 - 1000° F的溫 度范圍。
第四是凈化輸送沖片到凈化區(qū)12，通過凈化區(qū)將冷卻區(qū)與氧化區(qū)隔離，
再將沖片輸送到氧化區(qū)。通過凈化區(qū)的隔防作用，可以防止氫氣進入凈化區(qū)與
空氣混合后發(fā)生爆炸。另外，凈化區(qū)12包括一個容器12A，下面有頂層，該容 器內設有一個由一個電機22驅動的強制循環(huán)的風扇21。凈化區(qū)12的頂上設有 開口 23，通過在該開口 23處，設有感知上述凈化區(qū)內的溫度的1個或多個溫度 傳感器24，該溫度傳感器為紅外線高溫計。溫度傳感器24與一電腦300連接， 通過該電腦來控制冷卻區(qū)的減壓和增壓風扇，以確?？刂评鋮s區(qū)以保證輸出到 凈化區(qū)的沖片的溫度為600 —1000° F。為了確保凈化區(qū)的溫度為600 —1000 ° F，在凈化區(qū)12還設置了一個冷卻系統(tǒng)19，該冷卻系統(tǒng)有眾多的冷卻管，這 些冷卻管由適宜的輸水管和帶有散熱片的管組成，它們的位置在容器12A的下 面的地方。在容器12A的上面地方，安裝一個額外的帶有散熱片的冷卻水管20。 所述的帶有散熱片管中的水均來自于冷卻區(qū)11中的冷卻水。在凈化區(qū)中通入氮 氣在該高溫區(qū)中流動，該氮氣的流量為10—12mVh，本實施例中，采用的氮氣 流量為11.5mVh。另外，為了還通過調節(jié)沖片在凈化區(qū)的滯留時間，基于在凈 化區(qū)的沖片的溫度探測來保證在該凈化區(qū)中的溫度均衡，這樣利于更好的保證 凈化區(qū)的沖片的溫度為600 —1000° F。
在凈化區(qū)中，冷卻水管中的水有額外的冷卻能進一步提供到氧化區(qū)，這樣 可利于提高氧化區(qū)以及整個退火爐的生產(chǎn)效率。在凈化通道12的輸出邊上，一 個氧化門25通過一個纜索25A來控制。
第五是氧化:在氧化區(qū)13的氣氛環(huán)境中通入氮氣和空氣在該氧化區(qū)中流動， 氧化區(qū)中通入的氮氣流量為7—10m3/h，空氣氮氣流量為1.2—2m3/h，本實施例 中，采用的氮氣流量為8. 5m7h，采用的空氣的流量為1. 7m7h。氧化區(qū)13形成 一個容腔13A，可在圖2中看到。容腔13A在墻上有隔離層40。加熱元件39安 裝在容腔13A的頂上用于氧化處理。容腔13A內還安裝有一個由電機38驅動的 循環(huán)風扇37，通過循環(huán)風扇的驅動，可以使容腔13A內的氣氛更均勻。循環(huán)風 扇37的速度可以是手工或自動調節(jié)。
氧化區(qū)13中和在輸送裝置M的輥子15間，安裝了一個眾多的氣氛注射管26，每個管在上表面有眾多的氣氛噴射裝置8 ，該氣氛噴射裝置使氧化氣氛形 成紊流，用于打亂沖片的遲鈍氣氛的分界層，以及為沖片表面提供反應成分， 并補充在沖片間氧化所需反應成分。由于一致的壓力存在每個氣氛噴射裝置8 中，因此，氣氛注射管26的內徑是被選擇的。另外，氣氛噴射裝置是在氣氛注 射管頂上的開口或孔，開口或孔的尺寸決定噴口的特性，開口或孔也可以采用 其他如噴嘴或長方形或更復雜的風扇設計。氣氛噴射裝置噴射的速度曲線是壓 力差和孔直徑的函數(shù)，速度衰減是從孔那里的距離平方的函數(shù)。因而，從要裝 載被氧化零件的工作托盤那里的噴頭距離是重要的。
值得注意的是，氣氛注射管26安裝在很靠近托盤16的下面和側面，由于 管道是安置在輥子15之間的，因此在氣氛噴射裝置連接一個與托盤16的傳輸 方向成垂直的排氣部件26A，該排氣部件為呈L型的排氣部件。排氣部件26A另 外端連接一個安置在容腔13A的壓力總管27。壓力總管27經(jīng)過一個在容腔13A 側墻的孔28到一個壓力管道部件29，該壓力管道部件連接一個由高溫風扇31 加速的排氣裝置30，高溫風扇31由變速電機32來驅動，變速驅動電機32能夠 手動和自動化的調節(jié)，來調整氧化調節(jié)以達到已定的生產(chǎn)效率。在入口33到高 溫風扇31 ，由一個管道部件34連接。在管道部件34的底端連接一個抽氣總管 35，外面有隔離材料35A包圍住。抽氣總管35連接氣氛抽取管36，氣氛抽取管 36為多個，它們在容腔13A上面排列成一排。
在受控的氧化區(qū)13里，成排的沖片表面要得到一種氧化物的困難，通過提 高冷卻優(yōu)化方法來克服了。特別是，當沖片用鐵絲困扎在一起，氧化媒介能夠 均勻的在沖片間的小縫隙間擴散。在與鋼材反應前，通過任何氧化反應層再擴 散。同樣，由于增強在氧化區(qū)的冷卻，可以縮短位于氧化區(qū)后的空冷區(qū)的冷卻 時間。
權利要求
1、用于在沖片表面形成氧化物的退火爐，爐內包括用于沖片預熱除油的預熱區(qū)、用于沖片脫碳的高溫區(qū)，其特征在于爐內設置有用于沖片降溫冷卻的冷卻區(qū)、用于隔離氧化區(qū)和冷卻區(qū)的凈化區(qū)、用于在沖片表面形成氧化物的氧化區(qū)，有一傳送裝置設置爐內，該裝置經(jīng)過預熱區(qū)、高溫區(qū)、冷卻區(qū)、凈化區(qū)、氧化區(qū)內，氧化區(qū)內設置有加工沖片氧化物的氧化裝置、氣氛循環(huán)裝置、爐腔氣氛控制裝置，氧化裝置和氣氛循環(huán)裝置相連通，氧化裝置由氣氛噴射裝置和氣氛注射管組成，氣氛噴射裝置設置在氣氛注射管上。
2、 根據(jù)權利要求1所述的用于在沖片表面形成氧化物的退火爐，其特征在 于所述的氣氛循環(huán)裝置由氣氛抽取管、抽氣總管、管道部件、高溫風扇、控 制高溫風扇的變速電機、壓力管道部件、通孔和總壓力管組成，若干個氣氛抽 氣管設置在爐體側壁與抽氣總管連通，高溫風扇設置在爐體頂部由設置在其側 面的變速電機控制，高溫風扇上設置有入口和排氣裝置，入口和抽氣總管之間 通過管道部件連通，排氣裝置和通孔之間通過壓力管道部件連通，總壓力管設 置在爐體內通過爐體側壁的通孔與壓力管道部件連通，所述的抽氣總管內設置 有隔離材料。
3、 根據(jù)權利要求1所述的用于在沖片表面形成氧化物的退火爐，其特征在 于所述的爐腔氣氛控制裝置由循環(huán)風扇、控制循環(huán)風扇的電機和若干加熱元 件組成，循環(huán)風扇設置在爐腔內通過設置在爐頂?shù)碾姍C控制。
4、 根據(jù)權利要求1所述的用于在沖片表面形成氧化物的退火爐，其特征在 于所述的傳送裝置由輸送裝置與托盤組成，輸送裝置由若干均勻設置的輥子 組成，輥子的端部設置有齒輪，通過鏈條帶動齒輪使輥子轉動。
5、 根據(jù)權利要求1所述的用于在沖片表面形成氧化物的退火爐，其特征在 于所述的氣氛噴射裝置為若干個氣氛噴射頭，該氣氛噴射頭為設置在氣氛注 射管上的噴射孔，氣氛噴射裝置的走向與托盤的移動方向垂直，所述的氣氛噴 射頭設置在輥子之間的間隙內。
6、 根據(jù)權利要求1所述的用于在沖片表面形成氧化物的退火爐，其特征在于所述的氧化裝置和氣氛循環(huán)裝置通過L型部件相連通。
7、 根據(jù)權利要求1所述的用于在沖片表面形成氧化物的退火爐，其特征在 于所述的凈化區(qū)為一個凈化通道，該凈化通道內設置有至冷卻水管和冷卻系 統(tǒng)，冷卻水管設置在凈化通道內，所述的冷卻系統(tǒng)設置在傳送裝置下面，冷卻 管上設置有若干熱交換片。
8、 根據(jù)權利要求8所述的用于在沖片表面形成氧化物的退火爐，其特征在 于所述的凈化通道內具有一個強制循環(huán)風扇和溫度傳感器。
9、 根據(jù)權利要求8所述的用于在沖片表面形成氧化物的退火爐，其特征在 于所述的凈化通道上設置有一個開口，溫度傳感器設置在該開口內。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種對變壓器或者電機的沖片外表面進行絕緣處理的裝置，特別是用于在沖片表面形成氧化物的退火爐。用于在沖片表面形成氧化物的退火爐，爐內包括用于沖片預熱除油的預熱區(qū)、用于沖片脫碳的高溫區(qū)，爐內設置有用于沖片降溫冷卻的冷卻區(qū)、用于隔離氧化區(qū)和冷卻區(qū)的凈化區(qū)、用于在沖片表面形成氧化物的氧化區(qū)，有一傳送裝置設置爐內，該裝置經(jīng)過預熱區(qū)、高溫區(qū)、冷卻區(qū)、凈化區(qū)、氧化區(qū)內，氧化區(qū)內設置有加工沖片氧化物的氧化裝置、氣氛循環(huán)裝置、爐腔氣氛控制裝置，氧化裝置和氣氛循環(huán)裝置相連通，氧化裝置由氣氛噴射裝置和氣氛注射管組成，氣氛噴射裝置設置在氣氛注射管上。本發(fā)明的有益效果是提高效率和氧化物形成的均勻性。
文檔編號C21D9/54GK101525682SQ20091002468
公開日2009年9月9日 申請日期2009年2月26日 優(yōu)先權日2009年2月26日
發(fā)明者格溫·約翰斯頓 申請人:騰普(常州)精機有限公司