專利名稱：鋁材退火電阻爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及到的是經(jīng)軋制后的鋁材坯料或成品鋁箔退火用的較大型箱式電阻爐，屬于有色金屬加工設(shè)備或熱處理設(shè)備。
由于鋁金屬物理特性所決定，鋁材退火只能采取低溫加熱和對流傳熱的方式，對于爐氣溫度的均勻性要求十分嚴格。在150～550℃的設(shè)定溫區(qū)內(nèi)，到達保溫點后的一定時間內(nèi)，爐內(nèi)各點溫差應(yīng)≤3℃～5℃，以防止局部過熱，影響材料性能。在較大裝載量的退火爐設(shè)計制造過程中，要實現(xiàn)這一點是比較困難的，主要影響因素是風機的風量，控溫設(shè)備的精度，爐體氣密性能等。
目前，國內(nèi)生產(chǎn)的較大型箱式退火電爐，基本構(gòu)成相似。如全金屬框架填充保溫材料構(gòu)成爐箱體；卡口式加熱元件對應(yīng)吊掛在爐膛上部兩側(cè)，由導(dǎo)流裝置將其與工料置放空間分隔，形成換熱風道；位于爐頂中央的風機，強制爐氣單方向循環(huán)給熱；為防止爐門變形泄漏以及爐門密封材料的過快老化，在爐門框封口和爐門板狀封刀的內(nèi)側(cè)設(shè)置間接水冷通道；一般沒有爐壓指示裝置?？販卦O(shè)備多采用單體分散式方法控制供電執(zhí)行機構(gòu)。綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)采用單向軸流風機循環(huán)傳熱，風量較小，均溫速度慢，使退火過程延長；單體分散式控溫，可靠性差，控溫精度較低，無法集中管理或多臺設(shè)備群控，既便選用智能化儀表，也不能很方便地制訂工藝曲線，并監(jiān)控整個退火過程，操作比較煩瑣；爐門封刀的間接水冷方式，散熱效果不理想，使較昂貴的密封材料較快老化，增加了生產(chǎn)的維護成本；沒有爐壓指示，無法隨時觀察爐內(nèi)壓力變化，只能憑溫度設(shè)定排煙周期，安全系數(shù)低。
本實用新型的目的是改進現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，綜合近年國內(nèi)外鋁工業(yè)爐新技術(shù)及裝備，推出一種性能優(yōu)異的適于15～50噸裝爐量的鋁卷、板材退火電爐。經(jīng)測試，爐膛內(nèi)各點溫差在±3℃以下。實現(xiàn)的方案是同時采用雙向可逆軸流風機，集中－分散式控溫系統(tǒng)，一體化直冷式爐門封刀和爐壓指示、報警裝置等多項技術(shù)，其特性如下1.雙向可逆風機，可強制爐氣往復(fù)地從工料上、下方向給熱，均溫性能明顯改善，抵消了某些不合理的爐氣分布因素，減少了單向給風時鋁箔碎片堵塞風機下防護網(wǎng)的機會。由于雙向風機扇葉傾角大(約60～65°)，風量增加，換熱效率高，從而縮短升溫時間，節(jié)省電耗。
2.集中－分散式控溫系統(tǒng)，用微機作上位機，擴展容易，可多機群控。保證了退火鋁材品質(zhì)的一致性。系統(tǒng)硬件選用標準通用部件，維修方便，配上漢字系統(tǒng)，操作十分簡單。下位機選用相互獨立的智能化控溫儀表，并構(gòu)成通訊網(wǎng)絡(luò)。配制不同的傳感器和執(zhí)行機構(gòu)，此系統(tǒng)可以控制溫度、壓力、流量、液位等過程量，其控溫精度可達到±1℃，屏顯和打印機方便了監(jiān)控和記錄。
3.一體化直冷式爐門封刀，是用無縫鋼管取代板狀扁鋼，連續(xù)焊接在爐門周邊對應(yīng)門框封條的位置，與循環(huán)水管道形成閉合的水循環(huán)系統(tǒng)。集壓緊和散熱為一體，散熱條件明顯改善，有效防止了爐門變形、泄漏，延長了密封材料(尤其是硅橡膠類)的使用壽命，加工也更加簡化。
4.爐壓檢測指示裝置，通過密封的管路將爐膛與帶報警功能的膜盒壓力表連通，可直觀地顯示爐氣壓力變化，當爐內(nèi)鋁材軋制潤滑油遇熱大量揮發(fā)時，爐壓上升，提示排煙，以保障爐子使用安全，同時爐壓數(shù)值變化還可表明爐體、爐門的密閉狀態(tài)。
本實用新型的具體構(gòu)成由下述實施例及附圖給出。


圖1是45噸鋁箔成品退火爐側(cè)視剖面示意圖。
圖2是該實施例正視剖面圖。
圖3是爐門密封方式局部放大圖。
圖4是集散式控溫系統(tǒng)原理圖。
以下結(jié)合附圖進一步說明本實施例的具體結(jié)構(gòu)及工作原理。
該實施例采用箱式金屬結(jié)構(gòu)含絕熱層的密閉爐體1，1臺或多臺雙向可逆軸流風機2分區(qū)安裝于爐頂中央。導(dǎo)流裝置5將爐膛分隔為兩部分，中間區(qū)為工料3置放空間，兩側(cè)區(qū)為爐氣循環(huán)換熱通道，卡口式電加熱器6等距吊掛于兩側(cè)通道上方。圖2箭頭表示爐氣循環(huán)方向及路徑，當風機2正向旋轉(zhuǎn)時，爐氣經(jīng)過加熱器6換熱，再經(jīng)過通道和工料3，回到風機2入口，完成一次循環(huán)；間隔一定時間后，風機2受控反向旋轉(zhuǎn)，爐氣先通過工料3，再經(jīng)過通道、加熱器6，回到風機2出口。風機的正反向旋轉(zhuǎn)由自動控制系統(tǒng)完成。爐壓取樣管4從爐膛伸出，經(jīng)閉路管道與控制室膜盒壓力表相連通，該壓力表帶有報警設(shè)定機構(gòu)。圖3為放大的卷揚爐門密封結(jié)構(gòu)，爐門周邊的管狀封刀7，為閉路的水循環(huán)管道，爐門壓緊時，管狀封刀7對應(yīng)壓緊在爐門框四周的彈性密封材料封條8表面，與爐門框水冷槽9共同形成爐門及其密封材料的水冷換熱系統(tǒng)。圖4表明的控溫系統(tǒng)工作時，由上位微機設(shè)定各控制對象的工藝曲線，通過網(wǎng)絡(luò)傳送給各下位儀表。下位儀表根據(jù)上位機送來的設(shè)定值與被控對象的實測值比較，構(gòu)成一個閉環(huán)的控制回路。同時，上位機通過網(wǎng)絡(luò)采集各控制對象及下位儀表本身的各項參數(shù)，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，以圖表、文字等形式在監(jiān)視器上顯示。當工藝需要或上位機故障時，下位儀表還可以獨立完成單體控溫過程。上位機可選擇286級以上的微機，下位儀表可以是一臺或多臺智能化數(shù)字控溫儀，執(zhí)行機構(gòu)為可控硅調(diào)功器，傳感器為適配的熱電偶。執(zhí)行機構(gòu)與傳感器的數(shù)量可根據(jù)技術(shù)要求選擇類型和數(shù)量，控溫時與下位儀表相匹配。
本實施例的其它機、電控制及聯(lián)鎖報警系統(tǒng)由另外的自動控制系統(tǒng)完成。
權(quán)利要求1.一種鋁材退火電阻爐，特別是一種較大型箱式金屬結(jié)構(gòu)鋁材退火電阻爐。其組成是，在箱式金屬結(jié)構(gòu)含絕熱層的密閉爐體1的頂部中央安裝一臺或多臺風機2由導(dǎo)流裝置5將爐膛分為工料3置放空間和爐氣循環(huán)換熱通道，卡口式電加熱器6等距吊掛于通道上方，爐頂裝有爐壓取樣管4，卷揚爐門采用管狀封刀7密封。由微機和控溫儀控制爐溫，其特征是風機2為雙向可逆軸流風機；爐壓取樣管4為連通爐膛和爐壓指示裝置的封閉式管道；爐門管狀封刀7為一體化直冷式閉路水循環(huán)管道；微機控溫系統(tǒng)由微機作上位機，智能化數(shù)字控溫儀作下位儀表，構(gòu)成集中一分散式微機控溫系統(tǒng)。
專利摘要本實用新型提供了一種較大裝載量的箱式結(jié)構(gòu)鋁材退火電阻爐，其特征是風機為雙向可逆軸流風機，爐壓取樣管為連通爐膛和爐壓指示裝置的封閉式管道。在實施例中同時采用了雙向軸流風機、集散式控溫系統(tǒng)、直冷式爐門封刀和可監(jiān)測爐壓的指示、報警裝置等多項技術(shù)特征，從而明顯提高了控溫精度，保障了爐氣均勻性，縮短了均溫時間。同時，改善了爐門密閉性能，延長密封材料的使用壽命，排煙系統(tǒng)更加安全可靠。
文檔編號F27B5/00GK2144284SQ9223166
公開日1993年10月20日 申請日期1992年8月26日 優(yōu)先權(quán)日1992年8月26日
發(fā)明者韓國剛, 徐延喜 申請人:秦皇島通海發(fā)明技術(shù)開發(fā)研究所