[发明专利]自预热式容积型金属材料加热炉

说明书

本发明涉及材料加热炉，尤其是金属材料加热的自预热容积型加热炉。

热轧金属所用的加热设备，特别是中小型材、矽钢片、线材及各种铝材、铜材等，大多采用推钢式、滚底式、链式加热炉。这种水平式、直线型加热炉，除投资大、工期长、操作不便、维修困难外，热效率不高（一般为25%左右），始终是一个重大的技术难题。

美国专利（US-345542）公开了一种可提高热效率，减少金属氧化，带转动炉床的加热炉。该专利试图用水平轴或倾斜轴转动的炉床取代固定的箱式加热炉，以期改善锻压坯件的加热条件。但因为坯件品种及尺寸限制较大、热能利用不充分、炉子结构的复杂性等，致使该发明未能获得事实上的应用与推广。

针对上述问题，本发明的目的是提供一种结构简单、体积较小、单位容量大、热效率较高、能适应多品种、大尺寸料坯的，带转动炉床的自预热容积型加热炉。

为达到上述目的，本发明采取了如下方案：

设置具有偏心的内拱和外拱，构成蜗壳状炉型，以适应热流导向。在蜗壳状炉型内，设置绕水平轴运转的回转料盘，以扩大单位容量、强化吸热。在炉型大端设置可卸式燃料喷嘴及热坯出口，小端开设“冷”坯进口，并使回转料盘逆热流方向运转，实现预热、加热、均热一体化。在炉体下部开设绝热地沟，以减少热损、降低炉体总高度，适应现有厂房之需要。

本发明吸热充分、热损较少，故热效率大为提高;结构简单、修造容易、故费用较低;各种燃料（气、液、固）均可适用;料坯品种不限，因而适用范围更大。

以下结合附图，对本发明作进一步说明。

图1为本发明示意图的正视图。

图2为本发明示意图的侧视图。

1.蜗壳状炉型（18）

内拱（3）中心a、外拱（2）中心b分别与回转料盘（17）的驱动轴（8）的中心o之间，各有偏心距E及e，从而使内拱（3）的外表面与外拱（2）的内表面形成蜗壳状炉型（18），其纵向投影为类圆弧形，且通流面积由大逐渐变小。由相似理论导出的实验，已充分证实了这种炉型延长了受热路线与受热时间，有利于引导热流流向，减少热损，因而热效率大为提高。

内拱（3）置于左右内侧墙（12）上，外拱（2）置于左右外侧墙（10）上，共同构成蜗壳状炉型（18）的地上部分。内拱（3）与外拱（2）均为整体式拼装结构，以便起吊、安装更为容易，从而取代现有的手工筑炉方式。

炉体的地下部分开设表面带有绝热层（14）的地沟（13），以使回转料盘（17）自由转动通过，降低炉体高度、减少热损。

除单个使用外，蜗壳状炉型（18）可以多个串联， 其要点是各炉型首尾相接，每个炉内均配置相应的回转料盘（17）。这种外形排列象波浪似的多级串联加热炉，特别适用圆断面料坯，如管子、圆钢等。

为了提高热效率，在外侧墙（10）的内壁上，设置与内拱（3）弧顶适应的凸起防热带（11），用以减少热流损失，延长构件的使用寿命。冷坯入炉与热坯出炉，可按料坯种类，采用端面进出、侧面进出或其组合。

废气排放方式，按需选用上排式或下排式均可。

2.回转料盘（17）

回转料盘（17）类似一个特大型的车轮幅条式“外齿轮”，其上有多根均布、等长的幅条（4）、连接圈（5）及法兰（6）等。

该“齿轮”的“轮齿”（7）为幅条（4）伸出连接圈（5）的部分。“齿根圆”就是连接圈（5）。“轮齿”（7）与“齿根圆”构成的“齿谷”（16）可存放料坯（15）。“齿全高”h按每档料坯总高度确定，以不碰撞内拱（3）、外拱（2）为限。“齿间距”S由料坯厚度确定－“板料”类以2倍厚度计，方钢、管子、型材以单件有效厚度计。

法兰（6）连接幅条（4）与驱动轴（8）的凸缘。

回转料盘（17）的结构，除以上车轮幅条式外，也可用通常的铸块拼装式或齿圈套装式变形结构。该料盘的受热构件表面，可喷涂、敷设耐热非金属材料。

回转料盘（17）左右各一个，转速相同，转向与热流流向相反。其运转与调整，按料坯工艺要求，由机械式或流体传动式减速器（9）完成。当料坯长度较短时，也可只用一个回转料盘（17），仍可保持稳定运行。

设置回转料盘（17）后，实现了空间顺次加热，使单位容积的装炉量大为提高，料坯受热面积也明显增加，与蜗壳状炉型（18）的配合，延长了受热时间与受热路线，实现了预热、、加热、均热一体化。

3.喷嘴（1）

为了适应多种形态燃料-如煤粉、天然气、煤气、重油的需要，喷嘴（1）采用活动可卸式，其数量、位置、喷角等，按工艺确定。