專利名稱：金屬工件熱處理用的甑式爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
該發(fā)明涉及一種熱處理用的電氣加熱甑式爐，例如用于金屬工件的光亮退火、氮氣退火或者氮氣/氫氣退火、氮化或者氮碳共滲，對此甑式爐包含一個爐罩和曲頸甑、一個加熱裝置和翻轉(zhuǎn)裝置，其結(jié)構(gòu)也存在多種用于提高熱處理效率的組合變體。
背景技術(shù)：
這一類的金屬工件熱處理甑式爐根據(jù)當前的技術(shù)水平，例如根據(jù)DE-AS 2010433、 DE-OS 2754034、DE 3028952C2、DE 3143532AUDE 3631389C2 和 DE 10338431A1 已經(jīng)公開
了多種結(jié)構(gòu)。該發(fā)明優(yōu)選使用水平甑式爐，該甑式爐在本質(zhì)上包含平躺的管狀曲頸甑，包圍曲頸甑的隔熱爐罩和用于加熱曲頸甑的裝置，但也可以使用其他結(jié)構(gòu)類型的甑式爐，如含立式曲頸甑的甑式爐。通常，曲頸甑擁有一個用于容納保護氣體和反應(yīng)氣體的、可密封用作工件(例如 物料)熱處理的處理室或者物料室和用對物料進行定位和容納/支撐的相應(yīng)支架。甑式爐中熱處理的復(fù)雜過程始終包含對包裹在工件四周的氣體的冷卻過程。其薄弱環(huán)節(jié)會顯著影響熱處理的效率，因此需要對其影響的原因進行更進一步的研究。1.在進行熱處理時，最高650攝氏度的加熱過程本質(zhì)上通過對流加以支持。在曲頸甑內(nèi)爐內(nèi)氣體進行翻轉(zhuǎn)，以便實現(xiàn)快速加熱，且加熱過程包裹整個工件。對此需要使用安裝在曲頸甑區(qū)域的翻轉(zhuǎn)裝置和氣體輸送輔助裝置。尤其是在熱處理時，曲頸甑受到較高的負載。由于形狀穩(wěn)定性的需要，其壁厚至少為8毫米。至少對于上述類型的甑式爐而言會因為物料重量和容納支架的支撐元件在水平曲頸甑的下部形成點狀負載。其缺點在于，該負載會隨著物料重量的增加而上升，相反甑式爐材料的可負載性會隨著爐溫的上升而降低。因此這一類甑式爐工件熱處理的裝料能力和效率受到限制，且工件熱處理的效率相對較低。專業(yè)人士已經(jīng)開始研究避免甑式爐在對金屬工件進行熱處理有害負載的方案。但這一類的解決方案僅涉及垂直安裝的曲頸甑底部的去負載問題，即通過支架和/或者支撐裝置支撐在外殼上，例如DE 2054666A中所述的方案。對此，盡管對曲頸甑因物料重量以及其容納支架的負載作了考慮，但無法提高熱處理的效率。此外，平衡器技術(shù)(IHU)已經(jīng)在垂直甑式爐結(jié)構(gòu)中作了公開，對于該甑式爐而言， 所有的物料重量都位于混凝土制成的耐熱支座上，并通過該支座加以支撐。其裝料支架通過平衡器加以補償?shù)那i甑已經(jīng)可以使用較薄的壁厚，其壽命也因為負載較低而得到延長。除了不明顯的優(yōu)點以外，該解決方案還存在以下缺點，例如-該解決方案無法用于水平的甑式爐結(jié)構(gòu)。-支座以及其陶瓷絕緣材料和支架可能會對隨后的過程產(chǎn)生有害的濕氣。-平衡器因為結(jié)構(gòu)的原因相對較大，因此成本較高；平衡器會形成熱橋，造成熱量損失。-底部的該結(jié)構(gòu)有助于過渡至較低的溫度，并形成冷凝水，冷凝水比水蒸氣更難從曲頸甑中去除。2.由于需要對曲頸甑內(nèi)部的待處理工件均勻地進行加熱，因此甑式爐中的加熱裝置和翻轉(zhuǎn)裝置具有特別重要的意義。這一類的甑式爐一般可以使用電氣加熱元件或者氣體燃燒器進行加熱。加熱裝置通常位于爐罩和曲頸甑之間的夾室內(nèi)，爐罩的內(nèi)側(cè)具有隔熱層。對于類似的氣體燃燒器而言，在爐罩和曲頸甑之間的夾室內(nèi)形成火焰和氣流；由于該氣流，通過輻射和對流對曲頸甑進行加熱，由此可以實現(xiàn)對曲頸甑的均勻加熱。對于電氣加熱的甑式爐而言，電氣加熱元件同樣也位于爐罩和曲頸甑之間的夾室內(nèi)。例如加熱元件為波紋狀，以便在曲頸甑的爐室內(nèi)將待處理的工件均勻加熱至期望的 650攝氏度。加熱元件向曲頸甑的熱傳遞僅通過輻射進行，因而電氣加熱時缺少氣體加熱時對加熱均勻性有決定性意義的對流部分。為了對曲頸甑內(nèi)的爐內(nèi)氣體進行強力且遍及整個處理物的翻轉(zhuǎn)，使用高效的翻轉(zhuǎn)裝置，該翻轉(zhuǎn)裝置和加熱裝置必須共同作用，相互協(xié)調(diào)。根據(jù)目前的技術(shù)水平比較有利的是在曲頸甑的爐室內(nèi)對爐內(nèi)氣體實施翻轉(zhuǎn)。因此僅在曲頸甑內(nèi)使用相應(yīng)的裝置，例如翻轉(zhuǎn)設(shè)備和氣體導(dǎo)向裝置。3.對于該甑式爐已經(jīng)多次建議首先需要提高熱處理的效率。但是，在甑式爐中對熱處理工件均勻加熱后，隨后對工件進行均勻且強力的冷卻也有著重要意義，由于存在非生產(chǎn)性的處理步驟，因此需要對其進行進一步的研究。金屬工件熱處理用的甑式爐包含一個被爐罩包圍的曲頸甑，該曲頸甑為圓柱狀， 在其末端借助底部進行密封。同時該曲頸甑擁有一個裝料口，該裝料口用于將需要熱處理的工件送入曲頸甑中或者將熱處理完畢的工件從曲頸甑中經(jīng)由裝料口取出。裝料口借助一個優(yōu)選為可擺動結(jié)構(gòu)的蓋子進行密封。該爐罩通常包含一個容納室。此外，在該容納室內(nèi)安排曲頸甑，該曲頸甑提供實際上為熱處理室的容納室。此外，在由爐罩構(gòu)成的容納室內(nèi)，除了曲頸甑還存在加熱元件。在按規(guī)定使用甑式爐時，該加熱元件用于加熱曲頸甑，從而加熱曲頸甑包圍的處理室。工件的熱處理通常在氣體作用下進行。因此，曲頸甑優(yōu)選在底部具有一個連接座， 該連接座可以和氣體輸送管道進行連接。通過該管道，可以向曲頸甑的處理室內(nèi)有選擇性地輸送氣體和/或者氣體混合物。這一類的氣體可以是諸如處理氣體、氧化氣體、冷卻氣體和/或者相應(yīng)的混合氣體。在按規(guī)定對金屬工件進行熱處理的處理實施過程中，通常規(guī)定工件加熱的處理步驟接著一個工件保持在一個或者多個(與熱處理無關(guān)的)溫度水平的處理步驟，隨后接著的是一個工件冷卻處理步驟。不管是加熱，還是冷卻過程中，都力求盡可能快且均勻地實施工件加熱或者冷卻。 在特定溫度水平的保持階段，在一次裝料過程中必需力求工件的溫度盡可能均勻，同時氣體也需要盡可能均勻地分布到裝料的每個位置。為達到該目的，需對位于密封曲頸甑內(nèi)部的氣體進行翻轉(zhuǎn)。翻轉(zhuǎn)過程借助翻轉(zhuǎn)裝置進行，該翻轉(zhuǎn)裝置通常位于曲頸甑的內(nèi)部。為了更好地進行翻轉(zhuǎn)并保持爐內(nèi)氣體和溫度的均勻性，就目前的技術(shù)水平而言， 已經(jīng)公開的是使用所謂的氣體輸送圓柱，該導(dǎo)向圓柱結(jié)合翻轉(zhuǎn)裝置可以確保爐內(nèi)氣體的強制輸送。根據(jù)技術(shù)水平還進一步規(guī)定，曲頸甑和至少一個氣體輸送管道相連，該管道借助所謂的調(diào)節(jié)閥門進行封閉。例如，在進行工件冷卻時，將氣體從曲頸甑通過氣體輸送吸走， 流經(jīng)冷卻裝置，并通過第二個輸送管道送回曲頸甑。在按規(guī)定借助甑式爐對金屬工件進行熱處理的過程中需要將氣體輸送管道和曲頸甑內(nèi)室分開，以避免氣體進入曲頸甑內(nèi)室或者曲頸甑內(nèi)部的氣體通過氣體輸送管道排出。為了實現(xiàn)氣體輸送管道與曲頸甑內(nèi)室的分離，根據(jù)技術(shù)水平公開的是所謂的調(diào)節(jié)閥門， 該調(diào)節(jié)閥門為安裝在氣體輸送管道中的可擺動薄片。該薄片至少可以旋轉(zhuǎn)90°，由此移動至打開或者關(guān)閉的位置。在關(guān)閉位置，氣體輸送管道的流體斷面本質(zhì)上是封閉的，從而可以實現(xiàn)氣體輸送管道與曲頸甑內(nèi)室的分離。在打開位置，氣體輸送管道的流體斷面本質(zhì)上是打開的，從而形成氣體輸送管道和曲頸甑內(nèi)室的流體技術(shù)的連接。盡管根據(jù)技術(shù)水平，已經(jīng)公開的用于封閉與甑式爐曲頸甑連接的氣體輸送管道的調(diào)節(jié)閥門被證明是有效的，但仍存在改進的需求，尤其是其功能操作和熱處理效率的流體技術(shù)結(jié)構(gòu)方面。

發(fā)明內(nèi)容
該發(fā)明的任務(wù)在于，對于本質(zhì)上包含金屬管狀曲頸甑、包圍曲頸甑的爐罩和曲頸甑加熱裝置的甑式爐而言，在注意物料冷卻和曲頸甑裝載能力的前提下提高熱處理的效率。由此可以獲得以下優(yōu)點-降低曲頸甑的壁厚和其質(zhì)量，-曲頸甑集中于氣體密封的處理室或者物料室的功能，和/或者-實現(xiàn)氣體的快速更換，避免保護氣體受到污染以及避免對熱處理過程產(chǎn)生有害的影響。該發(fā)明的任務(wù)在于，對于電氣加熱的甑式爐而言通過均勻加熱曲頸甑提高熱處理的效率，進而提高曲頸甑內(nèi)工件物料的熱處理效率，通過盡可能均勻地加熱曲頸甑避免出現(xiàn)對曲頸甑的壽命造成負面影響的局部過熱和熱應(yīng)力。對熱處理工件進行均勻和盡可能快速的冷卻也屬于熱處理過程，對此需要有效地實施冷卻。因為為了冷卻工件需要將氣流從曲頸甑中抽出，流經(jīng)外部冷卻裝置，然后重新輸送回曲頸甑中，因此需要冷卻氣體進行盡可能好的翻轉(zhuǎn)，并避免出現(xiàn)阻止冷卻體積流的阻力。對此，一方面需要對曲頸甑底部和/或者另一方面需要對用于可靠地封閉連接在甑式爐的曲頸甑上的氣體輸送管道的構(gòu)成進行設(shè)計上的修改，以便形成在流體技術(shù)方面更有利的條件。該發(fā)明通過以下變體解決了提高熱處理效率任務(wù)的熱技術(shù)條件變體 I 物料和容納支架的重量從曲頸甑中分離出來，容納支架和爐罩支撐裝置相連。該支撐裝置以密封的方式穿過曲頸甑的外壁開口和周圍的爐罩。因此，與目前的技術(shù)水平相比，該曲頸甑不僅可以分離物料和容納支架重量的負載，提高工件物料的熱處理效率、降低甑式爐的質(zhì)量和壁厚，曲頸甑也可以專注于其氣體密封的處理室或者物料室的功能，并提高曲頸甑的裝料能力。容納支架應(yīng)以懸掛的方式和爐罩支撐裝置相連。對此，爐罩具有一個用于安裝支撐裝置的橫梁，支撐裝置既可以通過容納支架，也可以通過橫梁和爐罩通過鉸鏈連接在一起。外壁中的開口包含一個進氣管道和氣體密封的平衡器，該平衡器對縱向膨脹加以補償， 并確保曲頸甑在受熱條件下膨脹時支撐裝置在管道中的自由移動。此外，管道具有與氣體密封平衡器相對應(yīng)的密封圈以及通過冷卻介質(zhì)(例如7jC ) 填充的冷卻囊和用于保護平衡器免受高溫影響的隔熱層。根據(jù)該發(fā)明的完整結(jié)構(gòu)規(guī)定，安裝在外壁中的管道借助可拆卸的法蘭連接裝置分割成第一部分和第二部分(或者下部和上部)，其中下部安裝在外壁中，上部安裝在橫梁中。此外，上部擁有一個承擔(dān)平衡器功能的波紋套管，下部被冷卻囊所包裹。至少一個構(gòu)成管道和平衡器的結(jié)構(gòu)單元是可更換的，例如上部和承擔(dān)平衡器功能的波紋套管或者被冷卻囊所包裹的下部。曲頸甑和爐罩支撐裝置可以在無需拆卸的情況下被取出，爐罩的外壁具有一個可拆卸部件，該部件包含一個開口。對此，專業(yè)人員可以實施不同的結(jié)構(gòu)方案，該方案確保至少滿足其中一個發(fā)明對象所涉及的特征，例如-容納支架和爐罩支撐裝置相連，-支撐裝置以氣體密封的方式穿過爐罩外壁和曲頸甑外壁的開口，-容納支架以懸掛的方式和爐罩支撐裝置相連，-支撐裝置通過橫梁支撐在爐罩上和/或者-支撐裝置可以通過爐罩上的鉸鏈支撐在容納支架和橫梁(9)上。通過該結(jié)構(gòu)和發(fā)明措施，曲頸甑的功能僅為對處理室進行氣體密封隔絕，曲頸甑的壁厚因此可以由諸如10毫米降低至5毫米。此外，曲頸甑壁厚的降低可以實現(xiàn)通過外壁快速地進行熱傳遞，因而可以提高熱傳遞速度。通過較低的曲頸甑壁厚與物料之間直接進行熱傳遞使得可以取消氣體輸送導(dǎo)向裝置，例如氣體輸送圓柱，該導(dǎo)向裝置在該情況下形成不利的屏蔽作用。這使得已經(jīng)冷卻的爐內(nèi)氣體在和曲頸甑接觸的過程中被再次快速加熱。單獨通過該變體已經(jīng)可以提高熱處理的效率。
變體 II:這一類的金屬工件熱處理用的甑式爐包含一個包圍第一容納室的隔熱爐罩和曲頸甑加熱裝置和安裝在曲頸甑內(nèi)部的第一翻轉(zhuǎn)裝置。第一容納室包圍的曲頸甑具有容納保護和反應(yīng)氣體的、借助工件物料裝料門進行氣體密封的、根據(jù)變體I對物料支架上的工件進行熱處理的第二容納室，即處理室或者物料室。根據(jù)該發(fā)明，規(guī)定a)加熱裝置具有多個加熱元件，該加熱元件的至少一個在第一容納室中借助安裝在爐罩中可封閉的第一開口以可更換的方式進行安裝，b)在爐罩中容納有第二翻轉(zhuǎn)裝置，用于對第一容納室中的空氣進行翻轉(zhuǎn)，并借助可封閉的第二開口作為可更換結(jié)構(gòu)單元進行安裝，c)加熱元件和第二翻轉(zhuǎn)裝置以向曲頸甑進行均勻熱傳遞的結(jié)構(gòu)安裝在第一容納室中。該發(fā)明進一步規(guī)定，加熱元件與曲頸甑的縱向成直角進行安排，加熱元件具有一個超出曲頸甑直徑的縱向長度，該加熱元件根據(jù)其縱向長度具有一個不加熱的區(qū)域，例如中間區(qū)域，和/或者在曲頸甑的每個縱向端設(shè)置至少兩個加熱元件。此外，翻轉(zhuǎn)裝置具有一個翻轉(zhuǎn)設(shè)備和一個導(dǎo)向裝置，和/或者導(dǎo)向裝置具有一個根據(jù)曲頸甑的縱向長度對爐室內(nèi)的空氣進行橫向翻轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。第二開口安裝在一個在爐罩上以可拆卸方式安裝的部件中。甑式爐的加熱裝置擁有大量的加熱元件。加熱元件為棒狀，對此加熱元件與縱向成垂直走向，也就是說與曲頸甑的縱向成直角。對此可以在曲頸甑的每個縱向端設(shè)計多個單獨的加熱元件。優(yōu)選在每個曲頸甑縱向端使用三個棒狀加熱元件，也就是說總計六個加熱元件。這一類的加熱裝置與目前的技術(shù)水平所公開的波紋狀加熱裝置相比可以更均勻地加熱爐室，從而更好地加熱爐室，這可以以有利的方式更均勻地加熱安置在曲頸甑內(nèi)、需進行熱處理的工件。由于加熱更加均勻，本質(zhì)上有兩個優(yōu)點。一方面對曲頸甑更均勻地進行加熱可以使得與技術(shù)水平相比降低熱感應(yīng)負載，這可以延長曲頸甑的壽命，從而延長整個甑式爐的壽命。另一方面，通過更均勻地加熱可以實現(xiàn)更均勻地加熱需要熱處理的工件， 這使得熱處理結(jié)果可以更好地被復(fù)制。此外，根據(jù)該發(fā)明的加熱裝置可以形成一個可更好地按規(guī)定實施工藝的爐內(nèi)結(jié)構(gòu)。曲頸甑在保留縫隙區(qū)的條件下安裝在爐罩內(nèi)。加熱元件安排在該縫隙區(qū)內(nèi)，也就是說在曲頸甑和爐罩內(nèi)側(cè)之間。此外，加熱元件優(yōu)選采用相互平行的結(jié)構(gòu)，并擁有第一段、 第二段和介于第一段和第二段之間的中間段，中間段也被稱為中間區(qū)域。加熱元件的中間區(qū)域根據(jù)該發(fā)明的特殊特征不進行加熱。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于，避免曲頸甑在該區(qū)域過熱，因為加熱元件剛好在該區(qū)域最靠近曲頸甑。加熱元件為可更換結(jié)構(gòu)?！翱筛鼡Q”在該發(fā)明中是指單獨的加熱元件在無需拆卸其他加熱元件或者在維修時更換為新的加熱元件。對于技術(shù)水平中已經(jīng)公開的加熱裝置而言，這一點是無法實現(xiàn)的。目前的技術(shù)水平已經(jīng)公開的是對曲頸甑內(nèi)的爐內(nèi)氣體，也就是實際的應(yīng)用室，即處理室內(nèi)的氣體進行翻轉(zhuǎn)。通過根據(jù)該發(fā)明的甑式爐建議獨立于曲頸甑內(nèi)部的氣體翻轉(zhuǎn)設(shè)計一個翻轉(zhuǎn)裝置，借助該翻轉(zhuǎn)裝置對爐罩包圍的容納室的氣體進行翻轉(zhuǎn)，也就是對包圍曲頸甑的氣體進行翻轉(zhuǎn)。對此，該翻轉(zhuǎn)的目標在于對曲頸甑更均勻、進而更好地進行加熱，由此可以實現(xiàn)對曲頸甑內(nèi)的需要熱處理的工件更均勻地加熱。根據(jù)該發(fā)明的結(jié)構(gòu)的優(yōu)點還在于，由翻轉(zhuǎn)裝置決定的、與當前技術(shù)水平相比更加均勻地加熱曲頸甑可以實現(xiàn)與當前技術(shù)水平相比更低的熱負載。由此可以延長曲頸甑的壽命，進而延長甑式爐的壽命。此外，該翻轉(zhuǎn)裝置一方面擁有一個翻轉(zhuǎn)設(shè)備，同時還有一個導(dǎo)向裝置。例如翻轉(zhuǎn)設(shè)備可以是風(fēng)扇或者類似裝置。導(dǎo)向裝置為導(dǎo)向板構(gòu)成的結(jié)構(gòu)單元，該單元用做翻轉(zhuǎn)設(shè)備所翻轉(zhuǎn)氣體的強制導(dǎo)向裝置。此外，優(yōu)選使用的結(jié)構(gòu)是，在設(shè)計導(dǎo)向裝置時使得相對于曲頸甑的縱向成橫向翻轉(zhuǎn)。通過這種沿著曲頸甑表面圍繞曲頸甑進行的橫向翻轉(zhuǎn)，可以使得翻轉(zhuǎn)后的氣體沿著加熱元件的縱向移動，以便在加熱元件和爐內(nèi)氣體之間進行熱交換。該翻轉(zhuǎn)裝置為模塊化結(jié)構(gòu)單元。該翻轉(zhuǎn)裝置安裝在爐罩的第二開口中，為了讓爐罩和爐罩包圍的氣體之間相互隔熱擁有相應(yīng)的隔熱層，該隔熱層可以由栓塞構(gòu)成，在按規(guī)定安裝根據(jù)該發(fā)明的翻轉(zhuǎn)裝置后對爐罩開口進行封閉，也就是密封。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)根據(jù)該發(fā)明的翻轉(zhuǎn)裝置簡單的安裝或者拆卸，在維修時特別有利。通過該方案變體，建議組合使用加熱裝置和翻轉(zhuǎn)裝置，兩者在功能上相互融合，也就是實現(xiàn)均勻的、相對于當前技術(shù)水平更好的曲頸甑加熱，因而也可以更好地加熱曲頸甑中需要進行熱處理的工件，并提高熱處理的效率。變體 III:為提高熱處理的效率，對于金屬工件熱處理的甑式爐規(guī)定，其底部在形成中間室的情況下包含第二個底部，也就是說形成雙壁結(jié)構(gòu)。該中間室通過第一容納室和第二容納室分割成兩個相互密封的獨立的環(huán)形室，第一容納室和第二管道相連，第二容納室和第一管道相連，由此可以借助有利于流動的冷卻體積流加速冷卻氣體的翻轉(zhuǎn)，從而加速所裝物料的冷卻。甑式爐也可以選擇以下結(jié)構(gòu)，即第一和第二調(diào)節(jié)閥門分別形成一個包含容納空間的罩殼，在該罩殼中安排一個可來回移動的蓋子，從而使得每個管道的流體斷面在蓋子打開時完全釋放，該容納空間形成有利于氣體流動的結(jié)構(gòu)，在每個管道中的氣體體積流均可以順暢地流動。兩種結(jié)構(gòu)可以將其有利的作用形成一種組合方案，從而使得在該甑式爐中-具有以下特征組底部在形成一個中間室的情況下包含第二底部，對此中間室通過第一容納室和第二容納室分為兩個相互密封的獨立的環(huán)形室，第一容納室和第二管道相連，第二容納室和第一管道相連，-包含的特征組為第一和第二調(diào)節(jié)閥門分別形成一個包含容納空間的罩殼，在該罩殼中安排一個可來回移動的蓋子，從而使得每個管道的流體斷面在蓋子打開時完全釋放，-統(tǒng)一上述兩種結(jié)構(gòu)，使得第一容納室和第二容納室與蓋子處于打開位置時每個管道完全釋放其流體斷面的功能共同作用，使得冷的氣體加速翻轉(zhuǎn)，從而加速所裝物料的冷卻。對于第一種結(jié)構(gòu)和最后一種組合結(jié)構(gòu)而言，第二底部的外直徑尺寸小于曲頸甑的內(nèi)直徑尺寸。此外，外側(cè)的第一容納室通過第二管道和外部的冷卻氣體風(fēng)扇相連，內(nèi)側(cè)的第二容納室通過第一管道和外部的冷卻器相連，由此，曲頸甑中的熱氣體得以排出，并可以繼續(xù)輸送至外部的冷卻器上。比較有利的結(jié)構(gòu)是，內(nèi)側(cè)的第二容納室連接抽吸管，該抽吸管和包圍曲頸甑的處
理室相連。對第一種和第二種方案加以改進，第一容納室和第二容納室相互密封地通過一個環(huán)狀物分為兩個相互之間密封的獨立的環(huán)形室，該環(huán)形室在生產(chǎn)技術(shù)方面更有利，例如可以通過焊接進行生產(chǎn)。對于第二種和組合方案而言，位于每個調(diào)節(jié)閥門罩殼容納區(qū)中的可移動蓋子具有一個擺動臂，該擺動臂圍繞一個旋轉(zhuǎn)點以可擺動的方式安裝在一個固定臂上。擺動臂以可擺動90°以上的方式安裝在固定臂上并根據(jù)目的和一個驅(qū)動裝置相連，該驅(qū)動裝置由一個氣動調(diào)節(jié)氣缸構(gòu)成。該罩殼可更換，借助第一個法蘭連接裝置和第二個法蘭連接裝置以可拆卸的方式分別安裝在一個管道中，且具有一個可借助一個罩子進行封閉的安裝開口。之前所述的驅(qū)動裝置可以安裝在該罩子上，對此罩子具有一個用于活塞桿的氣密性穿孔，該穿孔借助活塞桿的連接件和用于控制蓋子的擺動臂上的縱向孔進行連接。對此， 固定臂也可以安裝在罩子上。通過根據(jù)該發(fā)明的曲頸甑底部結(jié)構(gòu)，即曲頸甑的底部在形成一個容納室的情況下為雙壁結(jié)構(gòu)，并分為兩個相互密封的獨立的環(huán)行室，和根據(jù)該發(fā)明進行改進的設(shè)計原理，即可借助調(diào)節(jié)閥門封閉的氣體輸送管道連接在包含容納區(qū)的罩殼上，在該容納區(qū)內(nèi)存在一個可來回移動的蓋子，從而使得管道的流體斷面在蓋子打開時完全得到釋放，由此甑式爐得到改善的流動情況可以改善熱處理和冷卻的效率。僅僅通過雙壁的底部結(jié)構(gòu)已經(jīng)可以出現(xiàn)效果，因為冷的氣體被更好地翻轉(zhuǎn)，爐內(nèi)的氣體也得到特別良好的翻轉(zhuǎn)，由此流經(jīng)需要熱處理的工件。另一方面，通過改變調(diào)節(jié)閥門中蓋子的移動也可以為冷的氣體形成流體技術(shù)上更有利的條件。在組合結(jié)構(gòu)中，雙壁底部結(jié)構(gòu)和蓋子的移動變化在功能上相互溶合成流體技術(shù)方面的作用。需要強調(diào)的是，在外側(cè)的環(huán)行室中借助外部冷卻氣體風(fēng)扇從外部輸送冷卻氣體或者冷卻氣體混合物。內(nèi)側(cè)的環(huán)行室和實際的、曲頸甑包圍的物料處理室相連。針對該目的設(shè)計抽吸管， 該抽吸管和曲頸甑的處理室相連。輸送至外側(cè)環(huán)形室的冷卻氣體也可以通過開口流入曲頸甑包圍的處理室中。對此，該連接開口根據(jù)冷卻風(fēng)扇的功率確定尺寸，以便外側(cè)環(huán)形室中的冷卻氣體可以以較高的速度從開口中流出，并進入曲頸甑包圍的處理室中。連接外部環(huán)形室和曲頸甑處理室的貫穿開口優(yōu)選位于雙壁底部內(nèi)壁的端部，也就是說在內(nèi)壁和曲頸甑的護罩面之間。該結(jié)構(gòu)可以通過以下方式加以實現(xiàn)，曲頸甑一側(cè)的底部壁的外直徑，也就是雙壁底部的內(nèi)壁外直徑小于曲頸甑的內(nèi)直徑，由此在雙壁底部的內(nèi)壁和曲頸甑護罩面的內(nèi)側(cè)之間形成環(huán)形縫隙。該環(huán)形縫隙可以劃分為單獨的流出開口，例如通過雙壁底部的內(nèi)壁和曲頸甑護罩面的端部以焊接的方式相連加以實現(xiàn)。上述環(huán)形縫隙的結(jié)構(gòu)，也就是連接外側(cè)環(huán)形室和曲頸甑處理室的流出開口具有的優(yōu)點是，通過外部環(huán)形室流入的冷卻氣體貼近曲頸甑外殼并平行于曲頸甑的處理室進行輸送。由此可以特別好地流經(jīng)位于曲頸甑中的工件物料，從而實現(xiàn)氣流和工件物料之間非常好的熱交換。該結(jié)構(gòu)允許借助連接曲頸甑所包圍的容納室的抽吸管對曲頸甑中的熱氣體，也就是曲頸甑中的熱空氣進行抽吸，由此被抽吸出的氣體，也就是被抽吸出的空氣通過曲頸甑雙壁底部的內(nèi)側(cè)環(huán)形室被排出。為進行抽吸，可以將內(nèi)側(cè)的環(huán)形室與冷卻裝置相連。被抽吸的氣體通過冷卻裝置輸送并進行冷卻。該氣體的重新利用，也就是之前的處理氣體可以優(yōu)選作為冷卻氣體，該氣體被重新輸送至曲頸甑雙壁底部的外側(cè)環(huán)形室。該過程可以借助之前所述的冷卻氣體風(fēng)扇的支持進行。在外側(cè)環(huán)形室中輸送的冷卻氣體在應(yīng)用室，也就是曲頸甑的處理室被重新排出， 優(yōu)選在靠近曲頸甑外殼的區(qū)域排出，以便吸入的冷卻氣體靠近曲頸甑外殼表面的內(nèi)側(cè)被平行地強制輸送。其結(jié)果是在曲頸甑的內(nèi)部形成氣流，其突出之處在于，熱的氣體或者熱的爐內(nèi)氣體從曲頸甑包圍的容納室的內(nèi)部區(qū)域被排出，同時冷卻氣體被補充至曲頸甑所包圍的容納室外側(cè)邊緣區(qū)域，以便在曲頸甑中形成氣流循環(huán)，一方面作為對外部冷卻風(fēng)扇所形成體積流的補充，另一方面也用作曲頸甑中的翻轉(zhuǎn)裝置。該氣流循環(huán)的結(jié)果是與目前的技術(shù)水平相比形成曲頸甑中工件物料更好的氣體流動，這可以形成工件物料和氣體或者氣體混合物之間更好的熱傳遞，也就是說可以使得物料更快地進行冷卻。上述結(jié)構(gòu)可以用于一般用途的甑式爐，也就是說既可以用于水平甑式爐，也可以用于垂直甑式爐。根據(jù)該發(fā)明的調(diào)節(jié)閥門的結(jié)構(gòu)也有突出的功能，對于該調(diào)節(jié)閥門而言，具有一個用作容納區(qū)的形狀為外殼的擴展區(qū)域。在該外殼或者容納區(qū)中有一個可移動的蓋子，由此氣體輸送管道的流體斷面在蓋子打開時完全得到釋放。該結(jié)構(gòu)與上述當前的技術(shù)水平相比避免不必要的流動阻力。在打開根據(jù)當前的技術(shù)水平已經(jīng)公開的旋轉(zhuǎn)閥門時，旋轉(zhuǎn)閥門會由橫向位置旋轉(zhuǎn)至縱向位置，在該縱向位置至少部分氣體輸送管道的流動橫截面被覆蓋。這會形成不利的不必要的流動阻力，從而降低與氣體輸送管道相連的氣體風(fēng)扇的功率，進而降低氣體體積流量。對于根據(jù)該發(fā)明的結(jié)構(gòu)而言，該缺點得到克服，因為蓋子在打開位置時移動至用作容納區(qū)的擴展區(qū)域中，由此氣體輸送管道的流體斷面被完全釋放，并完全避免形成不必要的流動阻力。根據(jù)該發(fā)明，蓋子具有可擺動的結(jié)構(gòu)。蓋子在外殼容納區(qū)中擺動。蓋子的擺動可以通過以下方式實現(xiàn)，例如蓋子被安裝在一個擺動臂上，該擺動臂以鉸接的方式安裝到一個固定臂上。
擺動臂和安裝在擺動臂上的蓋子可以以簡單的方式相對于固定臂進行擺動。對此，擺動臂的擺動移動優(yōu)選至少為90°，最好為95°。至少在理論上超過90°的可擺動性的優(yōu)點在于，蓋子以一定的壓力壓在氣體輸送管道的連接座上，這使得在結(jié)合管道端和/或者蓋子端的密封圈時形成氣體輸送管道的密封狀態(tài)。根據(jù)技術(shù)水平，對于用作蓋子的封閉閥門而言，無法實現(xiàn)氣體輸送管道和曲頸甑內(nèi)部空間的這一類的氣體密封連接，因為由于生產(chǎn)誤差、磨損現(xiàn)象和/或者受熱條件下出現(xiàn)的不同的膨脹情況會使得氣體輸送管道和封閉閥門之前形成環(huán)狀縫隙。根據(jù)該蓋子的結(jié)構(gòu)，擺動臂連接到一個調(diào)節(jié)氣缸上。借助該調(diào)節(jié)氣缸，擺動臂相對于固定臂進行擺動。調(diào)節(jié)氣缸優(yōu)選以氣動方式進行工作。但也可以使用其他結(jié)構(gòu)，例如液壓或者機械工作的調(diào)節(jié)氣缸或者調(diào)節(jié)元件。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，蓋罩裝置也可以在加裝的過程中進行安裝。比較簡單的方法是在氣體輸送管道的法蘭連接之間安裝調(diào)節(jié)閥門作為中間元件。外殼擁有一個安裝開口。這使得可以在日后對蓋子的調(diào)節(jié)機構(gòu)進行維護，尤其是擺動臂、蓋子本身和必要時也可以是調(diào)節(jié)氣缸。可以簡單地進行拆卸、維修或者其他事后的工作。此外，安裝開口可以借助相應(yīng)形狀的蓋子進行封閉。比較理想的是，將雙壁底部結(jié)構(gòu)和變化后的移動蓋子組合在一個甑式爐中加以應(yīng)用，因為由此可以實現(xiàn)該發(fā)明的任務(wù)，對于這一類的甑式爐而言既均勻且快速地對熱處理后的工件進行冷卻，讓冷的氣體更好地進行翻轉(zhuǎn)，且避免形成阻礙冷卻體積流的阻力。不管是根據(jù)該發(fā)明的底部結(jié)構(gòu)，還是用于封閉連接甑式爐的曲頸甑的冷卻氣體之氣體輸送管道的調(diào)節(jié)閥門均可以形成流體技術(shù)上更有利的條件，該條件可以加速物料的冷卻。組合變體變體I、II或者III中的任何一種均可以單獨解決上述任務(wù)。甑式爐的結(jié)構(gòu)含以下組合特征，即變體I 物料和容納支架的重量從曲頸甑中分離出來，容納支架和爐罩支撐裝置相連，該支撐裝置以密封的方式穿過曲頸甑的外壁開口和周圍的爐罩。變體 IIa)加熱裝置具有多個加熱元件，該加熱元件至少一個在第一容納室中借助安裝在爐罩中可封閉的第一開口以可更換的方式進行安裝，b)在爐罩中容納有第二翻轉(zhuǎn)裝置，用于對第一容納室中的空氣進行翻轉(zhuǎn)，并借助可封閉的第二開口作為可更換結(jié)構(gòu)單元進行安裝，c)加熱元件和第二翻轉(zhuǎn)裝置以向曲頸甑進行均勻熱傳遞的結(jié)構(gòu)安裝在第一容納室中。變體III其底部在形成中間室的情況下包含第二個底部，也就是說形成雙壁結(jié)構(gòu)。該中間室通過第一容納室和第二容納室分割成兩個相互密封的獨立的環(huán)形室，第一容納室和第二管道相連，第二容納室和第一管道相連，由此可以借助有利于流動的冷卻體積流加速冷卻氣體的翻轉(zhuǎn)，從而加速所裝物料的冷卻，或者
甑式爐也可以選擇以下結(jié)構(gòu)，即第一和第二調(diào)節(jié)閥門分別形成一個包含容納空間的罩殼，在該罩殼中安排一個可來回移動的蓋子，從而使得每個管道的流體斷面在蓋子打開時完全釋放，該容納空間形成有利于氣體流動的結(jié)構(gòu)，在每個管道中的氣體體積流均可以順暢地流動?；蛘叩谝惶卣鹘M底部在形成一個中間室的情況下包含第二底部，對此中間室通過第一容納室和第二容納室分為兩個相互密封的獨立的環(huán)形室，第一容納室和第二管道相連，第二容納室和第一管道相連，和第二特征組第一和第二調(diào)節(jié)閥門分別形成一個包含容納空間的罩殼，在該罩殼中安排一個可來回移動的蓋子，從而使得每個管道的流體斷面在蓋子打開時完全釋放，結(jié)合使得第一容納室和第二容納室與蓋子處于打開位置時每個管道完全釋放其流體斷面的功能共同作用，使得冷的氣體加速翻轉(zhuǎn)，從而加速所裝物料的冷卻，從而形成了新一代甑式爐最大可能和有利作用的最新前提條件。


在相關(guān)的圖紙中顯示對于變體I:圖1 水平甑式爐的縱截面圖2 根據(jù)圖1的截面A-A圖3 圖1和圖2切割開的細部對于變體II:圖4 甑式爐的縱截面?zhèn)纫晥D和圖5 根據(jù)圖4的橫截面A-A對于變體III:圖6:甑式爐截面視圖，圖7 雙壁底部9結(jié)構(gòu)經(jīng)過第二底部9. 1的根據(jù)圖6的放大視圖和圖8 根據(jù)該發(fā)明調(diào)節(jié)閥門的縱截面細部視圖
對于組合變體圖9:含以下細部的圖片根據(jù)圖1的細部a)根據(jù)圖5的細部b)和根據(jù)圖7的細部C)。
具體實施例方式該發(fā)明的變體根據(jù)以下示例進行詳細說明。變體I:
根據(jù)圖1和2，用于此處未作說明的金屬工件熱處理的甑式爐I. 1包含一個金屬水平管狀曲頸甑I. 3，一個包圍曲頸甑I. 3的爐罩I. 2。曲頸甑I. 3具有一個容納保護氣體和反應(yīng)氣體的、氣體密封處理室和物料室I. 10和用于對物料容納進行定位的容納支架I. 8， 處理室或者物料室用于對工件(例如物料)進行熱處理。爐罩I. 2包含此處未作說明的加熱元件，該加熱元件在保護氣體中對曲頸甑I. 3 和用于工件熱處理的處理室或者物料室1.10進行加熱。此外，在甑式爐I. 1中包含此處未作說明的風(fēng)扇單元和位于甑式爐I. 3中的、此處未作說明的保護氣體導(dǎo)向裝置。曲頸甑1.3(此處未作說明)一端封閉，另一端具有通過一個蓋子進行密封的物料裝料開口。該結(jié)構(gòu)僅說明了部分內(nèi)容，但未作說明的部件對于根據(jù)該發(fā)明的功能無關(guān)緊要。相對于上述技術(shù)水平，該發(fā)明通過組合以下基于容納支架I. 8的特征具有以下全新的結(jié)構(gòu)原理a)物料和容納支架I. 8的重量被從曲頸甑I. 3中分離出來，b)容納支架I. 8和爐罩I. 2的支撐裝置I. 5相連，c)支撐裝置1.5以氣體密封的方式穿過爐罩I. 2外壁1.2. 1和曲頸甑I. 3外壁 I. 3. 1 的開口 I. 6。改進后的原理形成以下前提條件-降低了曲頸甑I.3的壁厚，從而降低了其質(zhì)量，-提高了工件物料熱處理的效率和曲頸甑I.3的裝料能力。在圖1和圖2中可以看到，為了從曲頸甑I. 3中分離物料和容納支架I. 8的重量負載，容納支架I. 8以懸掛的方式和爐罩I. 2的支撐裝置I. 5相連，支撐裝置I. 5通過橫梁 I. 9以及在容納支架I. 8或者橫梁I. 9 一側(cè)通過鉸鏈I. 4支撐在爐罩I. 2上。此外，圖1和2還顯示外壁I. 2. 1和I. 3. 1中的開口 I. 6中安裝的管道I. 6. 1中具有用于補償?shù)摹饷苄云胶馄鱅. 7。根據(jù)圖3，管道I. 6. 1被冷卻囊I. 7. 2所包裹。通過平衡器I. 7和隔熱層I. 7. 3以及此處未作說明的密封圈，管道I. 6. 1和橫梁 I. 9連接成氣密性單元。平衡器I. 7可以對曲頸甑I. 3受熱膨脹時管道I. 6. 1的移動進行補償。例如，可以通過裝有水的冷卻囊I. 7. 2以及隔熱層I. 7. 3避免平衡器I. 7的意外加熱。在解決該發(fā)明的任務(wù)的過程中，曲頸甑I. 3的功能減少為僅對物料室I. 10進行密封，從而可以實現(xiàn)氣體的快速更換，并防止保護氣體受到污染，進而避免熱處理過程受到有
害的影響。根據(jù)該發(fā)明，曲頸甑I. 3的外壁I. 3. 1厚度得到降低，這使得可以更快地進行熱傳遞，從而提高了熱處理的效率。此外，壁厚的降低使得曲頸甑的重量下降。由此，在將甑式爐I. 1加熱至熱處理溫度時可以節(jié)省能源。試驗顯示，使用該發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理可以對最高5噸的物料進行熱處理。圖3顯示的是該發(fā)明設(shè)計結(jié)構(gòu)的細節(jié)內(nèi)容。安裝在外壁I. 2. 1和I. 3. 1中的管道 I. 6. 1在爐罩I. 2的外部和上部借助可拆卸的法蘭連接I. 6. 1. 3分割為下部I. 6. 1. 1和上部I. 6. 1. 2。下部I. 6. 1. 1位于外壁I. 2. 1和I. 3. 1中的至少一處外壁中，上部I. 6. 1. 2位于橫梁I. 9中。此外上部I. 6. 1. 2中安裝有承擔(dān)平衡器I. 7功能的波紋套管I. 7. 1。下部 1.6. 1. 1被冷卻囊1.7. 2所包裹。至少一個由管道I. 6. 1和平衡器I. 7構(gòu)成的結(jié)構(gòu)單元以可更換的易損件/備件形式進行安裝，詳見圖3。該發(fā)明的任務(wù)還通過以下方式加以解決，即曲頸甑I. 3和爐罩中的支撐裝置在無需拆卸的情況下可以被取出。對此，爐罩I. 2的外壁I. 2.1具有一個(包含開口 I. 6區(qū)域的)以可拆卸方式安裝的、此處未作詳細說明的部件，該部件由于其根據(jù)上述條件具有多種多樣的結(jié)構(gòu)而未作詳細說明。但在圖2中通過爐罩I. 2的可分割性對其易于維護的性能作了說明?？傊?，該實施示例說明為了將物料和容納支架I. 8的重量從曲頸甑I. 3中分離出來，容納支架I. 8以懸掛的方式和爐罩I. 2的支撐裝置I. 5相連，支撐裝置I. 5通過橫梁 I. 9以及在容納支架I. 8或者橫梁I. 9 一側(cè)通過鉸鏈I. 4支撐在爐罩I. 2的上部。該發(fā)明并未限制其結(jié)構(gòu)類型。根據(jù)該發(fā)明，為了將物料和容納支架I. 8的重量從曲頸甑I. 3中分離出來，容納支架I. 8也可以以豎立的方式和爐罩I. 2的支撐裝置I. 5相連，支撐裝置I. 5通過橫梁I. 9支撐在爐罩I. 2的下部。在該發(fā)明的設(shè)計框架中a)物料和容納支架I. 8的重量從曲頸甑I. 3中分離出來，b)容納支架I. 8和爐罩I. 2的支撐裝置I. 5相連，c)支撐裝置1.5以氣體密封的方式穿過爐罩I. 2外壁1.2. 1和曲頸甑I. 3外壁
I.3. 1 的開口 I. 6。此外也可以使用其他的結(jié)構(gòu)。變體 II:圖4中描述的是根據(jù)該發(fā)明的甑式爐II. 1的縱截面示意圖。甑式爐II. 1在所示的實施示例中具有水平放置的曲頸甑II. 3。甑式爐II. 1具有爐罩II. 2。該爐罩包裹著第一容納室II. 4，在該容納室中還安裝有曲頸甑II. 3和加熱裝置II. 5。因此爐罩II. 2容納有曲頸甑II. 3和加熱裝置II. 5。 此外，甑式爐II. 1在曲頸甑II. 3中還具有第一翻轉(zhuǎn)裝置II. 18. 1。如圖5中的示意圖所示，爐罩II. 2包含外壁II. 16，該外壁的內(nèi)側(cè)具有隔熱層
II.15。曲頸甑II. 3為圓柱狀空心體。該空心體在其一端借助底部II. 9進行密封。根據(jù)圖4中的圖紙，曲頸甑II. 3具有一個與底部II. 9相對的裝料開口 II. 10，該開口借助蓋子 II. 10. 1進行密封。經(jīng)由裝料開口 II. 10可以到達包圍曲頸甑II. 3的第二容納室II. 17， 該容納室為實際的應(yīng)用室，也被稱作甑式爐II. 1的處理室。通過裝料開口 II. 10可以將需要熱處理的工件，例如物料II. 14送入曲頸甑II. 3中。同時也通過裝料開口 II. 10卸除曲頸甑II. 3中的工件。爐罩II. 2中的加熱裝置II. 5用于加熱第一容納室II. 4，該容納室被爐罩II. 2包圍，通常被稱為爐室。對爐室的加熱使得可以通過熱傳遞加熱曲頸甑II. 3，從而加熱曲頸甑 II. 3內(nèi)部的物料II. 14。加熱裝置II. 5擁有多個上述加熱元件II. 6，根據(jù)圖5該加熱元件為棒狀。對此，如圖4和圖5所示，加熱元件II. 6在其縱向長度上沿縱向II. 8安排。如圖II. 4所示，曲頸甑II. 3在其縱向長度上沿縱向II. 7安排。如圖4所示，加熱元件II. 6在其縱向長度上與曲頸甑II. 3的縱向長度成直角。該聯(lián)系參見圖5。根據(jù)圖5的圖片，每個加熱元件II. 6擁有一個上段II. 12和一個下段II. 13。上下兩段通過中間區(qū)域II. 11相互進行連接。中間區(qū)域II. 11優(yōu)選使用不加熱的結(jié)構(gòu)，從而避免曲頸甑II. 3在該區(qū)域出現(xiàn)過熱現(xiàn)象。如圖4和圖5所示，根據(jù)該發(fā)明的甑式爐II. 1總計擁有六個加熱元件II. 6，曲頸甑的兩個側(cè)面分別安裝有三個加熱元件II. 6，這些加熱元件均勻分布在曲頸甑II. 3的縱向方向II. 7上。根據(jù)該發(fā)明的甑式爐II. 1在曲頸甑II.3的外部設(shè)計有第二個翻轉(zhuǎn)裝置II. 18.2。 該翻轉(zhuǎn)裝置擁有一個翻轉(zhuǎn)設(shè)備II. 19，例如風(fēng)扇或者類似裝置，以及一個導(dǎo)向裝置II. 20。 由此，借助翻轉(zhuǎn)設(shè)備II. 19翻轉(zhuǎn)第一容納室II. 4中的氣體，如圖5中的箭頭II. 22所示，導(dǎo)向裝置II. 20用于確保通過第二翻轉(zhuǎn)裝置II. 18. 2相對于曲頸甑II. 3的縱向形成橫向氣流。該橫向翻轉(zhuǎn)的結(jié)果是，通過翻轉(zhuǎn)設(shè)備II. 19翻轉(zhuǎn)后的爐內(nèi)氣體沿加熱元件的縱向方向流經(jīng)加熱元件II. 6，由此根據(jù)圖5的圖形成圍繞曲頸甑II. 3的氣流。第二翻轉(zhuǎn)裝置II. 18. 2安裝在爐罩II. 2的第二開口 II. 23中。為了對開口 11.23 進行隔熱，第二翻轉(zhuǎn)裝置II. 18. 2擁有一個栓塞II. 21，該栓塞由與隔熱層II. 15相同的材料制成。整個第二翻轉(zhuǎn)裝置II. 18. 2根據(jù)其設(shè)計為模塊化緊湊型結(jié)構(gòu)單元，該結(jié)構(gòu)單元位于爐罩II. 2的開口 II. 23中，其安裝和拆卸過程簡單快捷。加熱元件II. 6和第二翻轉(zhuǎn)裝置II. 18. 2兩者結(jié)合，與當前的技術(shù)水平相比可以對曲頸甑II. 3更均勻、更好的加熱，由此可以對曲頸甑II. 3內(nèi)部需要進行熱處理的物料
II.14進行更均勻、更好的加熱。這使得一方面可以延長曲頸甑II. 3的使用壽命，另一方面可以獲得熱處理物料II. 14更好的處理結(jié)果。變體 III:在圖6和圖7中以縱截面說明了根據(jù)該發(fā)明的甑式爐III. 1的示意圖。與之前所述的變體一樣，甑式爐III. 1具有水平曲頸甑III. 3。甑式爐III. 1具有爐罩III. 2。該爐罩包含第一容納室III. 4，在該容納室中包含曲頸甑III. 3和加熱元件III. 5。因此爐罩III. 2容納有曲頸甑III. 3和加熱裝置III. 5。曲頸甑III. 3為圓柱狀空心體。該空心體III. 3的一端借助底部III. 9進行密封。 曲頸甑III. 3具有與底部III. 9相對的裝料開口 III. 10，該開口借助蓋子III. 10. 1進行封閉。通過裝料開口 III. 10可以到達被曲頸甑III. 3包圍的第二容納室III. 6，該容納室為實際的應(yīng)用室，也就是甑式爐III. 1的處理室。通過裝料開口 III. 10可以將需要進行熱處理的工件，例如物料III. 7送入曲頸甑III. 3中。同時也通過裝料開口 III. 10卸除曲頸甑
III.3中的工件。爐罩III. 2中的加熱裝置III. 5用于加熱爐罩III. 2包圍的第一容納室III. 4，該容納室通常也被稱作爐室。在對爐室加熱后，通過熱傳遞對曲頸甑III. 3進行加熱，進而對曲頸甑III. 3內(nèi)部的物料III. 7進行加熱。在曲頸甑III. 3包圍的第二容納室III. 6中在氣體作用下進行熱處理。為了讓第二容納室III. 6中的氣體進行良好的翻轉(zhuǎn)，并使其溫度均勻，可以借助翻轉(zhuǎn)裝置III. 8以及導(dǎo)向裝置III. 15形成經(jīng)過物料III. 7的氣流。導(dǎo)向裝置III. 15為圓柱狀，由此在曲頸甑 III. 3的內(nèi)壁和導(dǎo)向裝置III. 15之間形成環(huán)形室III. 6. 1。氣流經(jīng)過環(huán)形室III. 6. 1沿箭頭方向流向蓋子III. 10. 1的側(cè)面，接著經(jīng)過物料III. 7向后流動至翻轉(zhuǎn)裝置III. 8，該氣流通過其他箭頭加以表示。用于熱處理的氣體可以通過諸如此處未作說明的和底部III. 9相連的管道輸送至曲頸甑III. 3中。在實施熱處理后對物料III. 7進行冷卻，其根據(jù)該發(fā)明的作用通過新的特征加以強調(diào)。首先，氣體從曲頸甑III. 3中通過用作抽吸管、和底部III. 9相連的第一管道 III. 11由冷卻裝置III. 12借助外部冷卻氣體風(fēng)扇III. 13進行抽吸，并通過用作進氣管的第二管道III. 14重新輸送至曲頸甑III. 3中。在底部III. 9和翻轉(zhuǎn)裝置III. 8之間，根據(jù)該發(fā)明存在第二底部III. 9. 1，其直徑小于曲頸甑III. 3的內(nèi)直徑。在底部III. 9和III. 9. 1 之間形成一個容納室，該容納室通過環(huán)繞的環(huán)狀物III. 18分為一個內(nèi)部容納室III. 17和一個外部容納室III. 16。內(nèi)部容納室III. 17借助抽吸管道III. 19和第二容納室III. 6 (物料III. 7位于第二容納室III. 6中)以及構(gòu)成吸氣管道的第一管道III. 11進行連接。外部的容納室III. 16和環(huán)形室III. 6. 1以及構(gòu)成吸氣管道的第二管道III. 14相連。通過這種方式，處理室III. 6中的熱氣體被吸出，環(huán)形室III. 6. 1中的冷氣體被吸入。在熱處理過程中，管道III. 11和III. 14借助蓋子111.25(圖8)在第一和第二調(diào)節(jié)閥門III. 20，21中被封閉。調(diào)節(jié)閥門III. 20，21在圖8中作了更詳細的說明。調(diào)節(jié)閥門借助法蘭連接III. 23， III. M安裝在管道III. 11，III. 14中。根據(jù)該發(fā)明，調(diào)節(jié)閥門具有蓋子III. 25，蓋子在管道III. 11，III. 14中完全封閉吸氣開口 III.沈。蓋子III. 25以可旋轉(zhuǎn)的方式安裝在固定臂III. 27的旋轉(zhuǎn)點III. 32上。通過旋轉(zhuǎn)臂III. 22以及連接元件III. 30，蓋子III. 25通過驅(qū)動裝置111. (例如調(diào)節(jié)氣缸)的活塞桿111. 進行固定，連接元件III. 30咬合在旋轉(zhuǎn)臂III. 22的縱向孔III. 31中。通過活塞桿III. 29的移進和移出，蓋子III. 25被打開或者關(guān)閉。在打開狀態(tài)下，蓋子III. 25移動至容納區(qū)III. 33中，由此在打開狀態(tài)下，整個進氣開口 111. 的流體斷面被釋放。固定臂III. 27和驅(qū)動裝置III. 28 (例如調(diào)節(jié)氣缸) 通過閥門III. 35進行連接，該閥門可以被完全拆下，以便可以通過安裝開口 III. 34自由接觸到該裝置。該實施示例一方面包含第一種發(fā)明方案的新結(jié)構(gòu)，另一方面包含第二種發(fā)明方案的新結(jié)構(gòu)，可以視為組合后的第三種發(fā)明方案。組合變體變體I，II和III在甑式爐I. 1，II. 1和III. 1中根據(jù)圖1至8按照獨立的權(quán)利要求書1，13和20以及根據(jù)相關(guān)的權(quán)利要求書和按照權(quán)利要求書36，37或者38組合應(yīng)用。 因此甑式爐I. 1，II. 1和III. 1通過選擇有利的效果，在功能上融合成新的統(tǒng)一的整體，從而形成新一代的甑式爐I. 1，II. 1和III. 1。在圖9描述的是組合甑式爐I. 1，II. 1，III. 1作為基本模塊的示意圖。根據(jù)細部a)，甑式爐包含全新的設(shè)計原理，根據(jù)該原理，物料和容納支架I. 8的重量從曲頸甑I. 3中分離出來，容納支架I. 8和爐罩I. 2支撐裝置I. 5相連，該支撐裝置I. 5 以密封的方式穿過爐罩I. 2的外壁I. 2. 1和曲頸甑I. 3的外壁I. 3. 1的開口 I. 6。細部a) 可以根據(jù)變體I的結(jié)構(gòu)示例加以說明。根據(jù)細部b)，電氣加熱裝置II. 5具有多個加熱元件II. 6，該加熱元件的至少一個在第一容納室II. 4中借助安裝在爐罩II. 2中可封閉的第一開口 II. 2. 1以可更換的方式進行安裝。在爐罩II. 2中容納有第二翻轉(zhuǎn)裝置II. 18. 2，用于對第一容納室II. 4中的空氣進行翻轉(zhuǎn)，并借助可封閉的第二開口 II. 23作為可更換結(jié)構(gòu)單元進行安裝。加熱元件II. 6 和第二翻轉(zhuǎn)裝置II. 18. 2以向曲頸甑II. 3進行均勻熱傳遞的結(jié)構(gòu)安裝在第一容納室II. 4 中。其他結(jié)構(gòu)根據(jù)變體II。在細部C)中說明的是，底部III.9在形成一個中間室的情況下包含第二底部 III. 9. 1，中間室通過第一容納室III. 16和第二容納室III. 17分為兩個相互密封的獨立的環(huán)形室。第一容納室III. 16和第二管道III. 14相連，第二容納室III. 17和第一管道 III. 11相連，此外存在第一調(diào)節(jié)閥門III. 20和第二調(diào)節(jié)閥門III. 21?；窘Y(jié)構(gòu)根據(jù)變體 III。企業(yè)的可應(yīng)用性通過該發(fā)明或者其變體形成的甑式爐I. 1，II. 1和III. 1除了生產(chǎn)商方面的優(yōu)勢外，還可以確保金屬工件工業(yè)熱處理領(lǐng)域的使用者本質(zhì)上提高使用價值和甑式爐的可實用性。在已經(jīng)實現(xiàn)的變體條件下，可以提高熱處理的效率。通過該發(fā)明，相關(guān)工業(yè)可以更有效地操作甑式爐。附圖標記列表圖1-圖3和部分圖9I. 1甑式爐I. 2 爐罩I. 2. 1爐罩外壁I. 3金屬管狀曲頸甑I. 3. 1曲頸甑外壁I. 4 鉸鏈I. 5支撐裝置I. 6 開口I. 6. 1 管道I. 6. 1. 1第一部分或者下部I. 6. 1. 2第二部分或者上部1.6. 1.3 法蘭連接I. 7平衡器I. 7. 1波紋套管I. 7. 2 冷卻囊I. 7. 3 隔熱層I. 8容納支架I. 9 橫梁
17
I. 10處理室或者物料I
圖4-圖5和部分圖9
II. 1甑式爐
II. 2爐罩
II. 2. 1 第一開口
II. 3曲頸甑
II. 4第一容納室
II. 5加熱裝置
II. 6加熱元件
II. 7縱向
II. 8縱向
II. 9底部
II. 10裝料開口
II. 10. 1 蓋子
II. 11中間區(qū)域
II. 12上部區(qū)域
II. 13下部區(qū)域
II. 14物料
II. 15隔熱層
II. 16外壁
II. 17第二容納室
II. 18. 1第一翻轉(zhuǎn)裝置
II. 18. 2第二翻轉(zhuǎn)裝置
II. 19翻轉(zhuǎn)設(shè)備
II. 20導(dǎo)向裝置
II. 21栓塞
II.22箭頭
II. 23 第二開口
11.24部件
圖6-圖8和部分圖9
III. 1甑式爐
III. 2爐罩
III. 3曲頸甑
III. 4第一容納室
III. 5加熱裝置
III. 6處理室
III. 6. 1環(huán)形室
III 7物料
III. 8翻轉(zhuǎn)裝置
III.9底部
III.9. 1第二底部
III 10裝料開口
III.10. 1蓋子
III.11第一管道
III.12冷卻裝置
III.13冷卻氣體風(fēng)扇
III.14第二管道
III.15導(dǎo)向裝置
III.16外部容納室
III.17內(nèi)部容納室
III.18環(huán)狀物
III.19抽吸管道
III.20第一調(diào)節(jié)閥門
III.21第二調(diào)節(jié)閥門
III.22擺動臂
III.23第一法蘭連接
III.24第二法蘭連接
III 25蓋子
III 26進氣開口
III 27固定臂
III.28驅(qū)動裝置/調(diào)節(jié)氣缸
III.29活塞桿
III.30連接元件
III.31縱向孔
III 32旋轉(zhuǎn)點
III 33容納區(qū)
III安裝開口
III.35閥門
III 36罩殼
權(quán)利要求
1.用于金屬工件熱處理的電氣加熱甑式爐(II.1)，具有一個包圍第一容納室(II. 4) 的隔熱爐罩(II. 2)和曲頸甑(II. 3)的加熱裝置(II. 5)和安裝在曲頸甑(II. 3)內(nèi)部的第一翻轉(zhuǎn)裝置(II. 18. 1)，此外，第一容納室(II. 4)包圍的曲頸甑(II. 3)具有容納保護和反應(yīng)氣體的、借助工件物料(Π. 14)裝料門進行氣體密封的對物料支架上的工件進行熱處理的第二容納室(II. 17)，即處理室或者物料室，其特征在于，a)加熱裝置(11. 具有多個加熱元件(II.6)，該加熱元件的至少一個在第一容納室 (II. 4)中借助安裝在爐罩(II. 2)中可封閉的第一開口(II. 2. 1)以可更換的方式進行安裝，b)在爐罩(II.2)中容納有第二翻轉(zhuǎn)裝置(II. 18. 2)，用于對第一容納室(II. 4)中的空氣進行翻轉(zhuǎn)，并借助可封閉的第二開口(II.23)作為可更換結(jié)構(gòu)單元進行安裝，c)加熱元件(II.6)和第二翻轉(zhuǎn)裝置(II. 18. 2)以向曲頸甑(II. 3)進行均勻熱傳遞的結(jié)構(gòu)安裝在第一容納室(II. 4)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甑式爐，其特征在于，加熱元件(II.6)與曲頸甑(II. 3)的縱向成直角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的甑式爐，其特征在于，加熱元件(II.6)具有一個超過曲頸甑(II. 3)直徑的縱向長度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項所述的甑式爐，其特征在于，加熱元件(II.6)在其縱向長度上具有一段不進行加熱的區(qū)域，例如中間區(qū)域(II. 11)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項所述的甑式爐，其特征在于，曲頸甑(II.3)的每個側(cè)面具有至少兩個加熱元件(Π.6)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項所述的甑式爐，其特征在于，第二翻轉(zhuǎn)裝置 (II. 18. 2)包含翻轉(zhuǎn)設(shè)備(II. 19)和導(dǎo)向裝置(II. 20)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項所述的甑式爐，其特征在于，導(dǎo)向裝置(11.20)具有一個根據(jù)曲頸甑(II. 3)的縱向長度對第一容納室(II. 4)的空氣進行橫向翻轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。
全文摘要
為了提高使用價值以及為了提高用于熱處理金屬工件的甑式爐(I.1，II.1，III.1)，所述甑式爐包括管形的曲頸甑(I.3，II.3，III.3)，該曲頸甑被爐罩(I.2，II.2，III.2)包圍，按第一變體，物料的重量于曲頸甑(I.3)脫接；按第二變體，第二翻轉(zhuǎn)裝置(II.18.2)設(shè)置用于曲頸甑(II.3)的加熱元件(II.6)；并且按第三變體，曲頸甑(III.3)的底部(III.9)裝備有第二底部(III.9.1)和/或調(diào)節(jié)閥門(III.20，III.21)，上述三種變體的組合為甑式爐(I.1，II.1，III.1)的多樣化的構(gòu)造創(chuàng)造了前提條件，所述甑式爐提高金屬工件的熱處理的效率。
文檔編號C21D1/74GK102174669SQ20111004594
公開日2011年9月7日 申請日期2009年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月24日
發(fā)明者H·施瓦爾, R·扎勒斯 申請人:易普森國際有限公司