專利名稱：連續(xù)循環(huán)式熱處理爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是關(guān)于一種工業(yè)用加熱爐，特別是關(guān)于一種用以加熱鋁錠或其圓柱體非鐵金屬之連續(xù)循環(huán)式熱處理爐。
按傳統(tǒng)工業(yè)用加熱爐概分為燃油加熱爐及電氣加熱爐兩類。燃油加熱爐是利用一燃燒器燃燒例如柴油或液態(tài)瓦斯之燃料后，將燃燒所產(chǎn)生之熱氣流引導(dǎo)進(jìn)入爐室內(nèi)，加熱爐室內(nèi)之待加熱金屬材料后，其廢氣隨即排入大氣中。此種傳統(tǒng)燃油加熱爐因?qū)θ剂衔催M(jìn)行適當(dāng)預(yù)熱，致其燃料燃燒不完全，且必須使用例如柴油、液態(tài)瓦斯等低燃點(diǎn)燃油，不但造成燃料成本增加，且排出廢氣亦因燃燒不完全，而產(chǎn)生如一氧化碳及硫化物等污染粒子。電氣加熱爐是將電熱將電熱絲排列附著于爐壁，通電后，使電熱絲所產(chǎn)生之熱能以輻射方式傳導(dǎo)至待加熱金屬材料表面。電氣加熱方式之缺點(diǎn)主要在于升溫時(shí)間長及加熱不平均，電熱絲易因長時(shí)間加熱而熔斷，致經(jīng)常停工修理。一般而言，燃油加熱爐升溫至所需工作溫度之時(shí)間約為40～60分鐘，電氣加熱爐升溫至所需工作溫度之時(shí)間則約為240～300分鐘。
上述傳統(tǒng)燃油式加熱爐及電氣加熱爐之另一項(xiàng)重要缺點(diǎn)為燃料成本及電費(fèi)成本仍屬高昂。我們舉鋁錠為例說明，將鋁錠加熱至適當(dāng)鋁擠成型時(shí)之溫度約為450℃至500℃，鋁之比熱為0.240，現(xiàn)以加熱至500℃計(jì)算每噸鋁錠所需之熱量為1000kg×500℃×0.240＝120，000kcal我們知道各種燃油及電氣之發(fā)熱量及市價(jià)如下所示
1.柴油發(fā)熱量10，300kcal／kg 市價(jià) 10元／kg2.液態(tài)瓦斯發(fā)熱量12，000kcal／kg 市價(jià) 15元／kg3.電氣發(fā)熱量 860kcal／kg 市價(jià) 2元／kg4.低硫重油發(fā)熱量9，840kcal／kg 市價(jià) 3.9 元／kg由之，將每噸鋁錠加熱至500℃之成本分別為1.柴油 116.5元2.液態(tài)瓦斯 150.0元3.電氣 279.1元4.低硫重油 47.5元我們發(fā)現(xiàn)，使用電氣加熱方式之單位成本遠(yuǎn)高于燃油加熱方式，而燃油加熱方式中，使用低硫重油之單位成本亦僅為使用柴油單位成本之40％。如果燃油加熱爐改用低硫重油為燃料時(shí)，將可大幅度降低燃料成本，傳統(tǒng)式燃油加熱爐因未對燃料進(jìn)行適當(dāng)之預(yù)熱，且其爐內(nèi)熱循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)不良，致熱效率偏低，并無法以燃點(diǎn)較高之低硫重油取代低燃點(diǎn)柴油為其燃料。
再者，傳統(tǒng)燃油加熱爐及電氣加熱爐在其待加熱材料之輸送裝置上，是使用以鏈條傳動(dòng)之電氣輸送裝置，鏈條在承受載重及被爐內(nèi)溫度加熱至高溫狀態(tài)時(shí)，鏈條之各鏈節(jié)因受熱不平均及負(fù)重不一，致其松緊不規(guī)則，而易產(chǎn)生脫節(jié)情形，損壞率偏高，常須停爐維修保養(yǎng)。一般之二層式加熱爐，則須由工人搬運(yùn)待加熱材料疊置于鏈條輸送裝置上，出爐時(shí)，亦需由工人挾出已加熱材料，增加人工成本，并降低加熱爐之工作效率。
由此可見，一種得使用低硫重油燃料且可提高熱交換效率之加熱爐，仍是工業(yè)人士所迫切需求的。
本實(shí)用新型之目的，即在于提供一種用以加熱鋁錠或其他圓柱體非鐵金屬之連續(xù)循環(huán)式熱處理爐，其以一循環(huán)式抽風(fēng)機(jī)抽取爐內(nèi)之熱氣流，再送回一蓄熱室內(nèi)，具有廢熱回收，爐內(nèi)溫度平均及促使燃料完全燃燒之功效。
本實(shí)用新型之次一目的，是在于提供上述型式之連續(xù)循環(huán)式熱處理爐，其可使用低硫重油為燃料，藉以大幅度降低燃料成本。
本實(shí)用新型之另一目的，是在于提供上述型式之連續(xù)循環(huán)式熱處理爐，其得以降低排氣污染。
本實(shí)用新型之又一目的，是在于提供上述型式之連續(xù)循環(huán)式之熱處理爐，其使用傾斜式輸送帶及自動(dòng)進(jìn)退料裝置，可使待加熱材料各圓周面受熱平均，且能降低輸送裝置損壞率及減少人工成本。
根據(jù)本實(shí)用新型的連續(xù)循環(huán)式熱處理爐，包括一包覆有隔熱材料之爐室，該爐室具有中段位置及兩端； 用以燃燒燃料而產(chǎn)生熱氣流之?dāng)?shù)個(gè)燃燒器；數(shù)個(gè)分別與一燃燒器連通之蓄熱室，這些蓄熱室先行將該熱氣流加熱，并引導(dǎo)該熱氣分別從該爐室之兩端進(jìn)入爐室內(nèi)；至少一個(gè)設(shè)于該爐室中段位置上之抽風(fēng)機(jī)，該抽風(fēng)機(jī)用以抽吸自兩端進(jìn)入爐室之熱氣流，強(qiáng)迫該等熱氣流向爐室之中段位置流動(dòng)；連通該抽風(fēng)機(jī)及各蓄熱室之循環(huán)管路，藉以將由抽風(fēng)機(jī)抽吸之熱氣流回送至各蓄熱室內(nèi)；設(shè)于該爐室兩端之自然排氣式排氣管；以及輸送裝置，用以將待加熱材料送入爐室內(nèi)及退出爐室外。
請參閱以下有關(guān)本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例之詳細(xì)說明及圖式，應(yīng)能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型之構(gòu)造特征及技術(shù)內(nèi)容。


圖1是本實(shí)用新型連續(xù)循環(huán)式熱處理爐之一部分剖面圖；圖2是沿著
圖1中之2－2線所作成之放大剖面圖；以及圖3是該連續(xù)循環(huán)式熱處理爐之頂面視圖。
請參閱附圖，本實(shí)用新型之連續(xù)循環(huán)式熱處理爐10是用以對鋁錠或其他圓柱形非鐵金屬80進(jìn)行加熱工序，出爐后之已加熱鋁錠80再送至擠型機(jī)、切削機(jī)或鑄造機(jī)等加工裝置再加工。該熱處理爐10包括有一爐室12，數(shù)個(gè)燃燒器14及蓄熱室16，至少一個(gè)中段抽風(fēng)機(jī)18，爐床20，傾斜式輸送帶22，同步自動(dòng)進(jìn)料及退料裝置24及26，位于兩端之自然排氣式排氣管28及30，以及熱氣流循環(huán)管路32等。由各燃燒器14燃燒燃料所產(chǎn)生之熱氣流，先在蓄熱室16內(nèi)加熱后，依箭頭A之方向，自爐室12之近兩端處進(jìn)入爐室12內(nèi)；設(shè)于爐室中段位置之抽風(fēng)機(jī)18則用以抽取爐室12內(nèi)之熱氣流，使由兩端進(jìn)入之熱氣流被強(qiáng)迫流向爐室12中央，并依箭頭B方向流入熱氣流循環(huán)管路32內(nèi)，再由該循環(huán)管路32將熱氣流送回各蓄熱室16內(nèi)，以構(gòu)成一半封閉式熱氣流循環(huán)系統(tǒng)。
當(dāng)爐室12內(nèi)熱氣流壓力高于一設(shè)定壓力值時(shí)，部分熱氣流得由設(shè)于爐室兩端之自然排氣式排氣管28及30排出熱氣流循環(huán)系統(tǒng)外，藉以使?fàn)t室12內(nèi)部之熱氣流溫度及壓力保持在一適當(dāng)之設(shè)定溫度值及壓力值，而獲得最佳之熱交換效率。該設(shè)定之壓力值得由調(diào)整燃燒器14之燃燒效率及抽風(fēng)機(jī)18之揚(yáng)升壓力所決定。
本實(shí)用新型之熱處理爐10所使用之鋁錠輸送裝置，亦與傳統(tǒng)之鏈條傳動(dòng)式輸送裝置不同，因而具有下面將述及之多項(xiàng)功能。該鋁錠輸送裝置主要包括有一層或多層架設(shè)于爐床20上方并橫貫爐室12內(nèi)部之傾斜式輸送帶22，該輸送帶22上固設(shè)有數(shù)條橫向排列之不銹鋼丸鐵34，該丸鐵34用以減少鋁錠80之滾動(dòng)阻力；在輸送帶22之兩端分別設(shè)有電氣控制式之自動(dòng)進(jìn)料裝置24及自動(dòng)退料裝置26；該自動(dòng)進(jìn)料裝置24包括有一進(jìn)料門36，一將儲(chǔ)存于鋁錠儲(chǔ)存室38內(nèi)之鋁錠80舉高至輸送帶22高度之垂直舉高器40，用以將被舉高之鋁錠80推入輸送帶22之水平推進(jìn)器42；該自動(dòng)退料裝置26包括有一退料門46，一位于退料門前用以暫時(shí)制動(dòng)鋁錠80之可升降阻錠機(jī)構(gòu)48，以及一用以將退出爐室12外之鋁錠80送出之推送器50。
在熱處理爐10啟動(dòng)之升溫階段，使數(shù)十個(gè)圓柱形鋁錠80以緊接方式連續(xù)排列于輸送帶22上；當(dāng)爐溫到達(dá)所需工作溫度，至輸送帶22上之鋁錠80先后被加熱至例如500℃之所需溫度時(shí)；由操作人員按下一按鈕開關(guān)(圖未示出)，使自動(dòng)連料裝置26及自動(dòng)進(jìn)料裝置24同步動(dòng)作，以退出一或數(shù)個(gè)已加熱鋁錠80至爐外，并送入等量之待加熱鋁錠80至爐內(nèi)。 該由操作人員控制之按鈕開關(guān)，亦可使用例如溫度感應(yīng)式或計(jì)時(shí)控制式之自動(dòng)開關(guān)取代之。
在進(jìn)退料時(shí)，位于傾斜式輸送其22上之鋁錠80，因本身重力而滾動(dòng)半個(gè)圓周，如此，可使?fàn)t室12內(nèi)之所有鋁錠80之各圓周面均能平均接受熱氣流之加熱；同時(shí)，該輸送裝置之損壞率可大為降低，并可減少使用人工進(jìn)料及退料所必需之人工成本。
在循環(huán)管路32進(jìn)入各蓄熱室16前，可在管路內(nèi)設(shè)置一阻風(fēng)門52，該阻風(fēng)門52得在適當(dāng)時(shí)機(jī)阻斷循環(huán)管路32內(nèi)之熱氣流；所謂之適當(dāng)時(shí)機(jī)，是指停爐前用以迅速降低爐溫，或指其他特殊需要時(shí)。
構(gòu)成爐室12之爐壁56上設(shè)置有一層例如耐火陶瓷纖維之隔熱材料54，爐床20上亦需設(shè)置一層耐火磚60，又如蓄熱室16，排氣管28及30以及循環(huán)管路32等亦應(yīng)包覆隔熱材料，以減少熱處理爐10之熱損失，并避免工廠內(nèi)室溫過度升高。
在一較佳實(shí)施例中，該燃燒器14是使用比例式重油燃燒器，抽風(fēng)機(jī)18是使用循環(huán)水往式抽風(fēng)機(jī)，垂直舉高器40，水平推進(jìn)器42及推送器50均是使用油壓缸推動(dòng)機(jī)構(gòu)；另外，各層輸送帶22是由數(shù)十個(gè)等距排列之U形支架58所支撐固定。
本實(shí)用新型提供之半封閉式熱氣流循環(huán)系統(tǒng)包括下列功能(1)熱氣流可回收使用，減少熱損失；(2)熱氣流由爐室12兩端進(jìn)入后，由中段抽風(fēng)機(jī)18強(qiáng)迫抽向爐室中央流動(dòng)，致爐室12內(nèi)爐溫可平均分布于爐室內(nèi)各處，使?fàn)t室內(nèi)之所有鋁錠80均能平均受熱，以提高熱交換效率；(3)因熱氣流被回送至蓄熱室內(nèi)16內(nèi)，使燃燒器14獲得充分之熱空氣供應(yīng)，使燃油與熱空氣混合良好，而獲得完全燃燒之效果；(4)因燃油是與高溫?zé)峥諝饣旌虾蟛湃紵?，而非傳統(tǒng)型式之燃油與冷空氣混合之方式，因此，本案之燃燒器14可使用例如低硫重油等高燃點(diǎn)燃油，以降低燃料成本；必要時(shí)，亦可將熱氣流循環(huán)管路32內(nèi)之部分熱氣流導(dǎo)引至燃料儲(chǔ)存柜(圖未示出)，使燃料獲得預(yù)熱效果；(5)由于本案燃料是完全燃燒，縱使在熱處理爐10啟動(dòng)之初，由循環(huán)管路32回送之空氣流溫度未達(dá)設(shè)定溫度，致在啟動(dòng)初期，燃油尚未達(dá)完全燃燒，但在此階段，因爐室內(nèi)壓力值(注爐室內(nèi)壓力系與熱氣流溫度成正比)，亦未超過設(shè)定壓力，以致所有進(jìn)入爐室12之熱氣流均由抽風(fēng)機(jī)18抽回循環(huán)管路32內(nèi)，而無任何含污染源之熱氣流由自然排氣式排氣管28及20排出；因此，當(dāng)爐室12內(nèi)升溫至設(shè)定溫度，致燃料得以完全燃燒之階段，排氣管28及30才有廢氣排出，此時(shí)所排出之廢氣中并不含有例如一氧化碳及硫化物等污染源，因此，可將排氣污染降至最低程度；以及(6)如前項(xiàng)所述，在熱室處理爐10啟動(dòng)初期，并無任何廢氣排出，在此階段，熱氣流是處于封閉性循環(huán)狀態(tài)，因此，可有效縮減爐溫上升至所需工作溫度之升溫時(shí)間。
如上所述之半封閉熱氣流連續(xù)循環(huán)式熱處理爐，可使用例如低硫重油等低價(jià)燃油為燃油，可大幅節(jié)省燃料成本，且其熱氣流可回收使用，爐內(nèi)溫度分布平均，可提高熱交換效率，并獲致完全燃燒，減少排氣污染及縮減升溫時(shí)間等功效。
權(quán)利要求1.一種連續(xù)循環(huán)式熱處理爐，包括一包覆有隔熱材料之爐室，該爐室具有中段位置及兩端；數(shù)個(gè)燃燒器，用以燃燒燃料而產(chǎn)生熱氣流；其特征在于還包括數(shù)個(gè)分別與一燃燒器連通之蓄熱室；這些蓄熱室先行將該熱氣流加熱，并引導(dǎo)該熱氣分別從該爐室之兩端進(jìn)入爐室內(nèi)；至少一個(gè)設(shè)于該爐室中段位置上之抽風(fēng)機(jī)，該抽風(fēng)機(jī)用以抽吸自兩端進(jìn)入爐室之熱氣流，強(qiáng)迫該等熱氣流向爐室之中段位置流動(dòng)；連通該抽風(fēng)機(jī)及各蓄熱室之循環(huán)管路，藉以將由抽風(fēng)機(jī)抽吸之熱氣流回送至各蓄熱室內(nèi)；設(shè)于該爐室兩端之自然排氣式排氣管；以及輸送裝置，用以將待加熱材料送入爐室內(nèi)及退出爐室外。
2.如權(quán)利要求1所述之連續(xù)循環(huán)式熱處理爐，其特征在于，該輸送裝置包括有至少一層橫貫于該爐室內(nèi)之傾斜式輸送帶，用以將待加熱材料送入該輸送帶上之自動(dòng)進(jìn)料裝置，以及用以將該待加熱材料送出輸送帶上之自動(dòng)退料裝置；位于該傾斜式輸送帶上之待加熱材料得沿著該輸送帶向該自動(dòng)退料裝置滾動(dòng)。
3.如權(quán)利要求2所述之連續(xù)循環(huán)式熱處理爐，其特征在于，該自動(dòng)進(jìn)料裝置及該自動(dòng)退料裝置是由一電氣開關(guān)控制而同步動(dòng)作。
4.如權(quán)利要求2或3所述之連續(xù)循環(huán)式熱處理爐，其特征在于，該自動(dòng)進(jìn)料裝置包括一用以啟閉該爐室之進(jìn)料門；一用以儲(chǔ)存待加熱材料之儲(chǔ)存室；一用以將該儲(chǔ)存室內(nèi)之待加熱材料舉送至該輸送帶高度之垂直舉高器；以及用以將由該垂直舉高器所舉送之待加熱材料推入輸送帶上之水平推進(jìn)器。
5.如權(quán)利要求2或3所述之連續(xù)循環(huán)式熱處理爐，其特征在于，該自動(dòng)退料裝置包括一用以啟閉該爐室之退料門；接近該退料門處并用以暫時(shí)制動(dòng)位于該輸送帶上待加熱材料之可升降阻錠機(jī)構(gòu)；以及一用以將輸送帶上之待加熱材料送出之推送器。
6.如權(quán)利要求1所述之連續(xù)循環(huán)式熱處理爐，其特征在于，該循環(huán)管路內(nèi)設(shè)有數(shù)個(gè)用以阻斷及導(dǎo)通該熱氣流之阻風(fēng)門。
專利摘要一種用以加熱鋁錠或其他圓柱體非鐵金屬之熱處理爐，包括一爐壁包覆有隔熱材料之爐室，該爐室具有一傾斜式輸送帶，進(jìn)料門及退料門。當(dāng)它們以間歇方式同步開啟時(shí)，位于爐床上之連續(xù)排列待加熱材料因本身重力而滾動(dòng)前進(jìn)，使其圓周面均能平均受熱；由燃燒器所產(chǎn)生之熱氣流，先在蓄熱室內(nèi)加熱后，再由爐室之近兩端對稱位置上進(jìn)入爐室，對待加熱材料進(jìn)行加熱，該爐室之近中段位置上設(shè)有至少一個(gè)循環(huán)式抽風(fēng)機(jī)，用以將爐室內(nèi)熱氣流抽出，再供給蓄熱室。
文檔編號(hào)F27B1/00GK2179962SQ9223477
公開日1994年10月19日 申請日期1992年10月3日 優(yōu)先權(quán)日1992年10月3日
發(fā)明者林政廷 申請人:誠穩(wěn)企業(yè)有限公司