專利名稱：分區(qū)控制輻射管加熱器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及熱處理設備的加熱部件，尤其是深型井式氣氛熱處理爐的加熱器。
背景技術：
目前我國長軸類機械零件的氣氛熱處理，大多采用深型井式氣氛熱處理爐進行保護氣氛淬火、滲碳、碳氮共滲、氮化處理，從而提高零件的綜合機械性能。深型井式氣氛熱處理爐的溫度控制精度及溫度均勻性是設備性能及熱處理工藝條件的關鍵指標。而加熱器的使用壽命及維護方便性是設備的可靠性與生產效率的重要因素。 現有深型井式氣氛熱處理爐的加熱器通常采用電阻帶加熱方式，為了避免爐內氣氛對電阻帶的影響，設備還需配備馬弗及馬弗底部油封裝置。使用這種加熱器主要存在三方面的問題l.馬弗蓄熱量大、能耗大、壽命短、維修不便；2.由于底部油密封內油蒸汽揮發(fā)，對加熱器及爐內氣氛產生不良影響，加熱器的使用壽命縮短，而且加熱器的維修更換非常不便；3.底部油密封存在著火災的安全隱患。 現有井深不足1. 5米的氣氛熱處理爐的加熱器也有采用輻射管加熱的方式。輻射管由輻射管管殼及設置在管殼內的一個加熱組件組成，若干輻射管均勻分布在氣氛熱處理爐的爐壁內側，并受控于同一控制單元，構成輻射管加熱器。這種加熱器的優(yōu)點是加熱組件與爐內氣氛完全隔離，無需使用馬弗及馬弗底部油封，設備的能耗及維護成本大幅度降低。然而由于現有輻射管式加熱器無法分區(qū)加熱控溫，因此不適用于井深超過1. 5米的氣氛熱處理爐。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種能實現分區(qū)控制，可用于深型井式氣氛熱處理爐加熱的分區(qū)控制輻射管加熱器。 本發(fā)明的技術解決方案是分區(qū)控制輻射管加熱器，它由若干相同的輻射管組成，其特征在于每只輻射管包括若干個加熱組件及一個輻射管管殼，加熱組件縱向依次排列于輻射管管殼內；不同輻射管之間，橫向同層加熱組件受控于同一控制單元；各層加熱組件分別受控于不同的控制單元，實現分區(qū)控制。 所述加熱組件由兩根電極引出棒、若干陶瓷隔圈及一組電阻絲組成，若干陶瓷隔圈沿輻射管管殼軸向均勻設置，一組電阻絲穿插繞制在若干陶瓷隔圈上，兩根電極引出棒分別連接于一組電阻絲的兩端。 所述控制單元至少包括熱電偶、控制儀表、調功器。 采用本發(fā)明分區(qū)控制輻射管加熱器，可以實現在同一支輻射管內，進行分區(qū)加熱與控制，從而實現深型井式氣氛熱處理爐的溫度精確控制，獲得優(yōu)越的溫度均勻性。深型井式氣氛熱處理爐采用本發(fā)明，可以將加熱組件與爐內氣氛完全隔離，無需使用馬弗及馬弗底部油封，設備的能耗及維護成本大幅度降低；工件的熱處理質量及生產效率大幅提高；加熱器的使用壽命延長，設備更加安全可靠。


圖1為本發(fā)明實施例分區(qū)控制輻射管示意圖。
圖2為本發(fā)明實施例上層加熱組件示意圖。
圖3為本發(fā)明實施例中層加熱組件示意圖。
圖4為本發(fā)明實施例下層加熱組件示意圖。
圖5為本發(fā)明實施例A向視圖。
圖6為本發(fā)明實施例B-B剖示圖。
圖7為本發(fā)明實施例C-C剖示圖。
圖8為本發(fā)明實施例D-D剖示圖。 圖9為本發(fā)明實施例在深型井式氣氛熱處理爐上的應用示意圖。
圖10為本發(fā)明實施例動力主回路線路圖。
圖11為本發(fā)明實施例控制回路線路圖。 圖中1、輻射管法蘭，2、爐體法蘭，3、輻射管管殼，4、保溫塞，5、上層加熱組件，6、 中層加熱組件，7、輻射管，8、下層加熱組件，9、上層電極引出棒，10、陶瓷隔圈，11、電阻絲， 12、中層電極引出棒，13、下層電極引出棒，14、上層加熱組件接線端子，15、中層加熱組件接 線端子，16、下層加熱組件接線端子，17、爐蓋，18、爐壁，19、上層可控硅調功器，20、上層溫 度控制器，21、中層可控硅調功器，22、中層溫度控制器，23、下層可控硅調功器，24、下層溫 度控制器，25、上層熱電偶，26、中層熱電偶，27、下層熱電偶。
具體實施例方式實施例三區(qū)控制輻射管加熱器 輻射管上層加熱組件5由兩根上層電極引出棒9、十四只陶瓷隔圈IO及一組電阻 絲11組成，所述一組電阻絲11的功率為十千瓦。陶瓷隔圈10包含一個盤面和一個立柱， 盤面和立柱可以是整體的，也可以是分體的；盤面上設有兩圈通孔，外圈十八個通孔用于穿 插繞制電阻絲11，內圈六個通孔用于區(qū)隔上層電極引出棒9、中層電極引出棒12和下層電 極引出棒13，立柱用于區(qū)隔盤面。十四只陶瓷隔圈10沿輻射管管殼3軸向疊加排列，每組 中所有陶瓷隔圈10上的通孔上、下對齊。 一組電阻絲11往復穿插于后十三只陶瓷隔圈10 的十五個外圈通孔中。兩根上層電極引出棒9插在前兩只陶瓷隔圈10的兩個內圈通孔中， 這兩個內圈通孔正對電阻絲纏繞的缺口，兩根上層電極引出棒9分別連接于一組電阻絲11 的兩端，上層電極引出棒9、中層電極引出棒12和下層電極引出棒13的長度應該保證其頭 部伸出輻射管7外。中層加熱組件6和下層加熱組件8的結構與上層加熱組件5相同。
三區(qū)控制輻射管7由上層加熱組件5、中層加熱組件6、下層加熱組件8、保溫塞4、 輻射管法蘭1、爐蓋法蘭2及輻射管管殼3組成。三個加熱組件縱向依次排列于輻射管管殼 3內，在上層加熱組件5的上方設置有保溫塞4，在輻射管管殼3的開口處設置有輻射管法 蘭1和爐蓋法蘭2，輻射管法蘭1與輻射管7固定連接。輻射管法蘭1和保溫塞4上分別開 設有與陶瓷隔圈10內圈通孔對應的六個通孔。上層加熱組件5的上層電極引出棒9穿過 保溫塞4和輻射管法蘭l，伸出輻射管7外。中層加熱組件6的中層電極引出棒12穿過上 層加熱組件5的十四只陶瓷隔圈10、保溫塞4和輻射管法蘭1，伸出輻射管7外。下層加熱
4組件8的下層電極引出棒13穿過上層加熱組件5和中層加熱組件6的二十八只陶瓷隔圈10、保溫塞4和輻射管法蘭l，伸出輻射管7外。輻射管法蘭1上設有兩根上層加熱組件接線端子14、兩根中層加熱組件接線端子15和兩根下層加熱組件接線端子16，兩根上層加熱組件接線端子14分別與兩根上層電極引出棒9連接，兩根中層加熱組件接線端子15分別與兩根中層電極引出棒12連接，下根上層加熱組件接線端子16分別與兩根下層電極引出棒13連接。 三區(qū)控制輻射管加熱器，由十二根輻射管7和上層控制單元、中層控制單元和下層控制單元組成。上層控制單元至少包括上層熱電偶25、上層溫度控制器20、上層可控硅調功器19。中層控制單元至少包括中層熱電偶26、中層溫度控制器22、中層可控硅調功器21。下層控制單元至少包括相互并聯(lián)的下層熱電偶27、下層溫度控制器24、下層可控硅調功器23。十二根輻射管7穿過深型井式氣氛熱處理爐爐蓋17上的通孔，均布在深型井式氣氛熱處理爐的爐壁18內側，輻射管7管口的爐蓋法蘭2與深型井式氣氛熱處理爐的爐蓋17上表面固定。十二根輻射管7的上層加熱組件接線端子14與上層控制單元連接，十二根輻射管7的中層加熱組件接線端子15中層控制單元連接，十二根輻射管7的下層加熱組件接線端子16與下層控制單元連接。 本實施例僅為本發(fā)明眾多具體實施方式
中的一個個例。根據深型井式氣氛熱處理爐深度的不同，加熱組件按上下方向分區(qū)，可分為二區(qū)、三區(qū)、四區(qū)或更多區(qū)。加熱組件的功率也會因深型井式氣氛熱處理爐的功率，及分區(qū)情況不同而變化，陶瓷隔圈的數量，陶瓷隔圈上的通孔數量也會隨之變化。依據本發(fā)明技術方案而演化出的具體實施方式
均在本發(fā)明保護范圍內。
權利要求
分區(qū)控制輻射管加熱器，它由若干相同的輻射管組成，其特征在于每只輻射管包括若干個加熱組件及一個輻射管管殼，加熱組件縱向依次排列于輻射管管殼內；不同輻射管之間，橫向同層加熱組件受控于同一控制單元；各層加熱組件分別受控于不同的控制單元。
2. 據權利要求1所述的分區(qū)控制輻射管加熱器，其特征在于所述加熱組件由兩根電 極引出棒、若干陶瓷隔圈及一組電阻絲組成，若干陶瓷隔圈沿輻射管管殼軸向均勻設置，一 組電阻絲穿插繞制在若干陶瓷隔圈上，兩根電極引出棒分別連接于一組電阻絲的兩端。
3. 據權利要求1所述的分區(qū)控制輻射管加熱器，其特征在于所述控制單元至少包括 熱電偶、控制儀表、功率調功器。
4. 據權利要求2所述的分區(qū)控制輻射管加熱器，其特征在于陶瓷隔圈為十四只，一組 電阻絲功率為十千瓦；陶瓷隔圈包含一個盤面和一個立柱，盤面上設有兩圈通孔，外圈十八 個電阻絲通孔，內圈六個電極引出棒通孔，立柱區(qū)隔于盤面之間；十四只陶瓷隔圈沿輻射管 管殼軸向疊加排列，每組中所有陶瓷隔圈上的通孔上、下對齊；一組電阻絲往復穿插于后 十三只陶瓷隔圈的十五列外圈通孔中；兩根電極引出棒插在前兩只陶瓷隔圈的兩個內圈通 孔中，這兩個內圈通孔正對電阻絲纏繞的缺口，兩根電極引出棒分別連接于一組電阻絲的 兩端，電極引出棒的長度應該保證其頭部伸出輻射管外。
5. 據權利要求1或4所述的分區(qū)控制輻射管加熱器，其特征在于所述輻射管為三區(qū) 控制輻射管，它由上層加熱組件、中層加熱組件、下層加熱組件、保溫塞、輻射管法蘭、爐蓋 法蘭及輻射管管殼組成，三個加熱組件縱向依次排列于輻射管管殼內，在上層加熱組件的 上方設置有保溫塞，在輻射管管殼的開口處設置有輻射管法蘭和爐蓋法蘭，輻射管法蘭與 輻射管固定連接；輻射管法蘭和保溫塞上分別開設有與陶瓷隔圈內圈通孔對應的六個通 孔；上層加熱組件的電極引出棒穿過保溫塞和輻射管法蘭上的通孔，伸出輻射管外；中層 加熱組件的電極引出棒穿過上層加熱組件的陶瓷隔圈內圈通孔、保溫塞和輻射管法蘭上的 通孔，伸出輻射管外；下層加熱組件的電極引出棒穿過中層加熱組件和上層加熱組件的陶 瓷隔圈內圈通孔、保溫塞和輻射管法蘭上的通孔，伸出輻射管外；輻射管法蘭設有兩根上層 加熱組件接線端子、兩根中層加熱組件接線端子、兩根下層加熱組件接線端子，兩根上層加 熱組件接線端子分別與兩根上層電極引出棒連接，兩根中層加熱組件接線端子分別與兩根 中層電極引出棒連接，下根上層加熱組件接線端子分別與兩根下層電極引出棒連接。
6. 據權利要求3所述的分區(qū)控制輻射管加熱器，其特征在于所述控制儀表為溫度控 制器。
7. 據權利要求3所述的分區(qū)控制輻射管加熱器，其特征在于所述調功器為可控硅調 功器。
全文摘要
本發(fā)明提供的分區(qū)控制輻射管加熱器涉及熱處理設備的加熱部件，尤其是深型井式氣氛熱處理爐的加熱器。它由若干相同的輻射管組成，其特征在于每只輻射管包括若干個加熱組件及一個輻射管管殼，加熱組件縱向依次排列于輻射管管殼內；不同輻射管之間，橫向同層加熱組件受控于同一控制單元；各層加熱組件分別受控于不同的控制單元，實現分區(qū)控制。本發(fā)明的優(yōu)點是可實現分區(qū)溫度控制，控制溫度精確、溫度均勻性優(yōu)越；同時，采用本發(fā)明可以取消馬弗及馬弗油封裝置，設備能效高，輻射管適應壽命長，維護方便，安全可靠，熱處理質量好，生產效率高。
文檔編號H05B3/64GK101754504SQ20101001798
公開日2010年6月23日 申請日期2010年1月19日 優(yōu)先權日2010年1月19日
發(fā)明者韓伯群 申請人:江蘇豐東熱技術股份有限公司