CN106017074B - 一种用于温热成形生产的分体滑轨式旋转加热炉结构及生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于温热成形生产的分体滑轨式旋转加热炉结构及生产工艺。其特征在于：主体由多个独立加热炉体组成，主机整体呈环形排布；每个独立的加热炉可设若干层，并具有独立炉门和相对独立的炉膛空间，能够实现炉温的单独控制；单体加热炉底部设有滑轮装置，旋转加热炉中心设有一种新型滑环结构，滑环内部放置加热炉的控制线及防氧化气体输送管道，滑环内设电机可带动炉体沿环形滑轨进行圆周运动；加热炉内氮气通道在炉门处设有喷气口，通过喷气口喷出的气体在炉门处形成气帘。本发明使用在温热成形生产线中可以保证工件充分加热至指定温度，同时确保生产过程的连续性，满足节拍要求；提高加热效率，减少热量损失，节约成本。

Description

一种用于温热成形生产的分体滑轨式旋转加热炉结构及生产 工艺

技术领域

本发明涉及高强钢板热成形技术和铝镁合金温成形技术，具体地说是一种用于温热成形生产的分体滑轨式旋转加热炉结构。

背景技术

温热成形技术是一种用于成形高强度冲压件的先进制造技术，广泛应用于汽车制造行业。在温热成形中，为保证板料充分加热并且获得质量稳定的温热成形产品，对其关键装备——温热成形加热炉的研究改进也在不断进行。对于热成形工艺，在冲压前需要将工件温度快速加热至900℃并进行3分钟以上的保温，使工件完全奥氏体化；对于温成形工艺，需首先将工件温度加热至475℃，而后保温30分钟。因此，在温热成形生产中，对加热炉的加热速率和保温控制都有很高的要求。

目前广泛用于温热成形的加热炉为辊底式加热炉，其炉体呈隧道式，板料通过炉内的炉辊进行转运，在转运过程中通过电或气的方式进行加热。因此，它具有以下不足：1、占地空间大，这种加热炉需要有足够的长度以保证板料具有足够的加热及保温时间，其生产线长度一般不小于45米；2、能量损耗高，不论在大批量生产过程或是小批量生产调试情况下，辊底加热炉都必须整炉加热，才能实现炉温到达指定温度，在整炉升温过程中就会消耗更多的电或气；3、维护费用高，维修困难，辊底式加热炉的结构使得其拆卸更换困难，除了对加热元件的保养外还需要对炉辊及传动系统进行保养。针对辊底式加热炉的特点，近年来转底式加热炉的研发愈演愈烈，使用转底式加热炉能够有效的弥补辊底式加热炉占地空间大、维修维护费用高等方面的不足。但转底式加热炉同样存在一些不足。

申请号为201210398392.2的专利公开了一种《旋转式炉底环形加热炉》用于耐磨钢球热处理，此加热炉采用环形炉膛结构，具有较小的占地面积，但只设有一进一出两个炉门，无法通过增加配套的进、出料设备进一步提高生产效率；申请号为201120541177.4的专利公开了《一种旋转式锻造加热炉》用于对锻件进行加热，此专利的特点在于提出分区加热，通过不同密度分布的加热器实现温度的区域化控制，但这种分区加热方式在每个区域之间并没有设置用于阻挡温度传递的机构，无法避免不同加热区域的温度传导，具有一定的局限性；申请号为201210385919.8的专利公开了一种《多环并用的环形加热炉热处理生产线》，此加热炉将多个环形加热炉并列设置，可在同一条生产线上能够工件进行不同温度的热处理。除此之外，上述专利都存在一定的不足：例如加热炉中某段区域出现故障，将会导致加热炉整体无法正常运行，需全线停机检修。

发明内容

本发明提供了一种用于温热成形生产的分体滑轨式旋转加热炉结构，其特征在于：

加热炉主体由多个独立的加热炉体组成，加热炉整体呈环形排布；每个独立的加热炉可为若干层数，每一层设有各自的炉门，并具有相对独立的炉膛空间，能够实现炉温的单独控制；独立加热炉体底部设有滑轮装置，旋转加热炉中心设有一种新型滑环结构，滑环内部放置加热炉的控制线及防氧化气体输送管道，滑环内设有电机，可带动炉体沿环形轨道进行圆周运动；加热炉内设有氮气通道，在炉膛靠近炉门处设有喷气口，在加热过程中，炉膛内始终通有氮气，当炉门开启时，通过喷气口喷出的气体在炉门处形成气帘。

优选的，所述加热炉主体由八个单独的加热炉组成。

优选的，所述单个加热炉为单层炉膛结构。

一种用于温热成形生产的分体滑轨式旋转加热炉生产工艺，包括以下步骤：

将惰性气体通入加热炉炉膛内，形成保护氛围，待惰性气体浓度到达预定值时停止充气；而后将加热炉加热，通过控制系统调节炉内温度，使其达到指定值并保温；炉底滑轮与滑轨连接，通过电机带动炉体沿滑轨进行圆周运动；旋转至指定位置后，炉体停止旋转，喷气口开始向外喷出气体，炉门开启，形成气帘；在指定位置完成取料、送料后，关闭炉门，喷气口停止喷气；电机带动炉体旋转设定的角度，再次进行取料、送料；如此循环，实现连续生产。

与现有技术相比，本发明提供的加热炉采用旋转运行形式，整体呈环形，占地空间能有效减小；同时，采用分体的形式，由多个单独的加热炉组成整体旋转加热炉，当某个独立加热炉体发生故障时，能够方便快速的检修或替换故障炉体；每个单独的加热炉配有独立的温控装置对炉膛温度进行控制，能有效实现分段加热的目的；在炉膛的后方设置有与通气管路相通的气孔，用于通入气体，控制炉内气体成分；在炉膛靠近炉门处设置有喷气口，当炉门开启时在炉门处形成气帘。加热炉的炉门开启与闭合采用气动式，炉门的开启即关闭以及整体旋转与停止的时刻都由计算机预设的工艺节拍进行控制。

本发明具有占地空间小、维修维护方便、高效节能、成形产品质量高、稳定性强等优点，因此本发明可在温热成形等领域推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例分体滑轨式旋转加热炉主视结构示意图；

图2是本发明实施例分体滑轨式旋转加热炉A-A剖视图；

图3是本发明实施例分体滑轨式旋转加热炉俯视结构示意图；

图4是本发明实施例独立加热炉(优选用于温成形)的结构示意图；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图中示例性的示出了本发明实施例提供的一种用于温热成形生产的分体滑轨式旋转加热炉示意图，该结构主要包括：

加热炉主体1由多个独立的加热炉体2组成，所述加热炉整体呈环形排布；所述独立的加热炉可为若干层数，每一层设有各自的炉门3，并具有相对独立的炉膛空间4，能够实现炉温的单独控制；所述独立的加热炉底部设有滑轮装置5，由电机控制的炉体能够沿环形滑轨6进行圆周运动；所述旋转加热炉中心设有滑环结构7，所述滑环内部用于放置加热炉的控制线及防氧化气体输送管道，并在内部设有电机，可带动所述炉体沿环形滑轨进行圆周运动；所述加热炉内设有氮气通道，在所述炉膛靠近炉门处设有喷气口8，在加热过程中，所述炉膛内始终通有氮气，当所述炉门开启时，通过所述喷气口喷出的气体在炉门处形成气帘；

旋转加热炉的中心设有一种新型滑环结构7，滑环内部用于放置加热炉的控制线及防氧化气体输送管道，避免旋转过程中，各炉的控制线相互缠绕和干涉；在滑环结构处，设有风扇10及维护窗11，风扇外壳设有百叶窗，利于滑环内部散热；滑环内设有电机，可带动旋转加热炉进行圆周运动；

其中，旋转加热炉由八个独立的加热炉体2组成，能够保证工件充分加热至指定温度，提高生产效率；独立加热炉体为单层结构并设有独立的温度控制单元9；

旋转加热炉底部设有滑轮装置5，滑轮装置能够与固定于地面上的滑轨6相连接，在滑环的带动下沿环形轨道运动；

独立加热炉体的炉膛靠近炉门处设有氮气喷射装置8，当炉门开启时，通过氮气喷射装置由上而下喷出气体，在炉膛口处形成气帘，使炉内外形成正负压差，防止炉内外气体交换，从而减少炉膛温度的流失；同时，单独炉体的炉膛内设有氮气通道，使炉膛在工作过程中处于惰性气体环境中，减少工件的氧化。

其中，旋转加热炉的加热方式为辐射加热。

本发明的用于温热成形生产的分体滑轨式旋转加热炉生产工艺可用以下步骤：

在热成形生产中，优选的方案是：加热炉主体由八个单独的加热炉组成，单个加热炉为单层炉膛结构。先将惰性气体通入加热炉炉膛4内，形成保护氛围，待惰性气体浓度到达预定值时停止充气；而后将加热炉2加热，通过控制系统9调节炉内温度，使其达到指定值并保温；炉底滑轮5与滑轨6连接，通过电机带动炉体沿滑轨进行圆周运动；旋转至指定位置后，炉体停止旋转，喷气口8开始向外喷出气体，炉门3开启，形成气帘；在指定位置完成取料、送料后，关闭炉门，喷气口停止喷气；电机带动炉体旋转设定的角度，再次进行取料、送料；如此循环，实现连续生产。

在温成形生产中，整体流程与热成形生产过程相似。考虑到铝合金板料的成形工艺需求(生产节拍为20s，板料加热时间30min)，优选的方案是：加热炉主体由十个单独的加热炉组成，单个加热炉为九层炉膛结构，如图4所示。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种用于温热成形生产的分体滑轨式旋转加热炉，其特征在于：

加热炉主体由多个独立的加热炉体组成，所述加热炉整体呈环形排布；所述独立的加热炉体可为若干层数，每一层设有各自的炉门，并具有相对独立的炉膛空间，能够实现炉温的独立控制；所述独立的加热炉体底部设有滑轮装置，所述旋转加热炉中心设有滑环结构，由电机控制的炉体能够沿环形滑轨进行圆周运动；所述加热炉内设有氮气通道，在所述炉膛靠近炉门处设有喷气口，在加热过程中，所述炉膛内始终通有氮气，当所述炉门开启时，通过所述喷气口喷出的气体在炉门处形成气帘。

2.根据权利要求1所述的一种用于温热成形生产的分体滑轨式旋转加热炉，其特征在于：所述旋转加热炉的中心设有一种新型滑环结构，所述滑环内部用于放置加热炉的控制线及防氧化气体输送管道，避免旋转过程中，各炉的控制线相互缠绕和干涉；在所述滑环结构处，设有风扇及维护窗，所述风扇外壳设有百叶窗，利于滑环内部散热；滑环内设有电机，可带动旋转加热炉进行圆周运动。

3.根据权利要求1所述的一种用于温热成形生产的分体滑轨式旋转加热炉，其特征在于：所述的旋转加热炉由多个单独的炉体组成，能够保证工件充分加热至指定温度，提高生产效率；所述的单独炉体设有独立的温度控制单元；根据具体工程情况，可对炉体进行拆卸或组装，整个加热炉可由3-12个单独炉体组成，以适应不同的生产工艺加热需求；根据具体工程情况，所述的单独炉体还可设计成纵向排布的1-9层的加热炉，用以适应不同的生产节拍要求。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种用于温热成形生产的分体滑轨式旋转加热炉，其特征在于：所述的旋转加热炉底部设有滑轮装置，所述的滑轮装置能够与固定于地面上的滑轨相连接，在滑环的带动下沿环形轨道运动。

5.根据权利要求1所述的一种用于温热成形生产的分体滑轨式旋转加热炉，其特征在于：所述独立的加热炉体的炉膛靠近炉门处设有氮气喷射装置，当炉门开启时，通过氮气喷射装置由上而下喷出气体，在炉膛口处形成气帘，使炉内外形成正负压差，防止炉内外气体交换，从而减少炉膛温度的流失；同时，所述独立的加热炉体的炉膛内设有氮气通道，使炉膛在工作过程中处于惰性气体环境中，减少工件的氧化。

6.根据权利要求1所述的一种用于温热成形生产的分体滑轨式旋转加热炉，其特征在于：所述旋转加热炉的加热方式可为电阻棒加热、电磁感应加热、混合加热。

7.一种如权利要求1-6任一所述的用于温热成形生产的分体滑轨式旋转加热炉结构的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

将惰性气体通入加热炉炉膛内，形成保护氛围，待惰性气体浓度到达预定值时停止充气；而后将加热炉加热，通过控制系统调节炉内温度，使其达到指定值并保温；炉底滑轮与滑轨连接，通过电机带动炉体沿滑轨进行圆周运动；旋转至指定位置后，炉体停止旋转，喷气口开始向外喷出气体，炉门开启，形成气帘；在指定位置完成取料、送料后，关闭炉门，喷气口停止喷气；电机带动炉体旋转设定的角度，再次进行取料、送料；如此循环，实现连续生产。