[發明專利]立式超高溫連續球化爐

有效

• 申請號: 201010264746.5
• 申請日: 2010-08-27
• 公開（公告）號: CN101912974A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發明（設計）人: 言偉雄
• 申請（專利權）人: 株洲弗拉德科技有限公司
• 主分類號: B22F9/10
• 分類號: B22F9/10
• 代理公司: 株洲市奇美專利商標事務所 43105
• 代理人: 肖美哲

技術領域

本發明涉及一種立式超高溫連續球化爐，特別是一種在硬面材料行業可實現對不規則鑄造碳化鎢等硬質合金顆粒球形化工藝的立式超高溫連續球化爐。

技術背景

隨著人們對工件的表面耐磨防腐性能要求越來越高，硬面材料的的市場需求以較快速度增長，特別是隨著硬面材料噴涂(噴焊)技術的不斷發展，球形鑄造碳化鎢以其獨特的強度與硬度相結合性能、良好流動性能和耐磨防腐性能備受人們關注。

早在上世紀末，人們提出了球形鑄造碳化鎢的概念，先后研發出了多種制備技術和工藝裝備，如水冷坩堝熔煉旋轉霧化法、電弧熔煉旋轉霧化法、超高溫熔煉氣體霧化法等，這幾種方法的共同特點是：先將配料溶化變成碳化鎢溶液，再對溶液進行霧化制粒并快速冷卻，從而獲得球形狀鑄造碳化鎢顆粒，雖然它們省去了制造普通鑄造碳化鎢顆粒的工序，具有工藝鏈短的優點，但存在粒度范圍寬、生產成本高等缺點，不適用工業化規模生產。

發明內容

本發明的目的在于克服上述工藝缺陷，提供一種能耗低、產量高、粒度穩定、適合工業化規模生產的鑄造碳化鎢球形化制備工藝以及與之相匹配的工作溫度高達3200℃的鑄造碳化鎢高溫連續球化爐。

本發明的技術方案：一種立式超高溫連續球化爐，整體結構為立式結構，生產工作制為連續工作方式，最高使用溫度為3200℃，加熱方式為電阻加熱或感應加熱，球化對象主要為不規則硬質合金顆粒及硬面材料顆粒(如鑄造碳化鎢顆粒等)。

球化爐由進料、加熱、冷卻三部分組成。進料部分負責可控、均勻地向超高溫爐膛提供爐料；加熱部分負責將爐料加熱到熔融狀態并形成球形狀顆粒；冷卻部分負責將球形狀顆?？焖倮鋮s并送出爐外。

水冷式爐殼由上、中、下三部分帶法蘭的筒體及爐蓋疊置構成。

上筒體底部法蘭帶內支承座和中心孔，內支承座中心位置上方設有帶中心孔的底座和垂直放置在底座上的石墨管，石墨管外周設置保溫層；上筒體上方設有爐蓋，爐蓋中心位置設有一個圓柱筒體式爐咀；

底座和石墨管的中心孔為同軸通孔，該通孔與上方相對應的進料管形成下料通道，進料管上方通過進料機構與料斗相通；在石墨管中設有管形加熱區，不規則顆粒狀物料通過該管型加熱區被加熱至熔融狀態并形成球形狀顆粒；

石墨管中心孔與底座中心孔組成的同軸通孔的底部為自上而下、由小到大的同軸臺階孔或同軸喇叭形孔，同軸通孔內臺階的數量至少有一個臺階，上臺階的水平面a位于管狀加熱區內，即上臺階的水平面a的位置高于管狀加熱區的底平面。

石墨管與底座也可以為整體結構，其中心孔內壁上至少有一個臺階；或至少二個底座疊置而成的中心孔與石墨管中心孔組成同軸臺階通孔，上臺階的水平面a位于管狀加熱區內，即上臺階的水平面a的位置高于管狀加熱區的底平面。

中筒體內設有由旋轉驅動機構帶動的錐形甩盤；錐形甩盤在旋轉驅動機構的驅動下繞中心垂線作圓周運動；

下部筒體為帶出料管的圓錐形筒體，在出料管上設有向下傾斜的氣咀；

本發明的創新點是：所述石墨管中心孔與底座中心孔組成的同軸通孔底部為自上而下、由小到大的同軸臺階孔或喇叭形孔，臺階的數量為一個(含一個)以上，上臺階的水平面位置在管狀加熱區內，即上臺階的水平面a的位置高于管狀加熱區底平面，這樣做的目的是：把通過加熱區的下料通孔的出口位置從加熱區下方提升到加熱區中，確保該通孔出口部位(即上臺階位置)有足夠高的溫度，防止物料通過該位置時因溫度過低而凝固在該位置附近，造成下料通道堵塞。實踐證明，如果中心通孔是等直徑孔，只需幾個小時下料通道就會堵塞。

生產工藝過程：將經過篩分的粒度均勻的不規則顆粒物料裝入料斗，分別從上氣咀和下氣咀加入保護氣體(從下氣咀加入保護氣體的目的是防止空氣從出料管進入爐體內)，將爐體內的空氣排出爐外，確認爐內氧含量低于工藝值后，向爐體送電，石墨管的管狀加熱區開始升溫，溫度到達工藝值后，由進料機構可控、均勻地向進料管供料，物料經進料管進入通孔，并以自由落體方式下落，在經過石墨管的管狀加熱區1時，瞬間被加熱到熔融狀態并形成球狀，下落通過底座后進入中筒體冷卻區，當落到繞中心軸線旋轉的錐形甩盤上時，因自由落體產生的撞擊力和錐形甩盤的離心力作用，物料被甩到水冷式爐殼的水冷式夾層筒體的內壁上快速冷凝到工藝溫度，然后順著水冷式爐殼內壁從底部圓錐形筒體出料管落到爐外。物料由進料機構控制，連續、均勻、可控地通過通孔，實現了連續生產工藝。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；