[發明專利]一種鋁合金制品熱處理爐用快速加熱裝置

有效

• 申請號: 201210043091.8
• 申請日: 2012-02-23
• 公開（公告）號: CN102586705A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 李宗鵬;孔偉;許克超
• 申請（專利權）人: 沈陽東大三建工業爐制造有限公司
• 主分類號: C22F1/04
• 分類號: C22F1/04
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 安宇宏;韓明星

技術領域

本發明屬于鋁合金制品熱處理設備技術領域，特別適用于較大的鋁合金零部件的無料筐連續式熱處理爐用加熱裝置。

背景技術

鑄態下生產出的鋁合金制品，如汽車和摩托車輪轂、發動機殼體等，由于其內部結晶組織不夠均勻，且或多或少存在鑄造內應力，因此其機械性能往往不能滿足使用要求，需要通過熱處理工藝，使其擴散均質，釋放內能，提高強度和韌性，承載更大壓力和沖擊。其中，最常見的是對鋁合金輪轂進行熱處理，熱處理使用的主要設備是T6熱處理爐。在熱處理過程中，將處理部件置于爐內，進行固溶和時效處理，其中，固溶處理是將工件快速加熱到540℃，保溫3小時后，在溫水中淬火；時效處理是將工件快速加熱到150℃左右，保溫3小時，然后出爐空冷。因熱處理的工藝性要求，絕對不可以縮短固溶和實效處理中的保溫時間，因此必須保證熱處理爐的爐身長度。如果要減少工件在爐內時間，提高生產率，降低能耗，只能靠縮短升溫階段的時間。因此，如何在短時間內迅速提高工件自身溫度已是當前鋁合金熱處理爐所要攻克的技術難題之一，也是今后降低熱處理爐制造成本，提高自身作業效率的技術發展方向。

鋁合金工件在熱處理爐內的升溫，主要是靠其與高溫氣體的對流傳熱吸收熱能，即在爐內循環風機的作用下，被加熱的高溫空氣在爐內快速流動形成熱風，吹掃到工件表面，使工件自身的溫度逐步達到設定的標準。由此可見，工件的升溫速度主要取決于吹掃到鋁合金工件表面的熱風風速。目前，在一般鋁合金熱處理爐的升溫加熱區內，熱風循環通常采用大循環方式，吹掃到工件上的熱風風速在8米/秒左右，工件升溫時間一般需要90分鐘。

發明內容

本發明在于克服現有技術的不足，而提供一種快速加熱裝置，利用本裝置可將熱處理爐內升溫加熱段的熱風風速大幅提高，繼而顯著縮短工件升溫加熱的時間。

根據本發明的方面，提供了一種鋁合金制品熱處理爐用快速加熱裝置，該快速加熱裝置包括循環風機渦殼、熱風通道、風量調節檔板、螺桿、螺母板、上層導風罩、上層工件擺放平臺、下層導風罩、下層工件擺放平臺和調節板軸，其中，循環風機渦殼的出風口與熱風通道的入風口焊接相連，熱風通道、上層導風罩和下層導風罩形成為一體，熱風通道通過螺栓固定在熱處理爐的爐頂，上層導風罩通過螺栓固定在熱處理爐的側墻，下層導風罩通過螺栓固定在上層工件擺放平臺的下表面和熱處理爐的側墻，上層導風罩的底面設置有上噴射孔，下層導風罩的底面設置有下噴射孔，風量調節檔板與螺桿的一端連接，螺桿的另一端與固定在熱處理爐爐壁外側的螺母板連接，螺桿帶動風量調節檔板繞著調節板軸在40°范圍內轉動。

根據本發明的實施例，上噴射孔和下噴射孔可以分別與上層工件和下層工件所在位置一一對應。

根據本發明的實施例，當熱處理溫度為540℃時，上層導風罩和下層導風罩的材料可以選用厚度為2mm的1Cr17耐熱鋼板。當熱處理溫度為150℃時，上層導風罩和下層導風罩的材料可選用厚度為2mm的Q235B材料。

采用本發明的快速加熱裝置，可以將工件的熱處理時間縮短1倍，大幅縮短熱處理窯身，并明顯降低能耗，技術進步效果十分顯著。

附圖說明

圖1是設置有工件以及根據發明實施例實施例的快速加熱裝置的熱處理爐剖視圖；

圖2是上層導風罩和下層導風罩結構的透視圖；

圖3是上層導風罩和下層導風罩噴射孔的局部放大示意圖。

在附圖中，1為循環風機渦殼，2為熱風通道，3為風量調節檔板，4為螺桿，5為螺母板，6為上層導風罩，7為下層導風罩，8為上層工件，9為下層工件，10為上噴射孔，11為下噴射孔，12為上層工件擺放平臺，13為下層工件擺放平臺，14為調節板軸。

具體實施方式

本發明公開的快速加熱裝置采用空氣射流方式將熱風的流速提高到20～30米/秒，并且通過特制的噴射孔以垂直工件的方式向工件表面噴射熱風，從而對工件進行快速加熱。這里，熱風只在噴射孔與工件之間相距約150～200mm的短距離內保持高流速，因此不需要采用大功率鼓風設備，用一般的爐窯風機即可滿足要求，因此不需要很多的投資。通過這樣的空氣射流進行加熱的熱傳導系數約為80～90Kcal/m².h.℃，可將升溫時間由原來的90分鐘縮短到40分鐘。此外，在普通爐子上加熱工件時，在氣流方向上還產生降溫，為消除這一降溫往往需要很長時間，在本發明的射流加熱裝置的爐子中，這種降溫現象基本不會出現。

另外，本發明還將傳統熱處理爐中的工件的一層擺放設計成了雙層擺放，從而明顯提高了熱處理爐的作業效率。