[發明專利]一種側風循環內熱式隧道純氮保護退火爐

有效

• 申請號: 201710202259.8
• 申請日: 2017-03-30
• 公開（公告）號: CN107058693B
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 張曉云;李化治;張家驥
• 申請（專利權）人: 北京郡北科磁性科技有限公司
• 主分類號: C21D1/34
• 分類號: C21D1/34;C21D1/26;C21D1/74;C21D9/00;C21D11/00
• 代理公司: 北京易正達專利代理有限公司11518
• 代理人: 路遠

技術領域

本發明涉及熱處理設備領域，尤其涉及一種用于改善軟磁磁芯元件的磁性能的側風循環內熱式隧道純氮保護退火爐。

背景技術

目前，軟磁非晶行業普遍采用施加橫向永磁高磁場下進行350-560℃退火以改善軟磁磁芯元件的磁性能，例如，受到磁極和爐罐高度的限制，使用了外熱式的扁平隧道式純氮保護退火爐。但是，外熱式爐型的主要缺點是在加熱過程中，被加熱工件的內外溫差過大，特別是在被加熱工件材質具有晶化發熱現象的情況(例如非晶材料)，工件內部元件溫度往往高出外部元件溫度達160℃之多，極不均勻，過燒導致不良品增加。在常規采用的外熱式、無氣體流動的加熱條件下，其傳熱效率很低，工件由外向內慢速熱傳導，內外溫差很大。

如中國發明專利，申請號為：200910039582.3，其公開了一種在橫向磁場下軟磁卷繞鐵心的熱處理設備及方法，它包括一縱向隧道式退火爐，該爐的均溫區段的被加熱工件上方和下方分別設置有帶釹鐵硼磁極的N極板和S極板，在N極板和S極板之間產生由N至S的沿垂直方向的強力磁力線，上下兩個磁極板的外側可以通過純鐵磁軛理解成外磁路，該磁極整體設置在隧道爐表面上下方，隧道爐內還設置有用于安放卷繞鐵心工件的密封馬弗罐，馬弗罐內通有防氧化的氮氣。然而這種常規外熱式加熱方式的熱惰性嚴重，由執行機構加熱器開始加熱，需要經過不銹鋼馬弗罐和工件周圍的空氣傳導才能傳到工件熱電偶，熱惰性時間很大，容易產生超溫和控溫波動現象，尤其在工件材質具有晶化發熱現象的情況(例如非晶材料)下，過熱超溫導致工件報廢情況經常發生。

因此，研制出一種能夠解決以上問題的內熱式隧道純氮保護退火爐是本領域技術人員所急需解決的難題。

發明內容

本發明提供了一種側風循環內熱式隧道純氮保護退火爐，可使工件均勻加熱，降低工件內外溫差，改善工件的退火質量，提高了磁芯元件的退火處理效率，且設備占用空間小，應用范圍廣。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種側風循環內熱式隧道純氮保護退火爐，包括一橫向設置的不銹鋼馬弗罐，在所述不銹鋼馬弗罐的外側中部包覆有一圈保溫層，不銹鋼馬弗罐的內部中間放置有被加熱工件，所述被加熱工件的兩側對稱設有絕熱擋板；所述不銹鋼馬弗罐的底部設有開口，不銹鋼馬弗罐的底部開口外側通過風機外絕熱墻包圍形成一腔體，在所述腔體內縱向對稱布置有風機左內絕熱墻和風機右內絕熱墻，所述風機左內絕熱墻和風機右內絕熱墻的下方分別縱向安裝有左密封加熱管和右密封加熱管；在所述風機外絕熱墻的底部中間安裝有水冷密封軸，所述水冷密封軸的上端設有耐熱離心風機，下端連接外部馬達，所述耐熱離心風機位于左密封加熱管和右密封加熱管之間；所述風機左內絕熱墻和風機右內絕熱墻分別與風機外絕熱墻內壁之間形成熱風左出口和熱風右出口，風機左內絕熱墻和風機右內絕熱墻之間還設有回風口，腔體內的熱風左出口、熱風右出口、回風口與不銹鋼馬弗罐內部形成熱氣流循環風道。

進一步地，所述不銹鋼馬弗罐的左、右兩端安裝有密封法蘭蓋，所述密封法蘭蓋與不銹鋼馬弗罐的連接處設有密封圈。

進一步地，所述不銹鋼馬弗罐的內部且靠近被加熱工件的位置上設有溫控熱電偶測溫點。

優選的，所述溫控熱電偶的測溫點用于檢測和控制爐內靠近被加熱工件的溫度，溫控熱電偶還與溫控儀表和加熱器形成閉環，以便控制爐溫達到所要求的溫度。

優選的，所述保溫層設置在不銹鋼馬弗罐的外側中部，且兩端至少延伸超過絕熱擋板。

優選的，所述絕熱擋板中的至少一個可沿不銹鋼馬弗罐內壁左右移動或抽拉，以便于工件的裝爐和出爐。

優選的，所述風機左內絕熱墻和風機右內絕熱墻的前后兩端與風機外絕熱墻的內壁連接。

與現有技術相比，本發明至少具有以下優點：

通過上述本發明的技術方案，施加風機強制氣體循環，將工件的傳熱方式由接觸傳導傳熱改為對流傳熱方式，熱氣體流動速度很快，使傳熱效率提高的同時大大降低了工件的內外溫差；由于采用了將外熱式改為內熱式加熱，高速風機強制氣體流動，熱氣流在工件中的循環次數很高，局部熱氣可達每分鐘數百次循環，使工件部位的熱電偶溫度傳感器與執行機構加熱器之間反應時間很短，幾乎沒有熱惰性，使工件的溫度控制非常準確，大大減少了工件過熱超溫報廢的發生；從工件兩側的兩個熱風出風口，同時向工件內部方向強制流動加熱，提高了均溫效果，循環熱氣流風道位于爐體外側，風阻較小容易設計，不占用馬弗罐體的高度空間。