[發(fā)明專利]一種金屬爐管熱脹變形可控的高溫?zé)崽幚砉苁綘t

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910038632.X
• 申請日: 2019-01-16
• 公開（公告）號: CN109595941A
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 菅洪彬;豆文芝;蔡傳兵;劉志勇;陸齊;白傳易;郭艷群;張智穎
• 申請（專利權(quán)）人: 上海上創(chuàng)超導(dǎo)科技有限公司
• 主分類號: F27B17/00
• 分類號: F27B17/00;F27D1/00;F27D21/00
• 代理公司: 上海浦東良風(fēng)專利代理有限責(zé)任公司 31113
• 代理人: 張勁風(fēng)

本發(fā)明涉及一種金屬爐管熱脹變形可控的高溫?zé)崽幚砉苁綘t，主要解決現(xiàn)在高溫長爐存在熱脹變形的技術(shù)問題。本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種金屬爐管熱脹變形可控的高溫?zé)崽幚砉苁綘t，管式爐安裝在底座上，將整體的長爐管分隔成幾節(jié)短爐管，短爐管之間用負(fù)熱膨脹爐管或高溫波紋管通過法蘭連接，進(jìn)氣管設(shè)置在管式爐上方，通過管路分別連接短爐管，出氣管設(shè)置在管式爐下方，通過管路分別連接短爐管，在每個(gè)短爐管上裝有測溫?zé)犭娕疾⑸烊攵虪t管內(nèi)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高溫管式爐，特別涉及一種金屬爐管熱脹變形可控的高溫?zé)崽幚砉苁綘t。

背景技術(shù)

基于低成本的金屬有機(jī)物沉積路線的第二代高溫超導(dǎo)涂層帶材在制備過程中，需要在一定長度的高溫爐內(nèi)進(jìn)行熱處理，由于熱處理的條件精度要求較高，在爐膛發(fā)生高溫?zé)崤蛎涀冃螘r(shí)會帶動(dòng)進(jìn)出氣孔、測溫裝置等移動(dòng)。而如果預(yù)留移動(dòng)空間則會漏熱嚴(yán)重，另外可能導(dǎo)致一些探測裝置的變形損壞。

由于內(nèi)稟的原子非簡諧振動(dòng)，大多數(shù)固體材料呈現(xiàn)出“熱脹冷縮”現(xiàn)象，導(dǎo)致材料尺寸隨環(huán)境溫度變化而變化，嚴(yán)重影響了設(shè)備設(shè)計(jì)精度和功能；在第二代高溫超導(dǎo)長帶生產(chǎn)過程中，長期往復(fù)溫度循環(huán)還會導(dǎo)致微觀應(yīng)力集中，縮短材料與設(shè)備的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種金屬爐管熱脹變形可控的高溫?zé)崽幚砉苁綘t，主要解決現(xiàn)在高溫長爐存在熱脹變形的技術(shù)問題。

本發(fā)明的思路是，如何提供一種結(jié)構(gòu)可以控制高溫長爐的熱脹變形問題，在材料領(lǐng)域意外發(fā)現(xiàn)負(fù)熱膨脹材料呈現(xiàn)“熱縮冷脹”現(xiàn)象，為調(diào)控材料膨脹系數(shù)、提高材料尺寸熱穩(wěn)定性提供了契機(jī)。將負(fù)熱膨脹材料與通常的正熱膨脹（positive thermal expansion,PTE）材料進(jìn)行復(fù)合，可有效抑制PTE材料的熱膨脹甚至實(shí)現(xiàn)零膨脹。因此本發(fā)明擬選用稀土鎢酸鹽負(fù)熱膨脹材料，熱力學(xué)穩(wěn)定溫度范圍可從室溫到875℃。另外借鑒軌道橋梁應(yīng)力釋放方式，通過可伸縮的高溫波紋管控制熱脹變形問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種金屬爐管熱脹變形可控的高溫?zé)崽幚砉苁綘t，管式爐安裝在底座上，將整體的長爐管分隔成幾節(jié)短爐管，短爐管之間用負(fù)熱膨脹爐管或高溫波紋管通過法蘭連接，進(jìn)氣管設(shè)置在管式爐上方，通過管路分別連接短爐管，出氣管設(shè)置在管式爐下方，通過管路分別連接短爐管，在每個(gè)短爐管上裝有測溫?zé)犭娕疾⑸烊攵虪t管內(nèi)。所述負(fù)熱膨脹爐管為稀土鎢酸鹽制件。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果：通過正常的熱脹冷縮材料與負(fù)熱膨脹材料按照合適的比例間隔排列，組成一個(gè)整體不隨溫度的升降而發(fā)生熱脹冷縮的變形。防止了變形對設(shè)備造成損傷和影響生產(chǎn)時(shí)的工藝條件。另外借鑒軌道橋梁應(yīng)力釋放方式，通過可伸縮的高溫波紋管控制熱脹變形問題，局部固定，波紋管接頭釋放應(yīng)力，整體保持不變形。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-短爐管,2-負(fù)熱膨脹爐管，3-進(jìn)氣管，4-出氣管，5-測溫?zé)犭娕迹?-法蘭，7-底座，8-高溫波紋管。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1，參照圖1，一種金屬爐管熱脹變形可控的高溫?zé)崽幚砉苁綘t，管式爐安裝在底座7上，將整體的長爐管分隔成幾節(jié)短爐管1，短爐管1之間用負(fù)熱膨脹爐管2通過法蘭6連接，進(jìn)氣管3設(shè)置在管式爐上方，通過管路分別連接短爐管1，出氣管4設(shè)置在管式爐下方，通過管路分別連接短爐管1，在每個(gè)短爐管1上裝有測溫?zé)犭娕?并伸入短爐管1內(nèi)。根據(jù)正常爐膛材料和負(fù)熱膨脹爐管材料（稀土鎢酸鹽）的熱膨脹系數(shù)確定短爐管1和負(fù)熱膨脹爐管2長度的比例，以便用負(fù)熱膨脹材料在高溫時(shí)的縮小量來抵消爐膛正常的膨脹量。

實(shí)施例2，參照圖2，一種金屬爐管熱脹變形可控的高溫?zé)崽幚砉苁綘t，管式爐安裝在底座7上，將整體的長爐管分隔成幾節(jié)短爐管1，短爐管1之間用高溫波紋管8通過法蘭6連接，進(jìn)氣管3設(shè)置在管式爐上方，通過管路分別連接短爐管1，出氣管4設(shè)置在管式爐下方，通過管路分別連接短爐管1，在每個(gè)短爐管1上裝有測溫?zé)犭娕?并伸入短爐管1內(nèi)。根據(jù)正常爐膛材料熱膨脹系數(shù)確定短爐管1和高溫波紋管8長度的比例。