旋转热处理设备的制造方法

xiaoxiao2020-10-23  15

旋转热处理设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及热处理装置技术领域,更具体地,涉及一种旋转热处理设备。
【背景技术】
[0002]旋转热处理设备主要用于颗粒状物质的热处理及气固反应,如钕铁硼材料的氢爆、稀土铁合金粉的氮化等。热处理是将材料在真空系统或者Ar、N2、H2等气氛中加热到设定温度,保温一定时间后冷却的工艺。其中在真空或者惰性气氛中,材料在一定温度情况下或者发生组织与结构转变,或者发生表面成分改变,从而获得一定的使用性能;当在N2或者H2气氛中,就会发生待处理材料与气氛之间的气固反应,使材料发生相变,从而具有一定的性能。
[0003]为了保证经过热处理之后材料的性能均匀,可采用旋转热处理的方法,如CN86201625A采用在炉膛中设置电极的方式,利用待加热材料的导电性进行加热;CN2830418A通过改进了旋转式热处理炉的结构,在电加热炉上设置空气进、出孔,以解决现有旋转式热处理炉采用可开合结构的电加热炉所带来的缺陷和不足。CN101676416A公开了一种旋转热处理炉,使炉体的旋转轴线与水平面呈锐角,通过更换支撑架或者调解支撑架的高度实现炉体旋转轴线与水平面的夹角度数,从而保证炉体内部温度均匀。CN202734495U还提供了一种旋转氢爆炉所用的炉芯管,便于更换与清洗。
[0004]以上所采用的方式在提高加热的稳定性方面作了较多工作,但是,当处理较细粉末时,材料热处理过程中的均一性仍难以保证,特别是涉及到气固反应的热处理,最终造成物料整体磁性能的偏低。

【发明内容】

[0005]本发明旨在提供一种旋转热处理设备,以解决现有技术中的旋转热处理设备在进行热处理过程中均一性不够的问题。
[0006]为解决上述技术问题,根据本发明的一个方面,提供了一种旋转热处理设备,该旋转热处理设备包括:炉体;加热装置;驱动装置,设置在炉体上以驱动炉体旋转;炉体包括内炉壳和设置在内炉壳外围的外炉壳,内炉壳与外炉壳之间形成容纳腔。
[0007]进一步地,内炉壳的靠近外炉壳的周面凹凸不平。
[0008]进一步地,内炉壳的靠近外炉壳的周面设置有多个凸起。
[0009]进一步地,内炉壳的靠近外炉壳的周面设置有至少一条凸条,各凸条均盘旋在内炉壳的靠近外炉壳的周面上。
[0010]进一步地,旋转热处理设备还包括至少一个温度测量计,各温度测量计均设置在容纳腔内。
[0011 ] 进一步地,温度测量为计热电偶。
[0012]进一步地,凸起呈圆柱状或圆锥状或圆台状。
[0013]进一步地,加热装置包括加热元件,加热元件包括电阻丝、电阻片、硅碳棒以及硅钥棒中的一种或几种。
[0014]进一步地,旋转热处理设备还包括:炉门,可拆卸地设置在炉体的端部,且炉门上设置有与容纳腔连通的测压接口和充放气接口 ;抽真空装置,通过管道与容纳腔连通以对容纳腔抽真空。
[0015]进一步地,内炉壳和外炉壳均呈圆筒状结构,内炉壳形成的圆筒状结构的直径为外炉壳形成的圆筒状结构的直径的1/4?1/2。
[0016]应用本发明的技术方案,旋转热处理设备包括炉体、加热装置以及驱动装置。其中,驱动装置设置在炉体上以驱动炉体旋转;炉体包括内炉壳和设置在内炉壳外围的外炉壳,内炉壳与外炉壳之间形成容纳腔。在本发明中,由于炉体包括内炉壳和外炉壳,且内炉壳和外炉壳之间形成容纳腔,加热过程中,待加热的物料放置在容纳腔中,与以往的单炉壳设计相比,在单炉壳的炉体中,当炉体旋转时,炉体中的物料容易堆积在炉体内的某一处,起不到旋转加热的效果,本发明通过设计嵌套的炉体设计,一方面使炉体在旋转加热过程中物料更大程度地得到分散,另一方面也使其中的物料加热均匀。
【附图说明】
[0017]构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0018]图1示意性示出了本发明的旋转热处理设备的主视图;
[0019]图2示意性示出了本发明一种实施例中的炉体的主视图;
[0020]图3示意性示出了本发明另一种施例中的炉体的主视图;以及
[0021]图4示意性示出了本发明的内炉壳上带圆柱状凸起时的炉体的左视图。
[0022]附图标记说明:
[0023]10、炉体;11、内炉壳;12、外炉壳;13、容纳腔;14、凸起;15、凸条;20、加热装置;21、加热腔;30、驱动装置;40、炉门;50、抽真空装置;60、测压接口 ;70、充放气接口。
【具体实施方式】
[0024]以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0025]参见图1至图4所示,根据本发明的实施例,提供了一种旋转热处理设备。该旋转热处理设备包括炉体10、加热装置20以及驱动装置30。其中,加热装置20包括加热腔21,对炉体10加热时,炉体10的第一端移动至加热腔21内,便于加热装置20对炉体10进行加热,散热时,加热装置20沿炉体10的轴向移动;驱动装置30设置在炉体10上以驱动炉体10旋转;炉体10包括内炉壳11和设置在内炉壳11外围的外炉壳12,内炉壳11与外炉壳12之间形成容纳腔13。在本实施例中,由于炉体10包括内炉壳11和外炉壳12,且内炉壳11和外炉壳12之间形成容纳腔13,加热过程中,待加热的物料放置在容纳腔13中,与以往的单炉壳设计相比,在单炉壳的炉体中,当炉体旋转时,炉体中的物料容易堆积在炉体内的某一处,起不到旋转加热的效果,本发明通过设计嵌套的炉体10设计,一方面使炉体10在旋转加热过程中物料更大程度地得到分散,另一方面也使容纳腔13中的物料加热均匀。
[0026]优选地,内炉壳11和外炉壳12均呈圆筒状结构,内炉壳11形成的圆筒状结构的直径为外炉壳12形成的圆筒状结构的直径的1/4?1/2,例如1/3,当炉体10旋转时,能够尽可能地对容纳腔13中的物料进行分散,便于加热装置20对炉体10内的待加热物料进行加热。
[0027]优选地,内炉壳11的靠近外炉壳12的周面凹凸不平,内炉壳11的靠近外炉壳12的周面凹凸不平的设置方式能够使其表面的物料在旋转过程中得到更大限度的移动与分散,从而使物料加热更加均匀,也不会出现因为物料堆积导致热处理产生热量无法扩散而造成局部加热不均匀的现象。
[0028]优选地,内炉壳11的靠近外炉壳12的周面设置有多个凸起14以使内炉壳11的靠近外炉壳12的周面凹凸不平。更优选地,凸起14呈圆柱状或圆锥状或圆台状,也即是说,内炉壳11上的凸起14可同时设置有圆柱状、圆锥状和圆台状中的一种或几种。在本发明的其他实施例中,还可以将凸起14设置为其他形状,例如凸起的圆点,只要能够使内炉壳11的 靠近外炉壳12的外周面凹凸不平即可。
[0029]在本发明的另一实施例中,内炉壳11的靠近外炉壳12的周面设置有至少一条凸条15,各凸条15均盘旋在内炉壳11的靠近外炉壳12的周面上,进而使得内炉壳11的靠近外炉壳12的周面凹凸不平,在本实施例中,凸条15的条数为I至5条。
[0030]优选地,加热装置20呈圆柱状,其形成的加热腔21为圆柱形空腔,便于放置炉体10并对炉体10进行均匀加热。优选地,加热装置20包括加热元件(图中未示出),该加热元件包括电阻丝、电阻片、硅碳棒以及硅钥棒中的一种或几种,结构简单,易于实现。需要说明的是,由于炉体10在热处理过程中需要旋转,加热装置20与炉体10不直接接触,两者间留有间隙。
[0031]优选地,驱动装置30通过皮带传动或者齿轮传动带动炉体10进行旋转,驱动装置30可通过控制装置控制旋转的速率与旋转时间。
[0032]根据本实施例,旋转热处理设备还包括至少一个温度测量计(图中未示出),各温度测量计均设置在容纳腔13内,可精确测量物料所在的恒温区域的温度。优选地,温度测量计为热电偶,结构简单,易于实现。
[0033]根据本发明的实施例,旋转热处理设备还包括炉门40和抽真空装置50。其中,炉门40可拆卸地设置在炉体10的端部,这里的端部为炉体10的与第一端相对的第二端,且炉门40上设置有与容纳腔13连通的测压接口 60和充放气接口 70 ;抽真空装置50通过管道与容纳腔13连通以对容纳腔13抽真空。在本实施例中,炉体10的安装在加热腔21内的第一端密封,第二端开口,并在开口处可拆卸地安装炉门40,炉门40与炉体10之间可采用螺栓或者法兰连接,使炉门40与炉体10之间实现紧固密封,炉体10内可通过充放气接口 70充入氢气、氮气、氩气或者其混合气。优选地,炉体10材质可为铸铁、不锈钢或者耐高温不锈钢。
[0034]对于全套设备,其他的辅助部件包括加热装置20的温度控制系统,驱动装置30的控制系统、抽真空装置50的控制系统,气源,水源等均为机械设计领域的普通常规设计,未在附图中列出。
[0035]下面结合旋转热处理设备的具体结构介绍本发明的旋转热处理设备的工作过程:
[0036]首先在确认整个设备水循环已开,电气以及各种测温测真空原件等正常的状态下,往炉体10中加入物料,炉体10所用材质为耐高温不锈钢,炉体10内炉壳11的直径为外炉壳12的直径的1/3。打开炉门40的法兰,装入待处理物料,合上炉门40,上紧法兰,关紧充放气接口 70。
[0037]打开抽真空装置50,待测压接口 60测出压力,当压力指示到所需的真空度时,关闭抽真空装置50,打开充放气接口 70充入Ar,充入量为0.6atm。
[0038]将炉体10装入到加热装置20中,加热装置20开始升温加热。启动旋转驱动装置30,炉体10以及装在炉体10容纳腔13之间的物料开始旋转,旋转速度为5r/min。
[0039]经过设定时间的温度和热处理之后,首先降低加热装置20的温度,使加热装置20沿炉体10的轴向移动直至炉体10位于加热装置20的外部后,待炉体10通过风冷冷却到室温后,停止旋转驱动装置30,采用充放气接口 70进行放气,直到炉体10内外压力平衡,打开炉门40处的法兰,取出处理后的物料,完成热处理过程。
[0040]从以上的描述中,可以看出,本申请上述的实施例实现了如下技术效果:与以往的单炉壳设计相比,在单炉壳的炉体中,当炉体旋转时,炉体中的物料容易堆积在炉体内的某一处,起不到旋转加热的效果,本发明通过设计嵌套的炉体设计,一方面使炉体在旋转加热过程中物料更大程度地得到分散,另一方面也使容纳腔中的物料加热均匀。
[0041]以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种旋转热处理设备,其特征在于,包括: 炉体(10); 加热装置(20); 驱动装置(30),设置在所述炉体(10)上以驱动所述炉体(10)旋转; 所述炉体(10 )包括内炉壳(11)和设置在所述内炉壳(11)外围的外炉壳(12 ),所述内炉壳(11)与所述外炉壳(12)之间形成容纳腔(13)。2.根据权利要求1所述的旋转热处理设备,其特征在于,所述内炉壳(11)的靠近所述外炉壳(12)的周面凹凸不平。3.根据权利要求1所述的旋转热处理设备,其特征在于,所述内炉壳(11)的靠近所述外炉壳(12)的周面设置有多个凸起(14)。4.根据权利要求1所述的旋转热处理设备,其特征在于,所述内炉壳(11)的靠近所述外炉壳(12)的周面设置有至少一条凸条(15),各所述凸条(15)均盘旋在所述内炉壳(11)的靠近所述外炉壳(12)的周面上。5.根据权利要求1所述的旋转热处理设备,其特征在于,所述旋转热处理设备还包括至少一个温度测量计,各所述温度测量计均设置在所述容纳腔(13)内。6.根据权利要求5所述的旋转热处理设备,其特征在于,所述温度测量计为热电偶。7.根据权利要求3所述的旋转热处理设备,其特征在于,所述凸起(14)呈圆柱状或圆锥状或圆台状。8.根据权利要求1至7中任一项所述的旋转热处理设备,其特征在于,所述加热装置(20)包括加热元件,所述加热元件包括电阻丝、电阻片、硅碳棒以及硅钥棒中的一种或几种。9.根据权利要求1至7中任一项所述的旋转热处理设备,其特征在于,所述旋转热处理设备还包括: 炉门(40),可拆卸地设置在所述炉体(10)的端部,且所述炉门(40)上设置有与所述容纳腔(13)连通的测压接口(60)和充放气接口(70); 抽真空装置(50 ),通过管道与所述容纳腔(13)连通以对所述容纳腔(13 )抽真空。10.根据权利要求1至7中任一项所述的旋转热处理设备,其特征在于,所述内炉壳(11)和所述外炉壳(12)均呈圆筒状结构,所述内炉壳(11)形成的所述圆筒状结构的直径为所述外炉壳(12)形成的所述圆筒状结构的直径的1/4?1/2。
【专利摘要】本发明提供了一种旋转热处理设备。该旋转热处理设备包括:炉体;加热装置;驱动装置,设置在炉体上以驱动炉体旋转;炉体包括内炉壳和设置在内炉壳外围的外炉壳,内炉壳与外炉壳之间形成容纳腔。根据本发明,不仅能够使炉体在旋转加热过程中物料更大程度地得到分散,还能提高物料加热均匀性。
【IPC分类】F27B7/20
【公开号】CN104896916
【申请号】CN201410079105
【发明人】罗阳, 李红卫, 于敦波, 李扩社, 闫文龙, 李世鹏, 毛永军
【申请人】有研稀土新材料股份有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年3月5日

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