顶开门式燃气及电加热高温炉的制作方法

1.本实用新型涉及烧结炉设备技术领域，具体涉及一种顶开门式燃气及电加热高温炉。


背景技术：

2.目前，铜箔行业生箔机用阳极板高温炉采用电炉加温烧结，传统的高温炉结构具有以下不足：一、传统的高温炉结构较为简单，其开门通常设置在炉体的侧面，这种结构不利于阳极板的进炉和出炉操作，而且在开门关门过程中容易会造成炉膛内热量的大量流失。二、传统的高温炉初始阶段的升温速度较慢，降低了烧结效率。三、传统的炉膛内各处的温度均匀性不理想，降低了烧结品质。四、传统的高温炉通常采用燃气式加热的方式，导致烧结成本较高。


技术实现要素：

3.针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供顶开门式燃气及电加热高温炉，该高温炉结构合理，其能方便阳极板进出炉操作，同时，有助于确保炉膛内各个角落温度的均一性，能确保阳极板的烧结质量和烧结效率，另外，还能利于降低烧结成本。
4.为了实现上述目的，本实用新型提供一种顶开门式燃气及电加热高温炉，包括炉体、炉盖、两个自热式烧嘴、多根加热电阻丝、两个风机叶轮、两个风机和多个温度传感器；
5.所述炉体的内部具有位于中央的炉膛腔和呈环形分布于炉膛腔外围的燃烧腔，所述炉体的顶部中心区域开设有连通到外部空间的炉顶开口，所述炉顶开口呈长度方向左右延伸的长方形；
6.所述炉盖安装于炉顶开口处；
7.两个自热式烧嘴相对的安装在燃烧腔的左部和右部，并分别通过穿过炉体左侧壁和右侧壁的两根燃气管路与外部燃气气源连接；
8.多根加热电阻丝遍布的安装在燃烧腔中，且每根加热电阻丝的外部均套装有辐射管；
9.两个风机叶轮相对的安装在燃烧腔的左部和右部，并分别通过可转动的穿过炉体左侧壁和右侧壁的两根传动轴与位于外部的两个风机的输出端连接；
10.所述温度传感器安装在燃烧腔中，并且连接有穿出炉体的信号线。
11.作为一种优选，多根加热电阻丝均匀的分为八组加热单元，每两组加热单元分布于燃烧腔的一个角落的两侧；每组加热单元中的多根加热电阻丝相互连接，并且连接有穿出炉体的电源线；所述温度传感器的数量为八个，且对应八组加热单元的安装在燃烧腔中。
12.进一步，为了方便实现炉盖开闭过程的自动化控制，同时，为了能确保物料由炉顶开口进出过程中不会受到炉盖的干涉，还包括盖体开闭机构；
13.所述盖体开闭机构由两个导向机构、两个支撑梁和两个开闭驱动单元组成，两个导向机构相对的分布于炉顶开口长度方向两端的外侧，并分别与炉体顶部的左端和右端固
定连接；两个导向机构于相对一侧面的上部设置有一对上层导向架、于相对一侧面的下部设置有一对下层导向架；所述上层导向架由位于炉体宽度方向中心的v形段和左右对称的固定连接在v形段两端的两个上水平段组成；上层导向架的内侧开设有沿其长度方向延伸的导向滑槽a；所述下层导向架由分别与v形段的两个侧壁相平行的两个倾斜段和左右对称的固定连接在两个倾斜段外端的两个下水平段组成，且下水平段贴合的设置在上水平段的下方；下层导向架的内侧开设有沿其长度方向延伸的导向滑槽b；
14.两个支撑梁相对的分布于炉体宽度方向两端的外侧，且分别固定连接在两个导向机构的前端之间和后端之间；
15.两个开闭驱动单元前后相对的设置，每个开闭驱动单元均由并排设置的两个伸缩驱动机构组成，且两个伸缩驱动机构的固定部分均与对应侧的支撑梁连接，其伸缩部分位于靠近炉顶开口中心的一侧；
16.所述炉盖的数量为两个，且前后相对的分布；每个炉盖在远离炉顶开口中心一侧部分的左右两端在对应导向滑槽b的位置固定连接有外导向杆，每个炉盖在靠近炉顶开口中心一侧部分的左右两端在对应导向滑槽a的位置固定连接有内导向杆，且所述外导向杆的外端与滑动的设置在导向滑槽b中的外滑块固定连接，且所述内导向杆的外端与滑动的设置在导向滑槽a中的内滑块固定连接；两个炉盖分别与对应侧开闭驱动单元中的两个伸缩驱动机构的伸缩部分连接，两个炉盖在两个开闭驱动单元的驱动下，同时通过内导向杆所连接的内滑块与导向滑槽a的滑动配合、通过外导向杆所连接的外滑块与导向滑槽b的滑动配合来实现前后方向上的滑动，以实现炉顶开口的打开状态和关闭状态的切换。
17.进一步，为了实现自动化控制，还包括控制器，所述控制器的输入端与温度传感器连接，其输出端分别与风机、控制伸缩驱动机构动作的控制阀、自热式烧嘴和八组加热单元中的多根加热电阻丝连接。
18.作为一种优选，所述控制器为plc控制器。
19.进一步，为了提高风机的使用寿命，所述风机为耐高温轴流风机。
20.作为一种优选，所述炉体呈立方体状。
21.作为一种优选，所述伸缩驱动机构为气缸或油缸中的一种。
22.进一步，为了提高炉盖与炉顶开口的密封配合效果，所述炉顶开口的四周贴合的设置有密封条。
23.本实用新型中，通过左右相对设置的两个风机，能使产生的热量均匀的循环到炉膛的各个角落，从而保证了炉膛内各处温度的均匀性，并提高了炉膛各处的升温速度。通过同时设置有自热式烧嘴和加热电阻丝，可以有选择的利用燃气加热或电加热的方式进行加热，这样，可以在升温阶段利用燃气进行，在保温阶段利用电能的方式进行，从而可以有效降低阳极板烧结过程中耗电多的问题，降低了阳极板的烧结成本。将开口设置在炉体的顶部，可以便于通过吊装的方式快速的实现阳极板进入炉膛和移出炉膛的操作；同时，将开口设置在顶部，相对于开口设置在一侧的结构，可以大幅度降低由于内部供风而导致炉膛内部一侧热量的大量流失的情况，有助于确保炉膛内各个角落温度的均匀性，从而可以有效保障阳极板的烧结质量。该烧结炉结构合理，其能方便阳极板进出炉操作，同时，有助于确保炉膛内各个角落温度的均一性，能确保阳极板的烧结质量和烧结效率，另外，还能利于降低烧结成本。
附图说明
24.图1是本实用新型的结构示意图；
25.图2是图1的俯视图；
26.图3是图2中a部的局部放大图；
27.图4是本实用新型的纵向断面示意图；
28.图5是本实用新型中电路控制部分的原理框图。
29.图中：1、炉体，2、导向机构，3、炉盖，4、伸缩驱动机构，5、炉顶开口，6、上层导向架折弯导向滑槽a，7、外导向杆，8、内导向杆，9、外滑块，10、内滑块，11、连接耳板，12、自热式烧嘴，13、加热电阻丝，14、风机，15、炉膛腔，16、燃烧腔，17、风机叶轮，18、支撑梁，19、下层导向架折弯导向滑槽b，20、v形段倾斜段a，21、上水平段水平段a，22、倾斜段倾斜段b，23、下水平段水平段b。
具体实施方式
30.下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
31.如图1至图5所示，本发明提供了一种顶开门式燃气及电加热高温炉，包括炉体1、炉盖3、两个自热式烧嘴12、多根加热电阻丝13、两个风机叶轮17、两个风机14和多个温度传感器；
32.所述炉体1的内部具有位于中央的炉膛腔15和呈环形分布于炉膛腔15外围的燃烧腔16，所述炉体1的顶部中心区域开设有连通到外部空间的炉顶开口5，所述炉顶开口5呈长度方向左右延伸的长方形；
33.所述炉盖3安装于炉顶开口5处；
34.两个自热式烧嘴12相对的安装在燃烧腔16的左部和右部，并分别通过穿过炉体1左侧壁和右侧壁的两根燃气管路与外部燃气气源连接；
35.多根加热电阻丝13遍布的安装在燃烧腔16中，且每根加热电阻丝13的外部均套装有辐射管；
36.两个风机叶轮17相对的安装在燃烧腔16的左部和右部，并分别通过可转动的穿过炉体1左侧壁和右侧壁的两根传动轴与位于外部的两个风机14的输出端连接；
37.所述温度传感器安装在燃烧腔16中，并且连接有穿出炉体1的信号线。
38.作为一种优选，多根加热电阻丝13均匀的分为八组加热单元，每两组加热单元分布于燃烧腔16的一个角落的两侧；每组加热单元中的多根加热电阻丝13相互连接，并且连接有穿出炉体1的电源线；所述温度传感器的数量为八个，且对应八组加热单元的安装在燃烧腔16中。
39.为了方便实现炉盖开闭过程的自动化控制，同时，为了能确保物料由炉顶开口进出过程中不会受到炉盖的干涉，还包括盖体开闭机构；
40.所述盖体开闭机构由两个导向机构2、两个支撑梁18和两个开闭驱动单元组成，两个导向机构2相对的分布于炉顶开口5长度方向两端的外侧，并分别与炉体1顶部的左端和右端固定连接；两个导向机构2于相对一侧面的上部设置有一对上层导向架6、于相对一侧面的下部设置有一对下层导向架19；所述上层导向架6由位于炉体1宽度方向中心的v形段20和左右对称的固定连接在v形段20两端的两个上水平段21组成；上层导向架6的内侧开设
有沿其长度方向延伸的导向滑槽a；所述下层导向架19由分别与v形段20的两个侧壁相平行的两个倾斜段22和左右对称的固定连接在两个倾斜段22外端的两个下水平段23组成，且下水平段23贴合的设置在上水平段21的下方；下层导向架19的内侧开设有沿其长度方向延伸的导向滑槽b；
41.两个支撑梁18相对的分布于炉体1宽度方向两端的外侧，且分别固定连接在两个导向机构2的前端之间和后端之间；
42.两个开闭驱动单元前后相对的设置，每个开闭驱动单元均由并排设置的两个伸缩驱动机构4组成，且两个伸缩驱动机构4的固定部分均与对应侧的支撑梁18连接，其伸缩部分位于靠近炉顶开口5中心的一侧；
43.所述炉盖3的数量为两个，且前后相对的分布；每个炉盖3在远离炉顶开口5中心一侧部分的左右两端在对应导向滑槽b的位置固定连接有外导向杆7，每个炉盖3在靠近炉顶开口5中心一侧部分的左右两端在对应导向滑槽a的位置固定连接有内导向杆8，且所述外导向杆7的外端与滑动的设置在导向滑槽b中的外滑块9固定连接，且所述内导向杆8的外端与滑动的设置在导向滑槽a中的内滑块10固定连接；两个炉盖3分别与对应侧开闭驱动单元中的两个伸缩驱动机构4的伸缩部分连接，两个炉盖3在两个开闭驱动单元的驱动下，同时通过内导向杆8所连接的内滑块10与导向滑槽a的滑动配合、通过外导向杆7所连接的外滑块9与导向滑槽b的滑动配合来实现前后方向上的滑动，以实现炉顶开口5的打开状态和关闭状态的切换。通过这种盖体开闭机构的设置，可以在炉顶开口5打开时，将两个炉盖3滑动到炉顶开口5上方的两侧，从而可以使炉顶开口5所在的区域完全不会受到遮挡，极大提高了阳极板进出操作过程中的便利性。
44.为了方便实现自动化控制，并能有效提高烧结质量，降低烧结成本，还包括控制器，所述控制器的输入端与温度传感器连接，其输出端分别与风机14、控制伸缩驱动机构4动作的控制阀、自热式烧嘴12和八组加热单元中的多根加热电阻丝13连接。初始升温阶段，利用控制器控制两个自热式烧嘴12点火，进行炉膛的升温作业，该过程中，同步控制两个风机14动作，将产生的热量快速均匀的循环到炉膛的各个角落，使各处温度均匀上升，同时，八个温度传感器分别实时采集八个角落处的温度信号，并实时发送给控制器，当控制器检测到各个角落处的温度均超过500度时，控制两个自热式烧嘴12关闭，同时，控制八个加热单元中的多根加热电阻丝13通电，进行保温作业，该过程中，通过八个温度传感器采集的温度信号进行闭环控制，使八个角落周围的温度差值维持在3度以内，从而即能提高烧结质量，又能降低烧结成本。
45.作为一种优选，所述控制器为plc控制器。
46.为了提高风机的使用寿命，所述风机14为耐高温轴流风机。
47.作为一种优选，所述炉体1呈立方体状。
48.作为一种优选，所述伸缩驱动机构4为气缸或油缸中的一种。控制器通过控制控制阀的动作来实现伸缩驱动机构4的伸出、停止和缩回动作。
49.为了提高炉盖与炉顶开口的密封配合效果，所述炉顶开口5的四周贴合的设置有密封条。
50.通过左右相对设置的两个风机，能使产生的热量均匀的循环到炉膛的各个角落，从而保证了炉膛内各处温度的均匀性，并提高了炉膛各处的升温速度。通过同时设置有自
热式烧嘴和加热电阻丝，可以有选择的利用燃气加热或电加热的方式进行加热，这样，可以在升温阶段利用燃气进行，在保温阶段利用电能的方式进行，从而可以有效降低阳极板烧结过程中耗电多的问题，降低了阳极板的烧结成本。将开口设置在炉体的顶部，可以便于通过吊装的方式快速的实现阳极板进入炉膛和移出炉膛的操作；同时，将开口设置在顶部，相对于开口设置在一侧的结构，可以大幅度降低由于内部供风而导致炉膛内部一侧热量的大量流失的情况，有助于确保炉膛内各个角落温度的均匀性，从而可以有效保障阳极板的烧结质量。该烧结炉结构合理，其能方便阳极板进出炉操作，同时，有助于确保炉膛内各个角落温度的均一性，能确保阳极板的烧结质量和烧结效率，另外，还能利于降低烧结成本。