一种全封闭气体保护阶梯温度加热炉制造技术

本发明专利技术公开了一种全封闭气体保护阶梯温度加热炉，该加热炉由主体加热炉膛、两端气体密封舱以及机械推拉装置三部分组成，在主体加热炉膛的两端配置惰性气氛保护舱，将密封舱与加热炉体构成完全封闭惰性气体循环密闭体系，实现工件加热过程中的全封闭保护，同时也保证了工件连续化制备工程中进出料的绝对气体保护。在主体加热炉膛中配置低温热冷油切换加热系统和高温电加热系统，通过两套加热系统的联动，实现室温至200℃的低温段和200‑1000℃高温段的精确加热控制，同时低温加热温度段的冷油与热油灵活切换可实现低温段加热过程的快速冷却。利用该加热炉可实现各类有机无机材料的脱水烘干、有机物的裂解以及金属件或陶瓷件退火加热等工序。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种加热炉，具体涉及一种全封闭气体保护阶梯温度加热炉。
技术介绍
加热炉是应用在物料及工件加热处理的主要设备，其用于化工、冶金、石油、机械、热处理、建材、电子、材料合成加工以及制药等各种行业领域。特别对于有机物合成裂解、陶瓷材料烧制加工以及金属材料的退火处理等应用场合，加热炉体的气氛保护要求较为严格，除此之外，在工件或样品加热处理过程中能耗损失的降低也是加热设备的关键指标。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种全封闭气体保护阶梯温度加热炉。一种全封闭气体保护阶梯温度加热炉，由主体加热炉膛、惰性气体密封舱以及机械推拉装置组成，所述主体加热炉膛的两端配置惰性气体密封舱，所述惰性气体密封舱与主体加热炉膛构成完全封闭惰性气体循环密闭体系；优点：实现工件加热过程中的全封闭保护，同时也保证了工件连续化制备工程中进出料的绝对气体保护。所述主体加热炉膛的两端分别通过卡扣式自缩装置与惰性气体密封舱相连接，所述主体加热炉膛与所述惰性气体密封舱的连接区通过弹簧闸板实现主体加热炉膛的开合，以保证加热炉内的工件连续化处理。所述主体加热炉膛中配置低温加热系统和高温电加热系统，所述低温加热系统为设置在主体加热炉膛炉壁内表面的油路，优选：所述油路上设置自动切换装置。所述高温电加热系统为设置在主体加热炉膛炉壁外壁的电热元件，优选：所述电热元件采用棒状或扁带状结构紧密环绕在主体加热炉膛炉壁外壁，环状电热元件沿着主体加热炉膛炉壁外壁长度方向依次排布构成笼型结构，加热环结构的引出端之间采用并联形式连入电极。电加热元件的配置功率根据炉膛加热温度要求具体灵活设计。所述主体加热炉膛的进出料采用机械推拉装置实现。所述的手(自)动机械推拉装置包括主体加热炉膛内导轨和传动杆以及推拉弹簧，所述推拉弹簧给该装置提供动力，传动杆及导轨上配有n个托盘以装盛被处理工件，当加热完毕出料时，主体加热炉膛的弹簧闸板打开，推拉弹簧推动传动杆沿着导轨前进，将炉膛内的托盘从一侧顶出，同时在进入侧加装待处理物料。优选：所述惰性气体密封舱，宽度为100-2000mm，高度为100-2000mm，有效长度为0.5-2米，具体的尺寸根据气体密封要求可进行灵活设计。优选：所述惰性气体密封舱，所填充的惰性气体为氮气或氩气，其纯度为99.999％以上，气体压力可在常压至0.1MPa之间灵活调整。优选：所述油路分别与油温机和冷油箱连接。优选：所述主体加热炉膛的有效加热区的宽度为100-2000mm，有效加热区的高度为100-2000mm，有效加热区的长度为1米-30米，具体的尺寸根据加热工件要求可进行灵活设计。本专利技术的有益效果：本专利技术的加热炉带有高低温两套加热系统，通过两套加热系统的联动，实现室温至200℃的低温段和200-1000℃高温段的精确加热控制，同时两端的气体密封舱可为整个加热过程和进出料过程提供无缝惰性气体保护，低温加热温度段的冷油与热油灵活切换可实现低温段加热过程的快速冷却。整个炉体的进出料过程通过手(自)动机械推拉装置实现，可灵活控制工件加热过程的进出料，保证连续化生产需要。该加热炉可实现各类有机无机材料的脱水烘干、有机物的裂解以及金属件或陶瓷件的退火加热等工序。主体加热炉膛的低温(室温-200℃)加热系统，其主体加热介质为布置在加热炉膛炉壁内部的油路中的热油，热油通过外置油温机提供。在热油油路中设有自动切换装置，同时外置带有冷却系统的冷油箱，待降温过程将冷油注入炉膛外冷油路中完成冷却过程。主体加热炉膛内部与两端惰性气体密封舱连接成整体密闭结构，待弹簧闸板打开时，气体密封舱与炉膛形成一体式通路，完成惰性气体的填充；待加热工序开启，弹簧闸板关闭，炉膛内部行程惰性气氛密闭区，实现对加热工件升温及降温过程的完全保护。整个炉体通过弹簧卡扣式结构设计将惰性气体密封舱与主体加热炉膛无缝密闭结合成整体，保证了整个进出料过程的完全气体保护，有效提高了加热物料热处理过程的质量控制。附图说明图1为实施例1全封闭气体保护阶梯温度加热炉的结构示意图；其中，1.主体加热炉膛，2.惰性气体密封舱，3.机械推拉装置，4.弹簧闸板，5.卡扣式弹簧，6.导轨，7.托盘，8.低温加热油路，9.电热元件，10.惰性气体通路。具体实施方式下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1如图1，一种全封闭气体保护阶梯温度加热炉对建筑陶瓷加工的具体实施包括：首先，将建筑陶瓷置于托盘7中，将多个托盘放入主体加热炉膛1中的导轨6上，通过手(自)动机械推拉装置3推入主体加热炉膛1中，将两端惰性气体密封舱2与主体加热炉膛1通过卡扣式弹簧5连接为整体，开启弹簧闸板4，使得主体加热炉膛1和惰性气体密封舱2形成密闭通路，通过惰性气体通路10充入纯度为99.999％以上压强0.1MPa的氮气保护。待气体压力稳定后，关闭惰性气体通路10，闭合弹簧闸板4，开启内置低温加热油路8的低温加热系统，待温度达到200℃以上并稳定后，开启外置电热元件9的高温加热系统，升温至1000℃完成对整个低温建筑陶瓷的烧结过程。最后，待陶瓷烧结完成后，关闭外置电热元件9的高温加热系统，开启内置低温加热油路8的低温加热系统内的冷却装置完成炉膛降温，待温度降至室温时，松开卡扣式弹簧5并开启弹簧闸板4，打开主体加热炉膛1通过手(自)动机械推拉装置3将托盘7依次推出并放入装有待烧结物料的新托盘，完成一次陶瓷烧制过程。实施例2一种全封闭气体保护阶梯温度加热炉对酚醛树脂裂解加工的具体实施包括：首先，将酚醛树脂样品置于托盘7中，将多个托盘放入主体加热炉膛1中的导轨6上，通过手(自)动机械推拉装置3推入主体加热炉膛1中，将两端惰性气体密封舱2与主体加热炉膛1通过卡扣式弹簧5连接为整体，开启弹簧闸板4，使得主体加热炉膛1和惰性气体密封舱2形成密闭通路，通过惰性气体通路10充入纯度为99.999％以上常压的氮气保护。待气体压力稳定后，关闭惰性气体通路10，闭合弹簧闸板4，开启内置低温加热油路8的低温加热系统，升温至150℃完成对酚醛树脂样品的碳化过程。最后，待酚醛树脂样品裂解碳化完成后，关闭外热油低温加热系统，开启内置低温加热油路8的低温加热系统内的冷却装置完成炉膛降温，待温度降至室温时，松开卡扣式弹簧5并开启弹簧闸板4，打开主体加热炉膛1通过手(自)动机械推拉装置3将托盘7依次推出并放入装有待碳化酚醛树脂物料的新托盘，完成一次酚醛树脂样品碳化裂解过程。实施例3一种全封闭气体保护阶梯温度加热炉对碳纤维UD原料烘干加工的具体实施包括：首先，将碳纤维UD原料烘干样品置于托盘7中，将多个托盘放入主体加热炉膛1中的导轨6上，通过手(自)动机械推拉装置3推入主体加热炉膛1中，将两端惰性气体密封舱2与主体加热炉膛1通过卡扣式弹簧5连接为整体，开启弹簧闸板4，使得主体加热炉膛1和惰性气体密封舱2形成密闭通路，通过惰性气体通路10充入纯度为99.999％以上常压的氮气保护。待气体压力稳定后，关闭惰性气体通路10，闭合弹簧闸板4，开启内置低温加热油路8的低温加热系统，升温至80℃完成对碳纤维UD原料的烘干过程。最后，待碳纤维UD原料烘干完成后，关闭外热油低温加热系统，开启内置低温加热油路8的低温加热系统内的冷却装置完成炉膛降温，待温度降至室温时，松开卡扣式弹簧5并开启弹簧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全封闭气体保护阶梯温度加热炉，其特征是：由主体加热炉膛、惰性气体密封舱以及机械推拉装置组成，所述主体加热炉膛的两端配置惰性气体密封舱，所述惰性气体密封舱与主体加热炉膛构成完全封闭惰性气体循环密闭体系，所述主体加热炉膛中配置低温加热系统和高温电加热系统，所述低温加热系统为设置在主体加热炉膛炉壁内表面的油路，所述高温电加热系统为设置在主体加热炉膛炉壁外壁的电热元件，所述主体加热炉膛的进出料采用推拉装置实现。

【技术特征摘要】
1.一种全封闭气体保护阶梯温度加热炉，其特征是：由主体加热炉膛、惰性气体密封舱以及机械推拉装置组成，所述主体加热炉膛的两端配置惰性气体密封舱，所述惰性气体密封舱与主体加热炉膛构成完全封闭惰性气体循环密闭体系，所述主体加热炉膛中配置低温加热系统和高温电加热系统，所述低温加热系统为设置在主体加热炉膛炉壁内表面的油路，所述高温电加热系统为设置在主体加热炉膛炉壁外壁的电热元件，所述主体加热炉膛的进出料采用推拉装置实现。2.如权利要求1所述的加热炉，其特征是：所述主体加热炉膛的两端分别通过卡扣式自缩装置与惰性气体密封舱相连接，所述主体加热炉膛与所述惰性气体密封舱的连接区通过弹簧闸板实现主体加热炉膛的开合。3.如权利要求1所述的加热炉，其特征是：所述油路上设置自动切换装置。4.如权利要求1所述的加热炉，其特征是：所述电热元件采用棒状或扁带状结构紧密环绕在主体加热炉膛炉壁外壁。5.如权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱波，于宽，于丽媛，曹伟伟，乔琨，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37