防爆氢保护还原加热炉制造技术

一种防爆氢保护还原加热炉，属加热装置技术领域，用于解决氢气保护加热易发生爆炸的问题。构成中包括炉体、加热室，加热室内设有加热元件，改进后加热室上、下两侧分别设有氢气管和氩气管，氩气管连通炉底三通阀，炉底三通阀进气管连通氩气罐；氢气管连通炉顶三通阀，炉顶三通阀进气管连通氢气罐。本实用新型专利技术基于氢气和氩气无论什么比例混合都不会发生爆炸和燃烧这一安全气体混合原则，改进加热炉结构，加热炉工作过程中氩气、氢气交替通入炉中，进行保护气氛加热。该设计在对工件进行还原性气氛和保护性气氛结合加热的同时可有效防止发生爆炸的危险，为工业生产提供了一套安全、方便、具有还原性、保护性气氛的通用加热炉。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种加热炉，特别是提供防爆安全氢气保护并具有一定还原功能的工业加热炉,属加热装置

技术介绍
工业加热在国民经济中占有很重要的地位，多种化学反应加热、工业窑炉加热、各种 钢铁材料零部件热处理加热、粉末冶金压制零件加热烧结、大量铜、铝导线材料的再结晶 加热和各种其它场合的加热都属于工业加热。在上述加热情况中相当一部分则需要在保护 条件下加热——无氧化、无烧损、光亮或者烧结质量优良、甚至需要一定的还原气氛。如 大量铜和铝合金再结晶加热退火、冷轧带钢保护气氛再结晶退火、粉末冶金压制件的保护 气氛加热烧结等需要被加热材料不能氧化烧损，需要保护气氛。通常防止氧化、烧损的方 法是保护气氛加热，氮气、氩气、氢气、二氧化碳等气体是常用的保护气体，或者采用真 空加热，与空气隔绝，无氧化或者光亮加热。其中用氢气保护，在不少加热条件下特别受 欢迎，因为氢气保护不仅能够防止氧化还有非常重要的还原作用，使某些还原反应得以顺 利进行。但是氢保护作用的令人担心之处是氢气的易爆特性(氢气的爆炸极限为4%~74%)， 氢气与空气混合时在很大的比例范围内都能够爆炸，这使很多想使用氢气的人望而生畏。 如果想防止发生爆炸，则必须将高温缓慢降低温度，达到炉内没有红热颜色或者周围没有 明火的程度，将氢气释放彻底，取出工件，这种操作需占用较多的非生产时间，不利于发 挥设备利用率、影响生产周期或为工艺要求所不允许。
技术实现思路
本技术用于解决上述已有技术之缺陷而提供一种工件在氢气还原气氛中加热且 可有效消除氢爆炸危险的防爆氢保护还原加热炉。 本技术所称问题是由以下技术方案解决的一种防爆氢保护还原加热炉，构成中包括炉体、加热室，加热室内设有加热元件，其特别之处是所述加热室的上、下两侧分别设有氢气管和氩气管，所述氩气管连通炉底三通阀，炉底三通阀进气管连通氩气罐；所述氢气管连通炉顶三通阀，炉顶三通阀进气管 连通氢气罐。上述防爆氢保护还原加热炉，所述加热室的内壁衬铺一层玻璃纤维板。 上述防爆氢保护还原加热炉，增设待加热室和冷却室，所述待加热室和冷却室分别位 于炉体加热室两侧，三室之间滑道连通，三室之内具有相同的气氛。本技术针对氢气保护加热易发生爆炸的问题进行了改进，它基于氢气和氩气无论 什么比例混合都不会发生爆炸和燃烧这一安全气体混合原则，改进加热炉结构，根据氢气、 氩气的密度特点在加热炉中上下分别设置氢气管和氩气管，加热炉工作过程中两种气体交 替通入炉中，进行保护气氛加热，直到加热时间达到要求时为止。该设计选用双三通、双 气体、双流向保护方法对工件进行还原性气氛和保护性气氛结合加热的同时可有效防止发 生爆炸的危险，为工业生产提供了一套安全、方便、具有还原性、保护性气氛的通用加热 炉。本技术可用于普通工件和特殊工件的保护气氛加热，防氧化加热，及淬火、正火、 回火、变形金属再结晶、粉末压制品烧结、工件表面还原、去应力、均匀化等各种热处理 工艺。附图说明图l是本技术结构示意图2是本技术另一实施方式的结构示意图。附图中标号表示如下l.炉体；2.加热室；3.加热元件；4.氢气管；5.炉顶排气 管；6.炉顶三通阀；7.炉顶进气管；8.工件；9.炉底进气管；10.炉底三通阀；11. 氩气管；12.炉底排气管；13.待加热室；14.冷却室；15.滑道；16.玻璃纤维板。具体实施方式参看图1，本技术构成中包括炉体1、加热室2，加热室内设有加热元件3，加 热元件可以是电热丝、硅碳棒或者钼丝以及其它电热体加热材料。在加热室的上、下两侧分别设有氢气管4和氩气管11，氩气管连通炉底三通阀10，炉底三通阀由炉底进气管9连通氩气罐，炉底三通阀的另一口与炉底排气管12连通；氢气管连通炉顶三通阀6，炉顶三通阀由炉顶进气管7连通氢气罐，炉顶三通阀的另一口与炉顶排气管5连通。加热室保温材料选用轻质绝热材料，在加热室内壁衬铺一层完整的或者经过粘合的玻璃纤维板16，该玻璃纤维板有隔绝气体和反射热辐射双重作用。本技术的工作过程如下对于冷态装炉待加热的工件，可将工件放在活动的炉底 上，由炉底升降装置将工件送入炉内加热室加热，并同时开启炉底三通阀氩气通道，密度 较大的氩气从加热炉底部通入，待炉内气体全部由炉顶排气管5被氩气循环出去、并被氩 气充满时，关闭炉底三通阀的氩气通道，同时开启炉顶三通阀6的氢气通道，密度较小的 氢气从上部通入，此时炉内已经处于红热状态，但是由于氩气和氢气混合，没有任何爆炸 危险。当从上部通入的氢气将氩气全部由炉底排气管12替换出去时，在炉底排气管12 的出口点燃氢气，在氢气流动状态下进行保护气氛加热，直到加热时间达到要求时为止。 加热结束后，关闭炉顶三通阀的氢气通道，打开炉底三通阀的氩气通道，快速度替换炉内 氢气，当炉内气氛全部被氩气充满时，再打开炉底取出工件8或者对工件进行淬火处理。如果工件需要炉温达到预订温度时入炉，则待炉温达到预订温度时将工件放入炉内， 通入氩气进行加热，待氩气充满炉膛时切换氢气，进行保护气氛加热，以后的操作步骤同 上。参看图2、图3，这是本技术另一实施方式的设计，它为长形炉体，该加热炉具 有三个室，三室之间由滑道15连通，三室之内具有相同的气氛。其中，左边室为待加热 室13，准备加热的零件先进入该室在保护气氛区域等待加热；中间为加热室2，加热室与 图l所示结构类同，工件在该室的保护气氛中还原加热；工件加热完毕后进入右边的冷却 室14，冷却室内设有相应的冷却装置，工件在冷却装置作用下迅速冷却。权利要求1. 一种防爆氢保护还原加热炉，构成中包括炉体、加热室，加热室内设有加热元件，其特征在于所述加热室(2)的上、下两侧分别设有氢气管(4)和氩气管(11)，所述氩气管连通炉底三通阀(10)，炉底三通阀进气管(9)连通氩气罐；所述氢气管连通炉顶三通阀(6)，炉顶三通阀进气管(7)连通氢气罐。2. 根据权利要求1所述的防爆氢保护还原加热炉，其特征在于所述加热室的内壁衬铺一层玻璃纤维板(16)。3. 根据权利要求1或2所述的防爆氢保护还原加热炉，其特征在于增设待加热室(13)和冷却室(14)，所述待加热室和冷却室分别位于炉体加热室两侧，三室之间滑道 (15)连通，三室之内具有相同的气氛。专利摘要一种防爆氢保护还原加热炉，属加热装置
，用于解决氢气保护加热易发生爆炸的问题。构成中包括炉体、加热室，加热室内设有加热元件，改进后加热室上、下两侧分别设有氢气管和氩气管，氩气管连通炉底三通阀，炉底三通阀进气管连通氩气罐；氢气管连通炉顶三通阀，炉顶三通阀进气管连通氢气罐。本技术基于氢气和氩气无论什么比例混合都不会发生爆炸和燃烧这一安全气体混合原则，改进加热炉结构，加热炉工作过程中氩气、氢气交替通入炉中，进行保护气氛加热。该设计在对工件进行还原性气氛和保护性气氛结合加热的同时可有效防止发生爆炸的危险，为工业生产提供了一套安全、方便、具有还原性、保护性气氛的通用加热炉。文档编号F27D99/00GK201246963SQ20082007801公开日2009年5月27日 申请日期2008年7月25日 优先权日2008年7月25日专利技术者那顺桑, 陶进长 申请人:河北理工大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防爆氢保护还原加热炉，构成中包括炉体、加热室，加热室内设有加热元件，其特征在于：所述加热室（２）的上、下两侧分别设有氢气管（４）和氩气管（１１），所述氩气管连通炉底三通阀（１０），炉底三通阀进气管（９）连通氩气罐；所述氢气管连通炉顶三通阀（６），炉顶三通阀进气管（７）连通氢气罐。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：那顺桑，陶进长，
申请(专利权)人：河北理工大学，
类型：实用新型
国别省市：13[中国|河北]