真空退火爐的制作方法
【專利摘要】一種真空退火爐，包括爐膽、爐蓋，爐蓋與爐膽之間設有密封圈，形成真空內腔，第1加熱元件安裝在爐膽的外壁或內壁以及底部外側上，爐膽為開口向上的桶狀結構，在爐蓋中部設有至少1個開口向下的桶狀內膽，該桶狀內膽的空腔裝有第2加熱元件及其溫度調節裝置，爐膽與桶狀內膽之間形成放料區。本真空退火爐從工件的外圍區域和工件的中部區域同時對退火工件進行加熱，實現雙向傳熱，大大縮短退火工件之間的傳熱距離，各工件整體受熱均勻，提高了整體退火工件的品質。由于爐蓋與桶狀內腔之間采用懸掛式結構，因而簡化了爐膽結構，方便了工件的裝料和出料。
【專利說明】真空退火爐
【技術領域】
[0001] 本發明涉及金屬材料退火設備【技術領域】，特別涉及一種真空退火爐。
【背景技術】
[0002]真空熱處理是指工件在真空狀態下進行加熱、保溫或降溫的熱處理過程。真空熱處理可以實現幾乎所有的常規熱處理所能涉及的熱處理工藝，但熱處理質量卻大大提高。與常規熱處理相比，真空熱處理可同時實現無氧化、無脫碳、無滲碳，從而達到工件表面光亮凈化的效果。
[0003]傳統的金屬材料熱處理所采用的真空退火爐有內熱式和外熱式，所謂內熱式是指將加熱元件安裝于爐膽內壁直接對工件加熱；外熱式是指將加熱元件安裝于爐膽外壁隔著爐膽壁對工件加熱。這兩種形式的傳熱途徑皆為由工件外圍周邊逐漸向中心傳熱的加熱方式，當為了提高產量，將爐膽做得較大時其傳熱距離也較長，比如:爐膽內腔直徑大到Φ 900mm以上時其傳熱距離達450mm以上，假如工件熱處理溫度為800°C，也就是當外邊周圍工件溫度達到800°C時，中心工件溫度可能只有500°C左右，待中心工件溫度慢慢升到800°C時，此時外邊周圍工件溫度在800°C下已保溫二小時以上，這樣周邊工件與中心工件在800°C的保溫時間、溫差就大不一樣，造成各工件實際的熱處理效果也就大不一樣。然而，在實際應用中，總是要求同一爐中每個工件的熱處理效果是一致的，現有的真空退火爐難以達到此效果。

【發明內容】

[0004]本發明的目的在于提供一種真空退火爐，它能從工件的外圍區域和工件的中部區域同時對退火工件進行加熱，實現雙向傳熱，大大縮短退火工件之間的傳熱距離，各工件整體受熱均勻，提高了整體退火工件的品質。
[0005]本發明所提出的技術解決方案是這樣的:一種真空退火爐，包括爐膽1、爐蓋2、加熱元件及其溫度調節裝置，爐蓋2與爐膽I之間設有密封圈，形成真空內腔，設有第I加熱元件31安裝在爐膽I的外壁或內壁以及爐膽I底部外側上，所述爐膽I為開口向上的桶狀結構，所述爐蓋2中部設有至少I個開口向下的桶狀內膽，設有第2加熱元件32安裝在所述桶狀內膽的空腔內，所述爐膽I與桶狀內膽之間形成放料區5。
[0006]可以在爐蓋2中央設有I個開口向下的桶狀內膽4，該桶狀內膽4 一端與爐蓋2固定連接，桶狀內膽4的中軸線與爐蓋2中軸線和爐膽I中軸線三者相互重合。也可以采用另一種桶狀內膽的布排結構，即在爐蓋2中部等半徑的圓周上均布有三個形狀、結構、大小相同且開口向下的第I桶狀內膽4-1、第2桶狀內膽4-2和第3桶狀內膽4-3，該三個桶狀內膽一端分別與爐蓋2相應處固定連接。在爐膽I膽壁的外側或內側、爐膽I的底部外側分區布排有第I加熱元件31及一組熱電偶6，與相應的測溫控溫器組成第I加熱元件溫度調節裝置。在桶狀內膽4膽壁的外側或內側裝有一組熱電偶6，與安裝在該桶狀內膽4內腔內的第2加熱元件32及相應的測溫控溫器組成第2加熱元件溫度調節裝置。另一種布排方式是在設有三個桶狀內膽4-1、4-2、4-3的膽壁的外側或內側分別裝有一組熱電偶6，該三個桶狀內膽4-1、4-2、4-3內分別裝有第2加熱元件32，與相應的測溫控溫器組成三組第2加熱元件溫度調節裝置。所述第I加熱元件31和第2加熱元件32均采用電熱絲。
[0007]本發明的關鍵技術是在爐膽中部增設加熱腔結構，使真空退火爐除了從爐膽外側或內側以及其底部的兩個加熱面以外，也同時在退火工件的中心部增加一個或三個加熱裝置，使退火工件由傳統的外圍往中心單向傳熱改變為在外圍往中心傳熱的同時中心也向外圍傳熱，即雙向傳熱，這樣工件之間的傳熱距離可以大大縮短至原來的二分之一或更短，有效縮短了退火工件達到保溫溫度的加熱時間，縮小了放料區中內、外工件之間的溫度差。由于各工件傳熱距離短、受熱均勻，大大地提高了整爐工件的退火質量。當爐膽空間直徑大于Φ IlOOmm時，可選用3個桶狀內膽結構，目的都是縮短各工件之間傳熱距離，使各工件受熱均勻，提高整爐工件的退火質量。由于本真空退火爐的桶狀內膽與爐蓋之間采用懸掛式結構，因而簡化了爐膽結構，方便了工件的裝料和出料。同時，本真空退火爐采用多段加熱元件以及熱電偶的對應排布，提高了退火爐內部的溫度監測精度，通過獨立控制調整對應位置的加熱元件發熱量，使退火爐內的工件受熱更加均勻，從而保證了工件的退火質量。本發明的真空退火爐結構緊湊，加熱傳熱迅速、均勻，溫度控制精度高，工件退火質量好。
[0008]本發明特別適用于矽鋼片鐵芯的真空退火處理。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本發明第I個實施例的一種真空退火爐的結構示意圖。
[0010]圖2是圖1去 掉爐蓋后的俯視不意圖。
[0011]圖3是圖1所示真空退火爐的結構分解圖。
[0012]圖4是本發明第2個實施例的一種真空退火爐的結構示意圖，圖中第1、第2、第3桶狀內膽所布排的熱電偶未畫出。
[0013]圖5是圖4去掉爐蓋后的俯視不意圖。
[0014]圖6是圖4所示真空退火爐的結構分解圖，圖中第1、第2、第3桶狀內膽所布排的熱電偶未畫出。
[0015]圖中:1、爐膽；2、爐蓋；31、第I加熱元件；32、第2加熱元件；4、桶狀內膽；4_1、第I桶狀內膽；4_2、第2桶狀內膽；4-3、第3桶狀內膽；5、環形放料區域；5_1、中央內腔；6、熱電偶。
【具體實施方式】
[0016]通過下面實施例對本發明作進一步詳細闡述。
[0017]實施例1
參見圖1-3所示，一種真空退火爐由爐膽1、爐蓋2、第I加熱元件31及其溫度調節裝置、第2加熱元件32及其溫度調節裝置和桶狀內膽4組成。在爐蓋2與爐膽I之間設有密封圈，使爐內形成真空內腔，其真空度可達I~0.0Olpa。第I加熱元件31安裝在爐膽I的外壁或內壁以及爐膽I底部外側上，爐膽I為開口向上的桶狀結構，在爐蓋2中部設有至少I個開口向下的桶狀內膽，第2加熱元件32安裝在所述桶狀內膽的空腔內，爐膽I與桶狀內膽之間形成放料區5。[0018]本實施例只在爐蓋2中央設有I個開口向下的桶狀內膽4，該桶狀內膽4 一端與爐蓋2固定連接，成為懸掛式結構，桶狀內膽4的中軸線與爐蓋2中軸線和爐膽I中軸線相互重合。在爐膽I膽壁的外側或內側、爐膽I的底部外側分三個區布排有第I加熱元件31及一組熱電偶6，與相應的測溫控溫器組成第I加熱元件溫度調節裝置。第I加熱元件31在爐膽I的膽壁外側或內側布排有上、中、下三區第I加熱元件31，中區的高度與爐內所裝工件的高度相匹配，爐膽I底部外側裝有一段第I加熱元件31，與裝在爐膽I的膽壁外側或內側下部的第I加熱元件31組成下區第I加熱元件31。桶狀內膽4膽壁的外側或內側裝有一組熱電偶6，與安裝在該桶狀內膽4內腔內的第2加熱元件32及相應的測溫控溫器組成第2加熱元件溫度調節裝置。第I加熱元件31和第2加熱元件32均采用電熱絲。
[0019]本實施例的真空退火爐的尺寸為爐膽I內徑約Φ900_，爐膽I深約為1500_，桶狀內膽4直徑約為Φ 340mm ;第I加熱元件31的排布方式為:在爐膽I外側分三個區(爐膽1底部及爐膽I下部合為下區、爐膽I中部為中區、爐膽I上部為上區)，桶狀內膽4所裝第2加熱元件32對應于爐膽I同樣設有上、中、下三區，爐膽1、內膽4中各區加熱功率分布依爐膽尺寸大小不同而不同，可以采用均勻或不均勻分布。各區單獨控溫。熱電偶6的測溫端伸入到被加熱工件壁。
[0020]實施例2
本實施例的真空退火爐是在爐蓋2中部等半徑的圓周上均布有三個形狀、結構、大小相同且開口向下的第I桶狀內膽4-1、第2桶狀內膽4-2和第3桶狀內膽4-3，這三個桶狀內膽4-1、4-2、4-3 —端分別與爐蓋2相應處固定連接，成為懸掛式結構。三個桶狀內膽4-1、
4-2、4-3所形成的中央內腔5-1內亦用于放置工件，以增加產能，其傳熱效果亦佳。在爐膽I膽壁的外側或內側、爐膽I的底部外側分三個區布排有第I加熱元件31及一組熱電偶6，與相應的測溫控溫器組成第I加熱元件溫度調節裝置，其結構與實施例1相同。在所述第I桶狀內膽4-1、第2桶狀內膽4-2和第3桶狀內膽4-3的膽壁的外側或內側分別裝有一組熱電偶6，該三個桶狀內膽4-1、4-2、4-3內分別裝有第2加熱元件32，與相應的測溫控溫器組成三組第2加熱元件溫度調節裝置。第I加熱元件31和第2加熱元件32均采用電熱絲。本真空退火爐的其余結構與實施例1相同。
[0021]本實施例的真空退火爐的尺寸為爐膽I內徑約Φ 1200mm，爐膽I深約為1500mm，第I桶狀內膽4-1、第2桶狀內膽4-2和第3桶狀內膽4-3均布在爐蓋2中央直徑約為Φ 500mm的圓周上。加熱元件的排布方式為:在爐膽I外側分三個區(爐膽I底部及爐膽I下部合為下區、爐膽I中部為中區、爐膽I上部為上區)，三個桶狀內膽4-1、4-2、4-3的第2加熱元件32對應于爐膽I同樣設有上、中、下三區，該三個內膽相同高位的加熱元件由同一測溫溫控器控制，爐膽I及三個內膽各區加熱功率分布依爐膽尺寸大小不同而不同，可以采用均勻或不均勻分布。各區單獨控溫。熱電偶6的測溫端伸入到被加熱工件壁。
【權利要求】
1.一種真空退火爐，包括爐膽(1)、爐蓋(2)、加熱元件及其溫度調節裝置，爐蓋(2)與爐膽(1)之間設有密封圈，形成真空內腔，設有第I加熱元件(31)安裝在爐膽(1)的外壁或內壁以及爐膽(1)底部外側上，其特征在于:所述爐膽(1)為開口向上的桶狀結構，所述爐蓋(2)中部設有至少I個開口向下的桶狀內膽，設有第2加熱元件(32)安裝在所述桶狀內膽的空腔內，所述爐膽(1)與桶狀內膽之間形成放料區(5 )。
2.根據權利要求1所述的真空退火爐，其特征在于:所述爐蓋(2)中央設有I個開口向下的桶狀內膽(4)，該桶狀內膽(4)一端與爐蓋(2)固定連接，所述桶狀內膽(4)的中軸線與爐蓋(2)中軸線和爐膽(1)中軸線重合。
3.根據權利要求1所述的真空退火爐，其特征在于:所述爐蓋(2)中部等半徑的圓周上均布有三個形狀、結構、大小相同且開口向下的第I桶狀內膽(4-1)、第2桶狀內膽(4-2)和第3桶狀內膽(4-3)，該三個桶狀內膽一端分別與爐蓋(2)相應處固定連接。
4.根據權利要求1所述的真空退火爐，其特征在于:所述爐膽(I)膽壁的外側或內側、爐膽(I)的底部外側分區布排有第I加熱元件(31)及一組熱電偶(6)，與相應的測溫控溫器組成第I加熱元件溫度調節裝置。
5.根據權利要求2所述的真空退火爐，其特征在于:所述桶狀內膽(4)膽壁的外側或內側裝有一組熱電偶(6)，與安裝在該桶狀內膽(4)內腔內的第2加熱元件(32)及相應的測溫控溫器組成第2加熱元件溫度調節裝置。
6.根據權利要求3所述的真空退火爐，其特征在于:在所述第I桶狀內膽(4-1)、第2桶狀內膽(4-2)和第3桶狀內膽(4-3)的膽壁的外側或內側分別裝有一組熱電偶(6)，該三個桶狀內膽內分別裝有第2加熱元件(32)，與相應的測溫控溫器組成三組第2加熱元件溫度調節裝置。
7.根據權利要求1所述的真空退火爐，其特征在于:所述第I加熱元件(31)和第2加熱元件(32 )均采用電熱絲。
【文檔編號】C21D1/773GK103924046SQ201410186404
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年5月6日 優先權日:2014年5月6日
【發明者】張希望 申請人:佛山市南海矽鋼鐵芯制造有限公司