一种驼峰式钢带炉的制作方法

1.本实用新型涉及一种驼峰式钢带炉，属于金属热处理炉技术领域。


背景技术：

2.连续式钢带炉是用于粉体材料（铁、铜、铁
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铜包覆、钴、钼等金属粉及磷酸铁锂等金属盐）精还原和煅烧的热处理工艺装备。工作状态下，连续运转的耐热钢带承载粉体材料进入一个隔离大气的炉管，炉管内通入还原性气体h2或h2 n2，钢带及物料依次通过加热还原段、冷却段，冷至100
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60℃后出炉。
3.目前国内外的此种炉型结构基本相同。1、钢带进出口与加热段、冷却段同处一个水平高度。2、钢带进出口均设有密封装置减少炉内气体外泄和空气进入，以保证还原质量。但由于使用中钢带两侧会产生皱褶俗称“荷叶边”，密封效果并不佳。3、钢带进入前端密封装置后是进料机构，在不可视的密闭条件下将粉料按一定宽度范围厚度均匀地分布在钢带上。条件苛刻因而出现了各种繁复的进料机构。4、前端的钢带张紧辊为保证钢带不致弯曲变形，必须是大直径（通常是1000mm左右）的。为绷紧钢带，张紧辊装在台车上，由重达一吨的重锤牵拉或大直径气缸推动台车移动，以补偿钢带在使用中的拉伸变长，通常钢带会拉长1
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2m.过长超出调节范围就需裁切。5、加热炉管是耐热钢制作的，其膨胀系数较大。在加热状态炉管（依使用温度炉管长度不同）通常会伸长50
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200mm。
4.驼峰式钢带炉是利用还原气体h2的密度远小于空气，在密闭空间它是聚于上部。将炉管做成驼峰形状，即进出钢带的二端向下倾斜，加热段和冷却段是水平的，中间高两端低。还原气体从水平段进入，密度小的气体始终占据高处。这个空间充满后，h2从二端倾斜的炉口向下溢出，抵挡了密度较大的空气进入。炉管内气体的零压面始终保持在远低于炉内钢带运行平面。无须在二端专设密封装置就可保证还原质量和避免空气进入炉管引起爆炸。
5.然而，申请人在实际研制中发现，如何在既有炉管受热膨胀又有钢带延伸变长的状态，保证钢带和二端炉管倾斜角度及相对位置在使用中保持不变，同时改进钢带上布料可控性方便性，是驼峰式钢带炉需解决的问题。


技术实现要素：

6.基于上述，本实用新型提供一种驼峰式钢带炉，以解决炉管受热膨胀导致进出料管相对位置改变的技术问题。
7.本实用新型的技术方案是：一种驼峰式钢带炉，其中，所述钢带炉包括：
8.支架，包括炉头支架和水冷段支架；
9.加热炉体，设置于所述炉头支架上；
10.炉管，呈驼峰状，包括依次相连的进料管段、加热管段、冷却管段和出料管段，所述加热管段活动穿设于所述加热炉体中，并在所述加热管段上靠近所述进料管段的那侧设有限位块，所述冷却管段包括第一冷管段和第二冷管段，所述第一冷管段和所述第二冷管段
的连接处采用轴向密封插接结构；
11.辅助牵引机构，用于驱动所述第一冷管段轴向移动；
12.钢带，循环穿设于所述炉管和所述炉头支架的下部；
13.布料机构，设置于所述进料管段上；
14.地坑，位于所述炉头支架的一端下方，并靠近所述进料管段设置；
15.动力机构，用于驱动所述钢带的循环转动；
16.其中，所述加热管段受热膨胀时，在所述限位块和所述辅助牵引机构的共同作用下，所述第一冷管段可相对所述第二冷管段作密封插接的轴向移动，所述动力机构可驱动下方钢带向地坑移动，使得所述进料管段和所述出料管段的轴向位置保持不变。
17.在其中一个例子中，还包括：
18.水箱，设置于所述加热炉体的后方，所述水箱包括分离的第一水冷段和第二水冷段，所述第一水冷段可轴向活动并靠近所述加热炉体侧设置，所述第二水冷段固设于所述水冷段支架上；
19.其中，所述第一冷管段固设于所述第一水冷段中，所述第二冷管段固设于所述第二水冷段中。
20.在其中一个例子中，在所述第一冷管段与所述第一水冷段的端部设有第一挡板，在所述第一挡板的端面设有第一插接筒；
21.在所述第二冷管段与所述第二水冷段的端部设有第二挡板，所述第二冷管段延伸出所述第二挡板，且在所述第二挡板的端面设有第二插接筒，所述第二插接筒的直径大于所述第一插接筒的直径，在所述第一插接筒和所述第二插接筒之间设有密封装置。
22.在其中一个例子中，还包括：
23.波纹管，密封套接在所述第一水冷段和所述第二水冷段之间；
24.保护罩，套接在所述波纹管外。
25.在其中一个例子中，还包括：
26.辊筒，设置在所述水冷段支架上，并位于所述第一水冷段的底面。
27.在其中一个例子中，所述牵引机构包括：
28.驱动机构，用于提供动力；
29.牵引索，分别与所述第一冷管段和所述驱动机构连接。
30.在其中一个例子中，所述动力机构包括：
31.主驱动轮，设置于所述第二水冷段的末端，并靠近所述出料管段设置；
32.回带驱动对辊，设置在于所述主驱动轮相对的另一端，并靠近所述地坑设置；
33.在工作状态下，所述主驱动轮和所述回带驱动对辊的线速度同步。
34.在其中一个例子中，在所述主驱动轮和回带驱动对辊之间还设有若干支撑辊。
35.在其中一个例子中，在所述地坑上对应所述钢带的进出侧均设置有预定辊道，所述预定辊道由若干被动辊间隔排列成预定弯曲的大弧度的辊道。
36.本实用新型的有益效果是：采用本装置后，在加热管段受热膨胀时，牵引机构可驱动第一冷管段轴向移动，以同步带动加热管段克服其与加热炉体之间的摩擦力并轴向移动，避免因摩擦阻力引起炉管变形。此外，由于冷却管段包括采用轴向密封插接结构的第一冷管段和第二冷管段，工作状态下，当加热管段受热膨胀时，辅助牵引机构驱动第一冷管段
向第二冷管段方向移动，使第一冷管段与第二冷管段连接处的重叠部分增加，进而抵消掉加热管段的膨胀部分，同时动力机构可驱动钢带向地坑移动，进而使得进料管段和出料管段的轴向位置保持不变。由此能够做到在钢带进炉前可视条件完成布料，二端钢带进出口无需专设密封机构。当加热管段冷却时，辅助牵引机构不再向第一冷管段施加轴向力，此时加热管段自由回缩。
附图说明
37.图1为驼峰式钢带炉的结构示意图；
38.图2为水箱的部分剖视图；
39.附图标记说明：
40.1支架
41.11炉头支架，12水冷段支架；
42.2加热炉体；
43.3炉管
44.31进料管段，32加热管段，33冷却管段，34出料管段；
45.331第一冷管段，332第二冷管段，333第一挡板，334第一插接筒，335第二挡板，336第二插接筒，337密封装置；
46.4辅助牵引机构，
47.41驱动机构，42牵引索；
48.5水箱
49.51第一水冷段，52第二水冷段；
50.6钢带
51.7布料机构；
52.8地坑；
53.9主驱动轮；
54.10回带驱动对辊；
55.11支撑辊；
56.12预定辊道；
57.13限位块；
58.14波纹管；
59.15保护罩；
60.16辊筒。
具体实施方式
61.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。
62.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
63.请参阅图1和图2，本实用新型实施例一种驼峰式钢带炉，该钢带炉包括支架1、加热炉体2、炉管3、牵引机构、水箱5、布料机构7、地坑8和动力机构。
64.支架1起支撑作用，包括炉头支架101和水冷段支架102。加热炉体2设置于炉头支架101上。炉管3呈驼峰状，包括依次相连的进料管段31、加热管段32、冷却管段33和出料管段34，加热管段32活动穿设于加热炉体2中，并在加热管段32上靠近进料管段31的那侧设有限位块13，冷却管段33包括第一冷管段331和第二冷管段332，第一冷管段331和第二冷管段332的连接处采用轴向密封插接结构。牵引机构用于驱动第一冷管段331轴向移动。钢带6循环穿设于炉管3和支架1的下部（炉头支架101和水冷段支架102的下部），布料机构7设置于进料管段31上，地坑8位于支架1的一端下方，并靠近进料管段31设置。动力机构用于驱动钢带6的循环转动。加热管段32受热膨胀时，在限位块13和牵引机构的共同作用下，第一冷管段331可相对第二冷管段332作密封插接的轴向移动，使得进料管段31和出料管段34的轴向位置保持不变。
65.具体而言，本钢带炉中，各支架1主要用于支撑加热炉体2、炉管3、水箱5等零部件，一般来说，炉头支架101和水冷段支架102是分开设置的。加热炉体2主要用于加热炉管3。进料管段31、加热管段32、冷却管段33和出料管段34依次通过法兰连接，其中进料管段31和出料管段34均呈倾斜设置，加热管段32和冷却管段33呈平直设置。牵引机构用于驱动第一冷管段331移动，以同步带动加热管段32克服其与加热炉体2之间的摩擦力并轴向移动，避免因摩擦阻力引起炉管3变形。此外，由于冷却管段33包括采用轴向密封插接结构的第一冷管段331和第二冷管段332，工作状态下，当加热管段32受热膨胀时，牵引机构驱动第一冷管段331向第二冷管段332方向移动，使第一冷管段331与第二冷管段332连接处的重叠部分增加，进而抵消掉加热管段32的膨胀部分，同时动力机构可驱动钢带6向地坑8移动，进而使得进料管段31和出料管段34的轴向位置保持不变。由于本装置采用炉管3驼峰结构，因此布料机构7可设置在倾斜的进料管段31上，能够做到在钢带6进炉前可视条件完成布料，并且二端钢带6进出口无需专设密封机构，结构得以简化，成本得以降低。当加热管段32冷却时，牵引机构不再向第一冷管段331施加轴向力，此时加热管段32自由回缩。
66.本装置还包括水箱5，水箱5设置于加热炉体2的后方，水箱5包括分离的第一水冷段51和第二水冷段52，第一水冷段51可轴向活动并靠近加热炉体2侧设置，第二水冷段52固设于支架1上。第一冷管段331固设于第一水冷段51中，第二冷管段332固设于第二水冷段52中。
67.具体而言，第一水冷段51包裹在第一冷管段331外，第二水冷段52包裹在第二冷管段332外，第一水冷段51可同第一冷管段331同步移动。该种结构简单，便于在实现收缩的时候同步对炉管3进行冷却，以缩短冷却管段33的长度，降低生产成本。
68.本装置中，在第一冷管段331与第一水冷段51的端部设有第一挡板333，在第一挡板333的端面设有第一插接筒334；在第二冷管段332与第二水冷段52的端部设有第二挡板335，第二冷管段332延伸出第二挡板335，且在第二挡板335的端面设有第二插接筒336，第
二插接筒336的直径大于第一插接筒334的直径，在第一插接筒334和第二插接筒336之间设有密封装置337。本实施例中，密封装置337可以是橡胶密封圈，也可以是密封填料。
69.具体而言，第一挡板333上留有与第一冷管段331端口一致的开口。第一插接筒334和第二插接筒336在轴向上有部分重叠。由于在第一插接筒334和第二插接筒336之间设有密封圈，当第一插接筒334相对第二插接筒336轴向移动使时，密封圈可始终保证第一插接筒334和第二插接筒336的内部空间的密封性。
70.本装置还包括波纹管14和保护罩15，波纹管14密封套接在第一水冷段51和第二水冷段52之间，保护罩15套接在波纹管14外。具体而言，波纹管14套接在第一挡板333和第二挡板335上，以将第一水冷段51和第二水冷段52包裹在其内，进而起到伸缩和密封的作用。保护罩15起到防尘保护等作用。
71.本装置还包括辊筒16，辊筒16设置在水冷段支架102上，并位于第一水冷段51的底面。具体而言，若干辊筒16起到支撑第一水冷段51的作用，同时能够降低轴向移动的摩擦力。
72.本装置中，辅助牵引机构4包括驱动机构41和牵引索42，驱动机构41用于提供动力，驱动机构41可以是油缸或气缸，安装在支架1上。牵引索42分别与第一水冷段51和油缸（或气缸）的伸缩杆连接。当油缸或气缸的伸缩杆伸缩动作时，其会带动牵引索42活动，进而带动第一水冷段51和第一冷管段331同步移动。
73.本装置中，动力机构包括主驱动轮9和回带驱动对辊10，主驱动轮9安装在水冷段支架102的末端，并靠近出料管段34设置，回带驱动对辊10设置在于主驱动轮9相对的另一端，并靠近地坑8设置。工作状态下，主驱动轮9和回带驱动对辊10的线速度同步。具体而言，工作时，若干回带驱动对辊10夹住钢带6向前驱动，将使用过程中逐渐拉伸变长的钢带6悬垂入地坑8中。不因钢带6变长后影响钢带6与进料管段31的相对位置，保持钢带6与进料管段31倾斜角度一致。并且钢带6经这些回带驱动对辊10后松弛为无张力态，有效降低了钢带6高温蠕变载荷。
74.本装置中，在主驱动轮9和回带驱动对辊10之间还设有若干支撑辊11，以支撑钢带6的循环转动。
75.本装置中，在地坑8上对应所述钢带6的进出侧均设置有预定辊道12，该预定辊道12由若干被动辊间隔排列成预定弯曲大弧度的辊道，以保证钢带6不因弯曲而产生变形，用小直径被动辊组成大直径圆弧，替代大直径辊，降低制造成本。
76.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。