一、運用領域
運用于鎢、鉬氫氣保護加熱爐
二、研發(fā)背景
目前國內(nèi)鎢鉬板坯軋制加熱爐對于規(guī)格較小的設備,其爐門大多采用手動開啟;對于大型設備爐門機構采用電機減速機配合鏈條及鏈輪實現(xiàn)爐門升降。這兩種形式的爐門存在最大的問題是爐門密封不緊密,導致氫氣從爐口泄露。為了實現(xiàn)安全生產(chǎn),需要將爐口氫氣人為的點燃,讓氫氣在爐口緩慢的燃燒,將爐外的空氣隔絕在外,避免空氣進入爐膛與爐內(nèi)氫氣混合出現(xiàn)爆炸危險。
這就造成了氫氣能源的巨大浪費,并且長時間的燃燒一直烘烤爐門,爐門很快就會受熱變形,密封能力大大下降,繼續(xù)使用會帶來生產(chǎn)危險以及增大能源的浪費;手動開啟型的小爐門往往因為爐口溫度過高,對操作員的人身安全帶來危險。
三、研發(fā)內(nèi)容
目前國內(nèi)鎢鉬氫氣保護加熱爐所使用設備的爐門形式存爐門密封不緊密、長時間使用爐門漏氣嚴重、小型爐門未能實現(xiàn)自動化開啟、爐門結構形式不緊湊造成設備空間浪費等問題。
針對上述問題,對爐門結構形式進行了新結構的設計研發(fā),第一:解決爐門密封問題,采用硅橡膠密封圈與爐門密封壓鍵配合使用,由于是平面壓緊密封,所需要的密封力與所選密封材料的材質(zhì),以及密封壓鍵與密封面的接觸面積成正比關系,對于中型和大型設備的爐門來說需要非常大的密封力才能使爐門達到理想的密封效果,因此傳統(tǒng)設備僅僅依靠爐門自重來實現(xiàn)爐口密封壓緊是遠遠不夠的。本結構根據(jù)爐門大小不同使用不同缸徑以及數(shù)量的氣缸作為動力源,再配合爐門自重提供爐門密封所需的壓緊力,解決了爐門密封不緊密的問題。
第二:本結構使用鉸鏈結構,實現(xiàn)了爐門上下運動以及水平橫向移動4個自由度的動作,簡化了爐門的結構形式,使爐門結構更加緊湊,既保證了爐門自動化開啟的各項能力又節(jié)省了空間。
第三:由于開啟和關閉爐門時爐口火焰會持續(xù)烘烤爐門,該爐門在關鍵部位設置了水冷卻結構,減小爐門受熱變形,保證爐門能長時間穩(wěn)定運行。
第四:爐口往往是加熱設備熱損失最多的部位,為了減少爐門帶來的熱損失,該爐門在與設備加熱腔接觸的位置,加裝了耐火保溫材料,既減小了加熱爐的熱量損失又保護了爐門不受熱輻射影響而變形。
第五:由于爐門為平面壓鍵密封,對壓鍵接觸的平面度要求很高,為了保證接觸面能均勻的壓緊,爐門配置有調(diào)平鎖緊裝置,便于爐門安裝調(diào)試,并增加密封的可靠性。
第六:為了避免開啟爐門時爐口火焰形成“煙囪效應”將爐門機構內(nèi)部密封材料、氣缸連接桿、冷卻水管等部件持續(xù)烘烤而損壞,將爐門前、后、左、右以及上部設計成盒型結構,避免了爐口火焰出現(xiàn)“煙囪效應”造成零部件損壞,延長了爐門使用壽命。
由于上述六個方面的技術的綜合運用,實現(xiàn)了氫氣保護板坯加熱爐爐門具有密封良好、安全可靠、結構緊湊、安裝方便等特點,成為鎢鉬制品加熱設備一種新型且穩(wěn)定可靠的配套裝置。
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