本实用新型专利技术公开了一种加热炉中的气体强制混合加热装置，包括中空的马弗管，所述马弗管的入口端设置有氮气入口、氢气入口和第一冷却水套，所述马弗管的出口端设置炉门，所述马弗管上从入口端至出口端依次设置有气体混合加热装置、第二冷却水套、防爆装置和点火嘴，其特征在于：所述气体加热装置包括加热元件、保温层和热电偶，所述马弗管内靠近入口端处设置有气体混合预热装置，所述气体混合预热装置包括垂直于马弗管轴向布置的多个相互平行的隔板，所述隔板上均匀开设置有多个气流孔，所述相邻隔板的气流孔相互交错。本实用新型专利技术具备气流剧烈扰动，混合更加均匀且混合气体预热过程不需要外加热源，保证炉温的稳定性的有益效果。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及均匀混合气体及预热
，具体地指加热炉中的气体强制混合加热装置。
技术介绍
气体混合加热装置广泛用于需要均匀混合气体及进行预热的场合。均匀混合预热后的氮气和氢气混合气达到退火工艺要求，而且要保证在整个退火工艺过程中气体混合预热稳定且安全。原设备厂家制造加热炉中没有设计气体混合预热的装置，由于H2和N2密度和黏度的不同，在没有强制气体混合预热装置作用下，退火加热的过程中比重小气体会在炉腔的上方集聚，相反比重大气体会在炉腔下方聚集，导致试样在炉内发生氧化现象。而且没有进行预热，混合气体进入炉内，还会造成炉温的波动。
技术实现思路
本技术的目的就是要解决上述
技术介绍
存在的不足，提出一种能强制均匀混合氮气和氢气的加热炉中的气体强制混合加热装置。为了实现以上目的，本技术提供的一种加热炉中的气体强制混合加热装置，包括中空的马弗管，所述马弗管的入口端设置有氮气入口、氢气入口和第一冷却水套，所述氮气入口和氢气入口穿过第一冷却水套与马弗管内腔连通，所述马弗管的出口端设置有与退火炉连通的炉门，所述马弗管上从入口端至出口端依次设置有气体混合加热装置、第二冷却水套、防爆装置和点火嘴，其特征在于：所述气体加热装置包括加热元件、保温层和热电偶，所述加热元件套设在马弗管外壁上，所述保温层套设在加热元件外壁上，所述热电偶的探测端穿过保温层设置于加热元件内，所述马弗管内靠近入口端处设置有气体混合预热装置，所述气体混合预热装置包括垂直于马弗管轴向布置的多个相互平行的隔板，所述隔板的边缘和马弗管的内壁紧密配合，所述隔板上均匀开设置有多个气流孔，所述相邻隔板的气流孔相互交错，所述隔板的中部开设置有安装孔，多个隔板的安装孔内共同穿设有一根螺杆，所述隔板通过螺母和螺杆固定。作为本技术的优选方案，所述相邻隔板的间距从马弗管的入口端至出口端方向依次减小。进一步地，所述马弗管的纵截面为圆环状。更进一步地，所述隔板有四块，所述隔板呈圆盘状，隔板的边缘向内凹陷形成气流孔，所述气流孔有三个，均匀布置在隔板的边缘，所述气流孔的直径为隔板直径的1/8～1/10，所述相邻隔板对应的气流孔在隔板平面方向上偏移30°～45°。本加热炉中的气体强制混合加热装置采用相邻隔板的气流孔相互交错的结构，使气体进入层状结构时，在螺旋线的气流孔和两层之间的空腔作用下，气流剧烈扰动，混合更加均匀。混合气体的预热通过现有装置中的加热元件的热辐射即可完成，不需要外加热源，保证炉温的稳定性。附图说明图1为加热炉中的气体强制混合加热装置的结构示意图。图2为图1中气体混合预热装置的结构示意图。图3为图2中隔板的结构示意图。图中：炉门1、点火嘴2、防爆装置3、第二冷却水套4、加热元件5、保温层6、热电偶7、气体混合预热装置8、隔板8.1、气流孔8.2、安装孔8.3、螺杆8.4、螺母8.5、第一冷却水套9、氮气入口10、氢气入口11、马弗管12、第一混合预热腔13、第二混合预热腔14、第三混合预热腔15、第四混合预热腔16。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本技术作进一步的详细说明。图1至图3中所示的一种加热炉中的气体强制混合加热装置，包括中空的马弗管12，所述马弗管12的入口端设置有氮气入口10、氢气入口11和第一冷却水套9，所述氮气入口10和氢气入口11穿过第一冷却水套9与马弗管12内腔连通，所述马弗管12的出口端设置有与退火炉连通的炉门1，所述马弗管12上从入口端至出口端依次设置有气体混合加热装置、第二冷却水套4、防爆装置3和点火嘴2。所述气体加热装置包括加热元件5、保温层6和热电偶7，所述加热元件5套设在马弗管12外壁上，所述保温层6套设在加热元件5外壁上，所述热电偶7的探测端穿过保温层6设置于加热元件5内。所述马弗管12内靠近入口端处设置有气体混合预热装置8，所述气体混合预热装置8包括垂直于马弗管12轴向布置的多个相互平行的隔板8.1，所述相邻隔板8.1的间距从马弗管12的入口端至出口端方向依次增大。所述隔板8.1的边缘和马弗管12的内壁紧密配合，所述隔板8.1上均匀开设置有多个气流孔8.2，所述相邻隔板8.1的气流孔8.2相互交错，所述隔板8.1的中部开设置有安装孔8.3，多个隔板8.1的安装孔8.3内共同穿设有一根螺杆8.4，所述隔板8.1通过螺母8.5和螺杆8.4固定。所述马弗管12的纵截面为圆环状。所述隔板8.1有四块，所述隔板8.1呈圆盘状，隔板8.1的边缘向内凹陷形成气流孔8.2，所述气流孔8.2有三个，均匀布置在隔板8.1的边缘，所述气流孔8.2的直径为隔板8.1直径的1/8～1/10，所述相邻隔板8.1对应的气流孔8.2在隔板8.1平面方向上偏移30°～45°。其中靠近马弗管12入口端的隔板8.1与第一冷却水套9之间形成第一混合预热腔13，此后的隔板8.1与之前一块相邻隔板8.1之间依次形成第二混合预热腔14、第三混合预热腔15和第四混合预热腔16。本加热炉中的气体强制混合加热装置的工作原理为：首先打开氮气入口10，氮气进入加热炉内进行吹扫，把炉内空气完全置换，然后送电通过加热元件5进行升温，升温的过程中，靠近马弗管12出口端的隔板8.1会被预热，隔板8.1的温度上升是由于马弗内壁的热辐射，此后的隔板8.1的温度来之前一块隔板8.1的热辐射，以此类推，热量到达靠近马弗管12出口端的隔板8.1时的温度只有靠近马弗管12入口端的隔板8.1温度的五分之一，因此该装置可以降低第二冷却水套4处的温度，减少热量的散失。打开氢气入口11，氢气进入加热炉内的第一混合预热腔13，两种气体在第一混合预热腔13中运动进行混合预热，接着从隔板8.1的气流孔8.2进入到第二混合预热腔14，两种混合气体在第二混合预热腔14中进行充分的混合，同时气体的温度升高，加剧混合过程，由于相邻隔板8.1的3个气流孔8.2相互交错，因此经过气流孔8.2的气流方向会发生变化，在这个过程中，加强气流扰动程度，使气体混合的更加的充分，通过下一块隔板8.1时气流的方向发生变化，延长气流在第二混合预热腔14的混合时间，此时气流已经进入到第三混合预热腔15，第三混合预热腔15的温度比第二混合预热腔14内的温度高，气体进入到第三混合预热腔15后，混合过程加剧气流和腔内热交换，混合气体的温度急剧的上升，气体的流速加快，迅速的通过隔板8.1进入第四混合预热腔16。第四混合预热腔16的温度最高，气体进入这个区域后，体积迅速的增大，气体进一步充分的混合，同时也加强预热过程，气体在在第四混合预热腔16中得到均匀混合和预热，从最后一块隔板8.1进入工作区的气流分成三路，在马弗管12内进一步充分混合。与现有技术相比，本加热炉中的气体强制混合加热装置的优势体现在：1、由于不同气体的密度和粘度不同，气体进入层状结构中在螺旋线的气流孔8.2和两层之间的空腔作用下，气流扰动越厉害，混合就越均匀，预热的效果就越好。气流在层间流动的过程中，气流的方向发生变化，而且气流温度在升高，体积膨胀，压力增加。而第一混合预热腔13、第二混合预热腔14、第三混合预热腔15和第四混合预热腔16的体积依次减小，使流经的气体温度升高，混合气流压力会迅速变大，混合气流流速加快，造成扰动程度进一步加剧，加强混合的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种加热炉中的气体强制混合加热装置，包括中空的马弗管(12)，所述马弗管(12)的入口端设置有氮气入口(10)、氢气入口(11)和第一冷却水套(9)，所述氮气入口(10)和氢气入口(11)穿过第一冷却水套(9)与马弗管(12)内腔连通，所述马弗管(12)的出口端设置有与退火炉连通的炉门(1)，所述马弗管(12)上从入口端至出口端依次设置有气体混合加热装置、第二冷却水套(4)、防爆装置(3)和点火嘴(2)，其特征在于：所述气体加热装置包括加热元件(5)、保温层(6)和热电偶(7)，所述加热元件(5)套设在马弗管(12)外壁上，所述保温层(6)套设在加热元件(5)外，所述热电偶(7)的探测端穿过保温层(6)设置于加热元件(5)内，所述马弗管(12)内靠近入口端处设置有气体混合预热装置(8)，所述气体混合预热装置(8)包括垂直于马弗管(12)轴向布置的多个相互平行的隔板(8.1)，所述隔板(8.1)的边缘和马弗管(12)的内壁紧密配合，所述隔板(8.1)上均匀开设置有多个气流孔(8.2)，所述相邻隔板(8.1)的气流孔(8.2)相互交错，所述隔板(8.1)的中部开设置有安装孔(8.3)，多个隔板(8.1)的安装孔(8.3)内共同穿设有一根螺杆(8.4)，所述隔板(8.1)通过螺母(8.5)和螺杆(8.4)固定。...
【技术特征摘要】
1.一种加热炉中的气体强制混合加热装置，包括中空的马弗管(12)，所述马弗管(12)的入口端设置有氮气入口(10)、氢气入口(11)和第一冷却水套(9)，所述氮气入口(10)和氢气入口(11)穿过第一冷却水套(9)与马弗管(12)内腔连通，所述马弗管(12)的出口端设置有与退火炉连通的炉门(1)，所述马弗管(12)上从入口端至出口端依次设置有气体混合加热装置、第二冷却水套(4)、防爆装置(3)和点火嘴(2)，其特征在于：所述气体加热装置包括加热元件(5)、保温层(6)和热电偶(7)，所述加热元件(5)套设在马弗管(12)外壁上，所述保温层(6)套设在加热元件(5)外，所述热电偶(7)的探测端穿过保温层(6)设置于加热元件(5)内，所述马弗管(12)内靠近入口端处设置有气体混合预热装置(8)，所述气体混合预热装置(8)包括垂直于马弗管(12)轴向布置的多个相互平行的隔板(8.1)，所述隔板(8.1)的边缘和马弗管(12)的内壁紧密配合，所述隔板(8.1)上均匀开设置有...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁诚，肖海明，付北京，杜涛，夏志全，陈军，姚雷，陈长松，
申请(专利权)人：武汉钢铁股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42
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