一种加热炉及实现该加热炉加热均匀性的方法技术

本发明专利技术公开了一种加热炉及实现该加热炉加热均匀的方法，该加热炉的离心风机2的进、出风口均设置在所述炉体1内；多个加热器，于所述炉体1内设置在所述离心风机2的所述出风口的排风路线上；多个第一导流板5，每个所述炉膛进、出风口的外侧均设置一个大于该炉膛进、出风口长度的所述第一导流板5，所述第一导流板5的下端靠近所述炉膛进、出风口的下端设置，所述第一导流板5的上端从上到下逐渐远离所述炉膛进、出风口设置。该加热炉通过优化方法找到经过炉膛内的进出风口的风速基本一致时对应的各个优化设计变量值，且以该优化设计变量值设置各个优化设计变量，这样设置的加热炉加热的待加热工件受热均匀，加热质量好。

A heating furnace and the method to realize the heating uniformity of the heating furnace

【技术实现步骤摘要】
一种加热炉及实现该加热炉加热均匀性的方法
本专利技术属于钣金件热处理
，特别是指一种加热炉及实现该加热炉加热均匀性的方法。
技术介绍
为应对能源危机和保护环境，乘用车轻量化已经是目前汽车行业发展大趋势。与钢材相比,铝合金具有质量轻、比强高、耐腐蚀等优点，汽车零部件采用铝合金材料是汽车轻量化最有效的途径。铝合金HFQ工艺即铝合金热溶成形模内淬火，是铝合金固溶处理与热成形结合的一体化工艺，目的是得到形状复杂、高强度的铝合金零件。变形前先将铝板在加热炉中加热保温，即固溶处理，随后将铝板快速转移至成形模具内，在变形的同时完成淬火，最后进行时效处理，得到形状复杂的高强度零件。HFQ工艺过程中的固溶加热是其中关键环节之一。相对于钢铁材料，铝合金的固相线与液相线间温度差比较小，温度工艺窗口狭窄，所以对工艺温度控制精度要求比较严苛。温度过低会增加成形过程的变形抗力，难以保证成形尺寸，而温度过高易造成过烧，会直接造成成形过程产品报废，所以铝合金板在固溶加热时要求温度均匀性必须控制在±3℃～5℃之内。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种加热炉及实现该加热炉加热均匀性的方法，用于使加热的钣金件受热均匀，提高钣金件加热质量。本专利技术一种加热炉包括炉体1、于所述炉体1内择一设置在其顶部和底部的离心风机2和炉膛6、以及设置在所述炉膛6底部的分层加热台架7，所述离心风机2的进、出风口均设置在所述炉体1内；所述炉膛6的远离所述离心风机2的出风口且与该出风口垂直的一侧面上上下设置多个炉膛进风口，所述炉膛6的与该侧面相对的另一侧面上上下设置多个与所述炉膛进风口相对应的炉膛出风口，且所述炉膛出风口靠近所述离心风机的进风口设置；其还包括：多个加热器，于所述炉体1内设置在所述离心风机2的所述出风口的排风路线上；多个第一导流板5，每个所述炉膛进、出风口的外侧均设置一个大于该炉膛进、出风口长度的所述第一导流板5，所述第一导流板5的下端靠近所述炉膛进、出风口的下端设置，所述第一导流板5的上端从上到下逐渐远离所述炉膛进、出风口设置。由上，该加热炉的离心风机的进、出风口均设置在炉体内，使得炉体内的空气得到强制循环；加热器设置在离心风机出风口的排风路线上，使得从出风口排出的空气得到加热变成热空气；设置有第一导流板，且上下每层第一导流板的上端都逐渐远离炉膛进风口，使得从上向下看去每个第一导流板的上端都能被看到，这样设置进入每层炉膛进风口的热空气流速基本相同，放置在加热台架上的钣金件的上下层受热均匀，提高加热质量。较佳的，所述第一导流板5的上、下端的连接面为圆弧面，所述圆弧面的凹面朝向所述炉膛进风口设置。由上，所述圆弧面的凹面朝向所述炉膛进风口设置，减少了热空气对圆弧面的冲击，减少了空气阻力，从而使热空气顺利进入炉膛进风口。较佳的，其还包括：支撑杆71，所述第一导流板5通过所述支撑杆71与所述炉体1固连。较佳的，其还包括：多个第二导流板4，设置在所述离心风机2的所述出风口并与其垂直竖直设置，相邻的两个所述第二导流板4形成一个水平风道；所述水平风道的末端与所述设有所述炉膛进风口的所述炉膛的侧面垂直相连；所述加热器的加热体设置在所述水平风道内。由上，第二导流板的设置以及设置在水平风道内的加热器使得从离心风机的出风口排出的空气集中受热，提高了加热系数。较佳的，所述炉体1的非设有所述炉膛进、出风口的一侧面上设置有多个单独开启的炉门，每个所述炉门分别对应所述分层加热台架7的一层。由上，炉门单独开启便于减少炉膛内的热量的损失，且每个炉门对应加热台架7的一层，便于机械手抓取加热后的钣金件。较佳的，所述炉门被气缸驱动开闭。由上，所述炉门被气缸驱动自动开闭，便于实现自动化作业。一种实现以上所述的加热炉加热均匀性的方法，用优化软件为优化工具，以每层第一导流板的上端远离炉膛内壁的距离、每层第一导流板的下端距离所述炉膛底部的高度、分层加热台架7上放置的每层工件距离所述炉膛底部的高度和所述第一导流板的形状为优化设计变量、以经过所述炉膛上的炉膛进、出风口的风速为优化目标进行优化分析，找到经过炉膛上的所有炉膛进、出风口的风速较为均匀时对应的优化设计变量数值，并以该优化后的优化设计变量数值设置各优化设计变量。由上，利用该方法可以找到进入每个炉膛进、出风口的风速基本一致时对应的各个优化设计变量值，然后利用该优化后的优化设计变量值来设定各个优化设计变量，这样的加热炉加热工件时，加热均匀，加热效果好。附图说明图1为一种加热炉的内部结构示意图；图2为炉膛、第二导流板、第一导流板的结构示意图；图3为一种加热炉的侧视图；图4为用优化软件优化的炉膛内的灰色风速效果图；图5为用优化软件优化的炉膛内的彩色风速效果图。具体实施方式实施例一如图1至3所示，一种加热炉，包括方形密闭炉体1、在炉体顶部的一侧设置有进、出风口垂直且均设置在炉体1内的离心风机2，其中进风口垂直向下，出风口水平设置，离心风机2抽取炉体1内的空气进入进风口，然后从出风口排出炉体1内，使炉体1内的空气持续循环；炉体1的顶部设计为可拆卸螺栓连接结构，方便对炉体1内的部件维护。在离心风机2的出风口侧设置多个固定在炉体顶部的悬挂在炉体1内的鼠笼式加热器3，从出风口排出的空气经过鼠笼式加热器3被加热变成热空气；鼠笼式加热器外漏部分通过保护罩31防护，防止发生短路等安全事故。在离心风机2的出风口处与该出风口垂直竖直设置有多块薄板构成的第二导流板4，相邻的两块第二导流板4之间形成一个水平风道，引导从出风口排出的空气的流向，且鼠笼式加热器3的发热部分设置在水平风道内，便于从出风口排出的空气在水平风道内流动时被加热；设置在最外侧的两个第二导流板的一端分别设置在离心风机的出风口11的两侧，以便从离心风机2的出风口排出的空气完全通过水平风道引流。在炉体1的底座上设置有方形炉膛6，在该方形炉膛6与水平风道的端部相垂直的两侧上均上下水平设置多个炉膛风口，一侧为炉膛进风口，另一侧为炉膛出风口，从水平风道的端部流出的热空气垂直向下从多个炉膛进风口进入，炉膛6内，然后从另一侧的炉膛出风口排出，又被离心风机2抽进其进风口内循环；炉膛6内放置有长度方向与热空气流向一致的耐热钢材质的分层加热台架7，该加热台架7通过螺栓固定在炉膛6的底部，待加热的铝板放置在加热台架7上，通过多个炉膛进风口进入炉膛6内的热空气对铝板进行加热。在两侧的每个炉膛风口的外侧设置有向外倾斜的第一导流板5，与第一导流板5的长度方向垂直的截面为圆弧面，且该圆弧面朝向炉膛风口设置，便于热空气吹向该圆弧面时减少空气阻力，顺利的进入炉膛6内，另外该圆弧面的弧度可根据加热板材的不同在90度上下调节，以便控制进入炉膛6内的热量；第一导流板5的长度稍大于炉膛风口的长度，以便进入炉膛6内的热量完全通过第一导流板5调节；安装时该第一导流板5的下端靠近水平炉膛风口的下端，上端远离该炉膛风口的上端设置，且每个第一导流板5通过支撑杆71与炉体壁固连，即支撑杆71的一端穿过第一导流板5，另一端设置在炉体壁上；相邻的上下两层第一导流板中，下层的第一导流板5比上层的第一导流板5多向外伸出部分设置，从竖直方向向下看去，每层第一导流板5都能被看到，下层比上层向外多伸出的量通过优化软件优化得到最佳量，这样热空气从上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种加热炉，包括炉体(1)、于所述炉体(1)内择一设置在其顶部和底部的离心风机(2)和炉膛(6)、以及设置在所述炉膛(6)底部的分层加热台架(7)，其特征在于，所述离心风机(2)的进、出风口均设置在所述炉体(1)内；所述炉膛(6)的远离所述离心风机(2)的出风口且与该出风口垂直的一侧面上上下设置多个炉膛进风口，所述炉膛(6)的与该侧面相对的另一侧面上上下设置多个与所述炉膛进风口相对应的炉膛出风口，且所述炉膛出风口靠近所述离心风机的进风口设置；其还包括：多个加热器，于所述炉体(1)内设置在所述离心风机(2)的所述出风口的排风路线上；多个第一导流板(5)，每个所述炉膛进、出风口的外侧均设置一个大于该炉膛进、出风口长度的所述第一导流板(5)，所述第一导流板(5)的下端靠近所述炉膛进、出风口的下端设置，所述第一导流板(5)的上端从上到下逐渐远离所述炉膛进、出风口设置。

【技术特征摘要】
1.一种加热炉，包括炉体(1)、于所述炉体(1)内择一设置在其顶部和底部的离心风机(2)和炉膛(6)、以及设置在所述炉膛(6)底部的分层加热台架(7)，其特征在于，所述离心风机(2)的进、出风口均设置在所述炉体(1)内；所述炉膛(6)的远离所述离心风机(2)的出风口且与该出风口垂直的一侧面上上下设置多个炉膛进风口，所述炉膛(6)的与该侧面相对的另一侧面上上下设置多个与所述炉膛进风口相对应的炉膛出风口，且所述炉膛出风口靠近所述离心风机的进风口设置；其还包括：多个加热器，于所述炉体(1)内设置在所述离心风机(2)的所述出风口的排风路线上；多个第一导流板(5)，每个所述炉膛进、出风口的外侧均设置一个大于该炉膛进、出风口长度的所述第一导流板(5)，所述第一导流板(5)的下端靠近所述炉膛进、出风口的下端设置，所述第一导流板(5)的上端从上到下逐渐远离所述炉膛进、出风口设置。2.根据权利要求1所述的加热炉，其特征在于，所述第一导流板(5)的上、下端的连接面为圆弧面，所述圆弧面的凹面朝向所述炉膛进、出风口设置。3.根据权利要求1或2所述的加热炉，其特征在于，其还包括：支撑杆(71)，所述第一导流板(5)通过所述支撑...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文良，李贤君，宋金升，罗平，吴佳龙，孙立壮，周彤，
申请(专利权)人：机械科学研究总院集团有限公司，北京机电研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11