一种气氛炉气体导流装置的制作方法

本发明涉及一种气氛炉气体导流装置，属于气氛炉。

背景技术：

1、热处理是指通过加热、保温和冷却的手段，以获得金属内预期组织和性能的一种热加工工艺。常见的热处理工艺有退火、正火、淬火和回火等，有时也会对工件进行化学热处理，例如在炉中通入氮基气氛、氨基气氛等，可以有效提高工件表面的硬度、抗氧化性和耐磨性等。现在工业炉的使用较为普遍，而在工业炉的使用过程中仍存在一些问题。例如：工件所处的区域存在气体不均匀现象。这是由于工业炉内驱动风叶的直径小于炉膛空间的直径，从而使得风叶正下方气体所受到的作用力会高于外侧空间内的气体所受到的作用力。当工业炉内气体所受作用力越强，气体的流速就越高。同时，当工业炉内空间的直径越大，气体的流动轨迹越趋近于水平，这样就会导致工业炉内气体的轴向流动速度，会随炉内空间直径增大而减小，造成气体从进气端进入炉膛时，气体沿炉膛外侧壁进入的流速大于气体朝进气端中心进行轴向流动的流速。而气体的流速、流向等因素会导致工业炉内各区域温度分布不同，从而严重影响炉内工件与待反应气体的接触程度，影响工业炉对工件热处理的质量和效率。

2、另外，当气体的流速过快时，工件与待反应气体的接触时间过短，会造成反应不充分、工件成品质量差等问题。当气体的流速过慢或局部气体聚集时，铁制工件很容易被氧化出黑斑，后续需对氧化工件进行打磨，增加了工件的处理难度和工作量，不利于工业气氛炉的高效使用。当炉膛四周加热元件布置较为均匀的情况下，保持炉内流动的良好均匀性就能避免工件反应不彻底或一致性低等负面影响，进而使加工工件的受热更加均匀、化学反应更加充分、工件质量更大提升。影响炉内气流速度分布的因素有很多，如：炉体结构、加热方式、炉内障碍物和工件和风扇循环导风系统等，其中优化导流结构是最为直接有效的手段。因此，亟需一种气体炉气体导流装置，以解决现有工业炉因导流结构设计不合理，导致炉内热量和气体分布不均匀，造成工件质量差的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种气氛炉气体导流装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种气体炉气体导流装置，包括进气孔板和导流单元，气体炉包括炉体和炉膛，炉膛安装于炉体内部，炉膛为两端开口，内部联通的腔体结构；炉体内部设有驱动风叶，用于驱动气体从炉膛一端开口进入，从另一端开口排出；导流单元包括第一进气孔板和第二进气孔板；进气孔板沿径向安装于炉膛的气体进入端开口处，第一进气孔板安装于进气孔板，以对炉膛外侧流向进气孔板方向的气体进行降速，第二进气孔板沿轴向安装于进气孔板，以对气体沿轴向朝进气孔板中心流动进行导向。

3、具体的，第一进气孔板为圆环形板体结构，第一进气孔板沿径向固定安装于进气孔板，且其圆环形板体的圆心与进气孔板的中心同心设置；进气孔板上绕板体中心间隔均布有若干个第二进气孔板，且第二进气孔板与进气孔板呈垂直状态设置。

4、具体的，第一进气孔板的圆环形板体的半径尺寸与进气孔板的半径尺寸相一致。这样可提高气流速度均匀性。

5、具体的，炉膛通过若干个第二进气孔板放置于炉体内部的底部，且炉膛的外侧通过连接件与炉体固定连接，炉体和炉膛之间留有间隙通道，构成环形回流风道；驱动风叶安装于位于炉膛气体排出端开口的上方炉体。本申请通过将炉膛设置于炉体内部，并将驱动风叶设置于炉膛的气体排出口，以实现通过驱动风叶转动，带动炉内气体从炉膛气体进入口进入，再从气体排出口引出，并在炉膛和炉体之间的间隙通道形成环形回流风道，进而形成气体的导流结构。使得气体在炉膛内是沿炉膛单向流动，在炉膛外侧亦是单向流动，以实现加热热量和气体在炉体内均匀分布，可保证炉膛内的工件均匀受热，同时在进行气氛热处理时工件与气体均匀接触，保证反应充分，提高工件处理质量。

6、进一步的，炉膛的气体排出端开口处设有引风罩，引风罩盖合于气体排出端开口，且其与驱动风叶相对应的位置开设有排气口。考虑到位于炉膛气体排出口的气流，因驱动风叶直径小于炉膛直径，会造成气体排出口处的气流流速不均匀的情况，本申请通过在气体排出口处设置引风罩，并在引风罩上设置大小与驱动风叶相适配的排气口，以实现气体在炉膛排出口从引风罩的排气口流出，保证气体顺利排出，不会在炉膛内部发生因流速不同而造成涡流或气体聚集情况。

7、进一步的，引风罩的排气口的开口尺寸与驱动风叶的尺寸相适配。

8、具体的，进气孔板与第一进气孔板上均布开设有进气通孔，且两者的进气通孔的孔径相同。具体的，第二进气孔板的一端朝第一进气孔板方向延伸至临近第一进气孔板处，构成外侧延伸端，另一端朝反方向延伸，构成内侧延伸端，且第二进气孔板上间隔均布有若干个进气通孔；若干个第二进气孔板以板体呈倾斜结构间隔均布于进气孔板，且第二进气孔板以板体与外侧延伸端与进气孔板中心的连线呈45°夹角安装于进气孔板。本申请的气体是经驱动风叶驱动从气体进入口进入，气流在进入前，是沿环形风道从炉膛外侧进入气体进入口侧的，由于工业炉内空间的直径越大，气体的流动轨迹越趋近于水平，导致工业炉内气体的轴向速度随直径增大而减小，为了避免气体从炉膛外侧进入气体进入口时，气体受驱动风叶驱动力的不同，气体会首先沿炉膛内壁进入炉膛，而因沿轴向流动速度小，从气体进入口中心侧的气流进入量小的情况，本申请通过设置第一进气孔板，以实现气体沿炉膛外侧壁进入气体进入口前，需经第一进气孔板才可进入，使得气体经第一进气孔板处进行降速，气体经降速进入后会沿进气孔板的进气通孔进入炉膛。而为了提高气流沿轴向朝进气孔板中心的流动速度，实现气体能沿进气孔板各个区域均匀进入炉膛，本申请通过在进气孔板上设置若干个第二进气孔板，以对气体沿轴向朝进气孔板中心流动进行导向，使得气体均匀进入的同时，从而保证气体在炉膛内部能均匀分布。

9、进一步的，第二进气孔板的板体径向高度为外侧延伸端朝内侧延伸端呈逐渐递减设置，且板体上的进气通孔的孔径尺寸为外侧延伸段朝内侧延伸端呈逐渐递减设置。这样设置以实现便于炉膛在炉体中安装。

10、进一步的，第一进气孔板的板体径向高度与第二进气孔板的外侧延伸端的板体径向高度相同。与现有技术相比，本发明的有益效果是：

11、本申请通过设置在炉膛的气体进入口侧的外侧设置第一进气孔板，以对炉膛外侧流向进气孔板方向的气体进行降速，使气体在通过进气孔板的进气通孔前先通过第一进气孔板，从而消除驱动风叶周向旋转分量，减少旋转气流对进气孔板的直接冲击。以及在进气孔板上沿轴向安装若干个第二进气孔板，以对气体沿轴向朝进气孔板中心流动进行导向，使得气体能沿进气孔板均匀进入炉膛，并在炉膛内朝气体排出口流动时，达到均匀流场速度的目的，实现加热热量和气体在炉膛内能均匀分布，有利于提高工业炉处理工件的质量和效率。

技术特征：

1.一种气氛炉气体导流装置，包括进气孔板（22）和导流单元，气氛炉包括炉体和炉膛（13），所述炉膛（13）安装于炉体内部，其特征在于：所述炉膛（13）为两端开口，内部联通的腔体结构；所述炉体内部设有驱动风叶（1），用于驱动气体从炉膛（13）一端开口进入，从另一端开口排出；所述导流单元包括第一进气孔板（17）和第二进气孔板（18）；所述进气孔板（22）安装于炉膛（13）的气体进入端开口处，所述第一进气孔板（17）沿径向安装于进气孔板（22），以对炉膛（13）外侧流向进气孔板（22）方向的气流进行降速，所述第二进气孔板（18）沿轴向安装于进气孔板（22），以对气流沿轴向朝进气孔板（22）中心流动进行导向。

2.根据权利要求1所述的一种气氛炉气体导流装置，其特征在于：所述第一进气孔板（17）为圆环形板体结构，第一进气孔板（17）沿径向固定安装于进气孔板（22），且其圆环形板体的圆心与进气孔板（22）的中心同心设置；所述进气孔板（22）上绕板体中心间隔均布有若干个第二进气孔板（18），且第二进气孔板（18）与进气孔板（22）呈垂直状态设置。

3.根据权利要求2所述的一种气氛炉气体导流装置，其特征在于：所述第一进气孔板（17）的圆环形板体的半径尺寸与进气孔板（22）的半径尺寸相一致。

4.根据权利要求2所述的一种气氛炉气体导流装置，其特征在于：所述炉膛（13）通过若干个第二进气孔板（18）放置于炉体内部的底部，且炉膛（13）的外侧通过连接件与炉体固定连接，所述炉体和炉膛（13）之间留有间隙通道，构成环形回流风道；所述驱动风叶（1）安装于位于炉膛（13）气体排出端开口的上方炉体。

5.根据权利要求2所述的一种气氛炉气体导流装置，其特征在于：所述进气孔板（22）与第一进气孔板（17）上均布开设有进气通孔，且两者的进气通孔的孔径相同。

6.根据权利要求2所述的一种气氛炉气体导流装置，其特征在于：所述第二进气孔板（18）的一端朝第一进气孔板（17）方向延伸至临近第一进气孔板（17）处，构成外侧延伸端，另一端朝反方向延伸，构成内侧延伸端，且第二进气孔板（18）上间隔均布有若干个进气通孔；若干个第二进气孔板（18）以板体呈倾斜结构间隔均布于进气孔板（22），且第二进气孔板（18）以板体与外侧延伸端与进气孔板（22）中心的连线呈45°夹角安装于进气孔板（22）。

7.根据权利要求4所述的一种气氛炉气体导流装置，其特征在于：所述炉膛（13）的气体排出端开口处设有引风罩，所述引风罩盖合于气体排出端开口，且其与驱动风叶（1）相对应的位置开设有排气口。

8.根据权利要求6所述的一种气氛炉气体导流装置，其特征在于：所述第二进气孔板（18）的板体径向高度为外侧延伸端朝内侧延伸端呈逐渐递减设置，且板体上的进气通孔的孔径尺寸为外侧延伸段朝内侧延伸端呈逐渐递减设置。

9.根据权利要求6所述的一种气氛炉气体导流装置，其特征在于：所述第一进气孔板（17）的板体径向高度与第二进气孔板（18）的外侧延伸端的板体径向高度相同。

10.根据权利要求7所述的一种气氛炉气体导流装置，其特征在于：所述引风罩的排气口的开口尺寸与驱动风叶（1）的尺寸相适配。

技术总结本发明涉及一种气氛炉气体导流装置，属于气氛炉技术领域，以解决现有气氛炉因导流结构设计不合理，导致炉内热量和气体分布不均匀，造成工件质量差的问题；本申请包括进气孔板和导流单元，气氛炉包括炉体和炉膛，炉膛位于炉体内部，炉膛为两端开口，内部联通的腔体结构；炉体内部设有驱动风叶；导流单元包括第一进气孔板和第二进气孔板；进气孔板安装于炉膛的气体进入口处，第一进气孔板沿径向安装于进气孔板，以对炉膛外侧流向进气孔板方向的气体进行降速，第二进气孔板沿轴向安装于进气孔板，以对气体沿轴向朝进气孔板中心流动进行导向。本导流装置能提高气流速度均匀性，也提升气流沿轴向运动的分量，有利于提高气氛炉处理工件的质量和效率。技术研发人员：陈卫东,朱兵,刘一华,王宁波,王飞麟受保护的技术使用者：江苏金色工业炉股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/11