核心結構特點
1. 模塊化爐體結構
爐體通常由多個獨立的功能模塊拼接而成,布局清晰,便于維護和升級。
預熱區 (Preheating Zone):工件從室溫進入,在此區域進行初步加熱,減少溫差應力,同時回收來自冷卻區的余熱,節約能源。
加熱區 / 固溶區 (Heating/Solution Zone):這是核心工作區,通常分為 2-4 個獨立溫區。
特點:每個溫區都配備獨立的加熱元件(如電阻絲、電阻帶)和熱電偶,采用 PID 精確控溫,確保爐內形成穩定、均勻的溫度場,滿足固溶處理對溫度精度的苛刻要求(通常要求 ±5℃)。
冷卻區 (Quenching Zone):工件完成固溶后,立即進入此區域進行快速冷卻。
特點:
強制風冷:對于大多數鋁合金,采用強力風機和高效換熱器,實現快速均勻的冷卻。
水霧冷卻:對于冷卻速度要求更高的合金,會采用霧化噴嘴進行冷卻。
水淬槽:在某些設計中,推桿會將工件直接推入一個密閉的水淬槽中,實現最快速的冷卻。
出料區 (Unloading Zone):冷卻后的工件被推桿推出爐體,在這里進行卸載,然后轉運至下一道工序(如時效處理)。
2. 精密的推送與傳動系統
這是設備連續運行的 “心臟”,確保工件按精確的節拍移動。
推桿機構:由液壓缸或伺服電機驅動,推桿頭部裝有耐磨材料。其動作平穩、推力大,能克服多料盤在爐內的摩擦力。
料盤與導軌:
料盤:承載工件的載體,通常由耐熱鋼(如 310S)制成,強度高、變形小。
導軌:安裝在爐膛底部,引導料盤直線運動。導軌設計需考慮高溫下的熱膨脹,并確保料盤運行順暢,無卡滯。
進出料端:
進料端:設有料盤等待位和自動 / 半自動上料機構。
出料端:設有緩沖位和卸料機構。兩端通常配備簡易的門或簾幕,以減少爐內熱損失和冷空氣侵入。
3. 高效的加熱與熱循環系統
加熱元件:多采用 U 型或 W 型電阻帶,安裝在爐膛兩側和頂部,熱效率高,壽命長。在一些高端設備中,會采用更先進的紅外加熱管,升溫更快更均勻。
熱風循環:在每個加熱區,都配備有耐高溫循環風機。
作用:強制爐內熱空氣流動,打破工件表面的熱邊界層,極大地提高了傳熱效率和爐溫均勻性。這是保證所有工件(無論位于料盤中心還是邊緣)都能均勻受熱的關鍵。
余熱回收:冷卻區排出的高溫氣體(約 200-400°C)通過管道和熱交換器,將熱量傳遞給進入預熱區的冷空氣,實現能量的高效利用,可節能 20%-30%。
4. 可靠的密封與隔熱系統
良好的密封和隔熱是保證工藝質量和操作安全的前提。
爐門密封:雖然是連續爐,但在進料和出料口,以及爐體各模塊的連接處,都設計有高性能的密封結構(如多層陶瓷纖維繩、金屬迷宮密封)。
料盤間隙密封:在料盤與爐體側壁和頂部之間,也存在微小間隙。一些先進的設計會采用石墨刷或砂封等方式進行密封,最大限度地減少爐內熱氣體的泄漏和冷空氣的滲入。
高效保溫層:爐襯采用多層復合結構,內層為高密度陶瓷纖維模塊,外層為輕質隔熱材料,大大降低了爐壁的熱損失,使爐體外壁溫度控制在安全范圍內(<60°C)。