[发明专利]一种加热棒及提高炉温均匀性的炉膛结构

说明书

本发明公开了一种加热棒，加热棒本体包括耐热衬管以及缠绕在衬管上通电发热的电热丝；在衬管沿长度方向设置有多个径向穿孔，在径向穿孔内穿入限位销，限位销至少一端伸出衬管表面，露出一段与电热丝触，限制电热丝在热棒本体长度方向上的位置；加热棒可以根据需要，沿衬管长度方向拨动电热丝，改变电热丝在衬管上缠绕的状态，形成不同的缠绕圈数，能沿衬管长度方向调节加热棒本体的有效发热长度。一种提高炉温均匀性的炉膛结构，在炉膛内，至少一个侧面设置有一根以上的加热棒本体。这样能够根据测温热电偶反应出来的温度分布，调整衬管长度方向上相邻两个径向穿孔之间电热丝的缠绕圈数，调整电热丝的发热功率和发热功率分布，提高加热均匀性。

技术领域

本发明涉及电加热工业炉技术领域，具体涉及一种加热棒以及能提高炉温均匀性的炉膛结构。

背景技术

在工业生产中，对工件的热处理等，都需要采用工业炉来进行加热，将放置在加热炉炉膛的工件加热到工艺要求的温度并保温设定的时间，通过改善工件的微观组织以提高其各项性能指标。工业炉常用的加热方式是电加热或者燃气加热（天然气、液化气等），电加热是通过电热丝通电发热升温加热工件，达到要求的温度。

但，现有技术的电加热工业炉，普遍存在炉温均匀度不高、不能满足高品质热处理的温度控制的需要，如航空航天、核电、高性能材料等工件的升温、保温的需要；导致炉温均匀度不高的主要原因是：1、加热棒（电热丝）在炉膛内的布置结构不合理，导致炉膛的四个或八个角部区域的升温较慢，而炉膛中部区域升温较快，形成了较大的温差；2、每根加热棒的结构是加热电热丝螺旋式缠绕固定在衬管上，基本上不能在衬管的长度方向移动，导致在衬管的长度方向发热量不均匀，在衬管的长度方向的炉膛形成较大的温差。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种加热电热丝能在衬管的长度方向移动的加热棒，并通过改善和优化加热棒在炉膛的布置结构，以提高炉膛的炉温均匀性，满足高品质热处理的温度控制的需要。

解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种工业炉用加热棒，包括加热棒本体，其特征在于，所述加热棒本体包括耐热衬管以及缠绕在衬管上通电发热的电热丝；在衬管上，沿长度方向设置有多个径向穿孔，在径向穿孔内穿入限位销，限位销至少一端伸出衬管表面，露出一段与电热丝触，限制电热丝在热棒本体长度方向上的位置。这样，本发明的加热棒可以根据需要，沿衬管长度方向拨动电热丝，改变电热丝在衬管上缠绕的状态，形成不同的缠绕圈数，能沿衬管长度方向调节加热棒本体的有效发热长度，调整发热功率，提高加热均匀性。

进一步地，在衬管上左右拨动电热丝并用限位销限位，使衬管长度方向上相邻两个径向穿孔之间的电热丝的缠绕圈数发生变化。这样能调整衬管长度方向上相邻两个径向穿孔之间的电热丝的缠绕圈数，直接调整该两个径向穿孔的发热功率，调整衬管长度方向发热功率分布，提高加热均匀性。

一种提高炉温均匀性的炉膛结构，包括加热炉，加热炉内部的空腔形成密闭的炉膛；其特征在于，在炉膛内，至少一个侧面设置有一根以上的前述的加热棒本体。这样能够根据测温热电偶反应出来的温度分布，调整衬管长度方向上相邻两个径向穿孔之间电热丝的缠绕圈数，直接调整该两个径向穿孔之间电热丝的发热功率，调整发热功率分布，提高加热均匀性。

进一步地，炉膛四个侧面上，每个侧面都设置有多根加热棒本体，炉膛的底面设置三根以上的加热棒本体，加热棒本体固定在炉膛的侧面。四个侧面都设置多根加热棒本体，更提高即热线路，缩短加热时间，而且也能调整发热功率分布，提高加热均匀性。

进一步地，在炉膛的底面，预计安装奇数根加热棒本体，则中间位置的一根加热棒本体不设置；在炉膛左右侧面，高度方向最高位的倒数第二根加热棒本体不设置；炉膛顶面，预计安装奇数根加热棒本体，则左、右两端的加热棒本体不设置，其中间位置的一根加热棒本体不设置。这样布置的加热棒，符合热量传导规律，能显著提高炉膛的炉温均匀性，满足高品质热处理的温度控制的需要。