[发明专利]用于材料热处理的可转换设备

说明书

                  发明背景

1．发明的领域

本发明涉及一种用于连续板材热处理的装置，其在结构布置上可进行转换，从而能有效地进行不同类型的热处理。

2．有关技术的描述

炉和烘炉用于不类型热处理的加工工业中，以使不同的材料获得的满意的特性和能力，这些材料包括，如金属、合金、陶瓷材料、玻璃、纤维素、合成树脂、和其它加工材料。不同尺寸和类型材料的处理要求加在材料上的热量的时间和/或温度可被有选择地进行调节以进行具有给定结果的特定热处理。一个特殊的工艺还可能要求在不同温度和不同的时间对材料进行不同阶段的热处理。

总的说来，炉子的热处理包括对一个金属条或片进行预热、退火、正火和回火，烘炉的热处理包括对加在材料上的涂镀层干化和固化。加工工业中采用这些独立的并且不同的热处理生产线来进行不同类型的热处理，这是因为这些生产线的温度和材料加工配置显著不同。举例来说，将一涂镀层如油漆固化到一材料上所要求的温度和加工期间材料处理的方式与一金属条退火时所要求的温度和处理差别非常大。通常，用于固化型热处理的装置被称作是一个固化烘炉120(图6)。固化烘炉120包括一个用来将涂镀层加在一连续材料上的涂镀器129和用来将涂镀层固化到连续材料上的并且相对布置着的加热器121a、121b。固化烘炉120通常在供气温度低于1000°F的情况下运行，这样材料的温度可达到450°F到550°F。另一方面，用于退火型热处理的设备被称作是如图7中举例所示的一个退火炉120’。退火炉120’包括相对布置的加热器121a’、121b’，在位置上其紧靠着连续材料穿过退火炉120’时的通道。炉120’通常运行在供气温度超过1000°F的状态，并且材料的温度必须达到800°F到1100°F这个范围以便退火。除了运行温度这些明显的不同之外，固化处理和退火处理之间还有一个不同，这就是在固化烘炉中，连续材料在输入和输出端之间是悬着的，并形成一个跨在烘炉全长上的自由悬挂式的悬链形通道，这样可确保对所有的表面和表面部分进行加热并防止在干化和固化时对涂镀层的损害。由于自由悬挂的条形材料的位置不稳定，并且该条形材料会下垂并横列在没有支撑的长度上，所以加热器要与该条型材料保持一个合适的距离以避免无意地接触，结果，从每一加热器出来的所能获得的能量中只有一小部分或一部分切实加在条形材料上。与此相反的是，穿过退火炉的材料则沿着整个基本水平的通道被支撑着，加热器在布置上能紧靠着材料，从而使得加在条形材料上的热能最大化。

由于干化和固化型热处理所要求的生产线配置与退火型热处理所要求的配置显著不同，所以热处理工业对每一类的热处理都采用单独的、不同的热处理设备和一条单独的生产线。结果，预热、退火、正火和回火通常由该连续型原材料的生产商来进行，涂镀层的干化和固化通常由一个单独的涂镀车间来进行。

现有的用来调节炉子和烘炉热处理运行温度的设备包括速率控制设备，该速率控制设备可以改变受处理的材料穿过炉子和/或烘炉的速率；如果所要求的温度很高，则连续金属带送入和前进的速度将减慢，从而增加了处理时间。其它的现有设备包括多个沿着生产线排列的加热器，它们可根据热处理所要求的温度，分别投入使用或不使用。尽管处理的温度范围多少可以调节，但现有设备没有一个能从退火型处理配置转换到固化型处理配置。

                 发明概述

本发明的一个目的是提供一个单一的热处理装置或设备，其在操作上通过改变所选择的可移动加热器与材料穿过热处理装置的前进通道之间的间距，从一个对连续材料进行固化型热处理的第一处理配置转换到一个对连续材料进行退火型热处理的第二处理配置，从而利用一个单一的生产线来进行两种类型的热处理加工。

在本发明的一个优选实施例中，在一个对一连续材料进行热处理的热处理生产线中的加热系统或装置至少在加热系统的一个第一部件中包括一个可选择性移动的加热器。一个加热器升降机构有选择地移动可移动加热器沿着与连续材料前进方向基本垂直的两个方向，在一个退火型热处理位置和固化型热处理位置之间运动。在退火位置上，加热器与连续材料靠得很近，以便将最多的热量加给连续材料，反之，在固化位置，加热器与连续材料分开相当远的距离，以避免损害连续材料，并由此使施加的热量有所减少。此外，在退火位置，连续材料由浮起型喷嘴支撑，这样流向连续材料的空气通过浮起型喷嘴将连续材料撑起，连续材料就这样穿过加热系统。另一方面，在固化位置时，连续材料没有浮起型喷嘴支撑，从而至少在加热系统初始部分的输入和输出端之间形成一个悬链形的下垂，所述加热系统包括可移动式加热器。