性能热处理立排式装炉支撑工装及装炉方法.pdf

本发明公开了一种性能热处理立排式装炉支撑工装及装炉方法，工装包括间隔栅和底梁，在所述底梁上设置有插槽，所述间隔栅垂直插入插槽内，在间隔栅的侧面设置有通道。与现有技术相比，本发明的积极效果是：采用本工装后，可增大装炉工件(堆垛)与加热器之间可直接受热的表面积，可提高热辐射吸收率，此外，每列工件的最小加热截面并未随工件码放数量的增加而增加，因此均热时间可大大降低，同时在冷却过程中工件间间隙通畅，冷却速度均匀。同时，也解决了为实现立排式装炉，在实际操作过程中受工件重力的影响，立排高度难以保证，工件堆放到一定高度后不易稳固的技术问题。

权利要求书
1.  一种性能热处理立排式装炉支撑工装，其特征在于：包括间隔栅和底梁，在所述底梁上设置有插槽，所述间隔栅垂直插入插槽内，在间隔栅的侧面设置有通道。

2.  根据权利要求1所述的性能热处理立排式装炉支撑工装，其特征在于：所述间隔栅为薄壁结构。

3.  根据权利要求1所述的性能热处理立排式装炉支撑工装，其特征在于：所述间隔栅中部布置支撑筋结构。

4.  根据权利要求1所述的性能热处理立排式装炉支撑工装，其特征在于：插槽均布在底梁上，插槽间距为工件的宽度。

5.  根据权利要求1所述的性能热处理立排式装炉支撑工装，其特征在于：所述间隔栅和底梁均整体采用耐热合金浇铸成型。

6.  一种性能热处理立排式装炉方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、根据每炉工件的总量、炉窑的长度和高度，将工件平分为M排，每排N根；
步骤二、在底梁上设置M+1个插槽，将间隔栅垂直插放在插槽内；
步骤三、将每一排工件按工件长度方向垂直于炉壁设置在间隔栅之间；
步骤四、在每排工件上重叠码放N根工件。

7.  根据权利要求6所述的性能热处理立排式装炉方法，其特征在于：所述间隔栅之间的宽度为工件的宽度。

8.  根据权利要求6所述的性能热处理立排式装炉方法，其特征在于：所述间隔栅为薄壁结构。

9.  根据权利要求6所述的性能热处理立排式装炉方法，其特征在于：所述间隔栅中部布置支撑筋结构。

10.  根据权利要求6所述的性能热处理立排式装炉方法，其特征在于：所述间隔栅和底梁均整体采用耐热合金浇铸成型。

说明书性能热处理立排式装炉支撑工装及装炉方法
技术领域
本发明属于批量性物料的热处理生产作业领域，适用于当前生产中涉及的淬火、回火、正火、退火、固溶、时效等热处理工序，具体涉及一种性能热处理立排式装炉支撑工装及装炉方法。
背景技术
在热处理生产作业过程中，目前采取的工件装炉方式为工件放置于热处理料盘上后入炉加热。在单炉次工件数量较多的情况下，采取逐层纵横交错码放的方式进行码放，以保证工件之间保留一定的间隙。对于当前广泛使用的热处理加热炉窑而言，其主要的加热源均分布于炉壁两侧，通过热辐射将热量传递至工件进行加热。在采取目前装炉码放方式的情况下，工件堆放密度较大，热辐射吸收效率较低，必须采取长时间的保温，通过工件间的热传导使全部工件温度达到一致，从而造成加热时间延长，能耗增大，于此同时，在工件冷却时，由于工件间的间隙受其余工件的阻挡造成冷却介质无法顺利达到内部工件，致使内部工件冷却速度无法达到技术要求，造成热处理后同炉工件的性能指标不一致以及部分工件性能指标不合格。
发明内容
为了克服现有技术的缺点，本发明提供了一种性能热处理立排式装炉支撑工装及装炉方法。
本发明所采用的技术方案是：一种性能热处理立排式装炉支撑工装，包括间隔栅和底梁，在所述底梁上设置有插槽，所述间隔栅垂直插入插槽内，在间隔栅的侧面设置有通道。
本发明还提供了一种性能热处理立排式装炉方法，包括如下步骤：
步骤一、根据每炉工件的总量、炉窑的长度和高度，将工件平分为M排，每排N根；
步骤二、在底梁上设置M+1个插槽，将间隔栅垂直插放在插槽内；
步骤三、将每一排工件按工件长度方向垂直于炉壁设置在间隔栅之间；
步骤四、在每排工件上重叠码放N根工件。
与现有技术相比，本发明的积极效果是：采用本发明的工装后，可增大装炉工件(堆垛)与加热器之间可直接受热的表面积，可提高热辐射吸收率，此外，每列工件的最小加热截面并未随工件码放数量的增加而增加，因此均热时间可大大降低，同时在冷却过程中工件间间隙通畅，冷却速度均匀。
同时，也解决了为实现立排式装炉，在实际操作过程中受工件重力的影响，立排高度难以保证，工件堆放到一定高度后不易稳固的技术问题。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1为本发明工装的结构示意图；
图2为本发明的工件摆放效果示意图；
图3为本发明的受热原理示意图。
具体实施方式
一种性能热处理立排式装炉支撑工装，如图1所示，包括：间隔栅1和底梁3，其中：
在底梁上设置有插槽，可用于间隔栅的垂直插放。所述插槽均布在底梁上，插槽间距为工件的宽度。
所述间隔栅结构为薄壁、中部布置支撑筋结构，以保证工件之间最大间隙 以及工件的垂直支撑固定，以实现工件立排式装炉。在间隔栅的侧面设置有通道。
工装整体采用耐热合金浇铸成型，以保证其使用寿命以及高温条件下的强度，装出炉过程可将起吊力施加于底梁，实现整体起吊装炉、出炉。
间隔栅可垂直插入底梁上预留的插槽，工件则立排摆放于间隔栅之间。间隔栅的布置使工件在立排码放一定高度后仍能保持稳定，同时间隔栅侧面的通道可保证工件之间的通流间隙，底梁则作为主要承载部件。
采用本工装后，工件摆放效果如图2所示。
本发明还提供了一种性能热处理立排式装炉方法，包括如下步骤：
步骤一、根据每炉工件的总量、炉窑的长度和高度，将工件平分为M排，每排N根；
步骤二、在底梁上设置M+1个插槽，将间隔栅垂直插放在插槽内，间隔栅之间的宽度为工件的宽度；
步骤三、将每一排工件按工件长度方向垂直于炉壁设置在间隔栅之间；
步骤四、在每排工件上重叠码放N根工件。
本发明的原理为：
热辐射是目前加热设备与工件之间最主要的传热方式，根据能量守恒定律：辐射传热总能量(设备输出总能量)Q为工件表面吸收能量QA、工件表面反射能量QR及工件表面透过能量QD之和。
Q＝QA+QR+QD
任何物质对投射辐射的响应可以分为吸收、反射和透射三类。对于工业应用中的被加热工件(一般为固体材料)，对投射辐射的作用。只有吸收的反射，可以忽略透射响应，如尽可能使得工件对投射辐射的吸收能力变大，则被加热 工件受热就会快一些，这样生产效率和热利用率就会提高。在设备输出功率W一定的情况下，炉内工件对于设备输出功率的吸收率则成为加热过程的关键，是影响该炉工件的均热时间的最大因素。
将装炉的工件(堆垛)设为一个整体，增加工件总体受热表面积，同时将工件表面反射出的热辐射能投射回工件上，可增加热辐射吸收率，提高加热效率。如图3所示方式摆放工件：增大装炉工件(堆垛)与加热器之间可直接受热的表面积，可提高热辐射吸收率，此外，每列工件的最小加热截面并未随工件码放数量的增加而增加，因此均热时间可大大降低，同时在冷却过程中工件间间隙通畅，冷却速度均匀。
装炉(装盘)过程中，物料码放不采取纵横交叉方式，将工件长度方向垂直与炉壁重叠码放；在保证稳固、安全的前提下整齐码放至一定高度、单独成排放置于料盘之上。为保证稳固，可每隔两层纵向布置少量工件，以增加稳定性。以当前料盘为基础设计相应简易、适用的固定工装，满足垂直重叠需求。