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1、工业烤炉维修之简单结构改进摘要：关于传送带式红外射线甬道高温烤炉的内部结构改造，以期达到温度控制的精确化，得到理想的温度曲线，提高产品成品率。关键词：半封闭，烤炉结构改造，隔热板，热风循环 引言说起烤炉，大家首先会想到饼干糕点这些食品。对此类设备的功能是毫无否定的。但是随着科技推广，在工业化生产中应用到烤炉的地方也日益增多。譬如冶金电镀，生化制药，木器建材，装潢五金，电器电工，汽车制造，五金化工，通讯电子以及金属热处理等等。说明烤炉作为一种设备在越来越多的领域内发挥着或大或小的作用。烤炉的效用好坏直接展示在产品工件的外观及应用之上，但是检测烤炉的效用则主要是显示在烤炉温度曲线记录上。当温度曲线
2、记录出现凌乱的走势时，在排除人为操作不当，机械电控等因素后还是无明显改善，说明烤炉控温区存在着工艺调整缺陷，烤炉设备结构设计不合理，所以需要及时修理改正，适应工业化生产的需要。在工业化生产中最常见的为电烤炉。 分类烤炉按加热形式可分为利用电热元件发出的辐射热烤炉，利用涡旋气流传导的热风循环烤炉；按制热元件不同可分为蒸汽型，电热型和电蒸汽型；按结构形式可分为全封闭型和半封闭型；按温度控制感应可分双金属接触机械型和电子元器件感应型；等等。本单位主要生产各类受压密闭件内层表面的附着浇注型密封圈，基于胶状物材料固化特性的不同及受压密闭件材料的不同，对于烤炉使用上有着苛刻的要求，只有经过特定的温度，时间
3、及空气流空间才能生产出合格的产品。所以本单位使用的是热风循环烤炉和辐射热型烤炉，其结构按生产要求使用的是SII公司的SII-1全封闭型烤炉和公司自主研发的半封闭通长型甬道传送带式烤炉。烤炉温度能够在2030分钟左右升至180800。使用区域空间是在百万单位级别的无尘净化间。 构造以SII公司出产的SII-1电烤炉为例，由炉体、炉门、电热元件、控温元件，导热控温涡轮与定时装置组成。炉体与炉门多用不锈钢板制成（常用的是S308不锈钢） ，一般为双层，其中间充填隔热防火材料（或为空气夹层） 。炉门上装有耐高温玻璃，以便观察内部产品烤制情况。电热元件为炉体顶部的一排六件并联式电热导管， （一般常用外表
4、涂敷远红外辐射材料的金属管，及聚能红（紫）外线辐射石英灯管。电烤箱都有上下两只电热元件，有的还在箱侧加装一、二只。 ）控温元件主要采用双金属片式。电子应用技术推广后，电子式控温元件已逐步推广取代老式控温元件 。导热控温涡轮在三相电动机的带动下，在炉内制造形成空气流循环，平衡温度。同时产生内部空气压，排导有毒，无效废气。定时装置常用发条式和电动式，前者定时范围在1小时以内， 后者可达数小时。 （PS:有的电烤箱中还设有置物托盘，由微电机驱动，低速旋转，使产品烤制受热更为均匀。20世纪末出现了电脑程控电烤炉，采用温度传感器、重量传感器、湿度传感器、风速传感器和微处理机，可以根据预先输入的烤制程序，
5、自动选取最佳烤制模式，使烤制过程最优化和自动化。 ） 问题及原因很多烘烤设备在购置设立后，经由生产方专业人员调整投入应用。在初期都能正常工作，当客户索要设备温度曲线记录对供应方进行工艺质量认证时，也可以提供一份几尽完美的记录；但是长时间使用后，随客户产品工艺要求的改变，产品的更新，烤制的成品会逐渐发现一些质量问题，提取的温度曲线记录凌乱（温度曲线图-1），达不到客户要求。此类问题大都是人为操作失误或设备元器件损坏造成的；在排除上述情况下，还是不能改变解决问题，那就说明设备温度因设备设计缺陷达不到正常有效的范围值而不适合加工产品，所以设备结构需要改善。大部分烤炉都会遇到上述问题。特别是一些大体积
6、，大容量的烤炉，在传送带式红外射线甬道高温烤炉上尤为突出。归根结底都是内部空间太大，受热不均匀，空气正负压不均衡对流所造成。温度曲线图-1 改进及功效解决方案就是合理布局利用烤炉内空间区域，正确控制空气正负压对流以实现温度控制的均匀化。控制气流就需要对针对不同类型的烤炉做一些内部结构简单改进。通常封闭型烤炉热源比较少，主要以三相电机驱动涡轮风扇带动空气流动，通过栅板对热空气分流（一般风速压力为1.2pa/s） ，使炉体内部温度均匀（即热风循环烤炉工作原理） 。遇到前面的问题，可以通过改变分流栅板的出风口大小来实现温度均匀化。而半封闭型烤炉热源较多，该类烤炉无标准型号，一般都是工厂根据实际需要进
7、行特别订制，在维护改研方面比较困难。探讨一下其结构形式的限制：一般都不使用电机风扇置导气流均衡温度，主要是使用辐射型热源（工业常用热源基本为红外线石英灯管或氖气紫外线聚能灯） ，适用于循环式传动带甬道型辐射热高温烤炉。此类烤炉热源密布率可高达每米510个，一座中小型烤炉基本上有四，五十个热源。该类烤炉的温度控制基本上利用电子控温装置去控制温度是一个不切实际的方式，且投入耗费成本太高，维护繁琐。所以在不影响烤制工艺及产量的情况下，排除一切电器线路故障后，可以对其半封闭的内部结构上进行改善。改进方案一：在甬道内安装隔热板（隔热板材质建议使用S304不锈钢板，以降低氧化物质造成不必要的损失，同时此类
8、材质易于清洗） ，把通长的甬道分割成若干个不等分半封闭小域。考虑到红外线石英灯管（假设功率能耗恒定）因布局分布的位置不同，所以实际温度感应亦有所高低，因此把通长的甬道分割成若干个不等分半封闭小域，在每个半封闭小域内保证至少有一个温度感应器，利用程控温度元件依据每个半封闭小域内温度感应器回馈信息进行宏自动调整温度控制信号，以实现每个小域内温度升（或降）至理想实际需要温度（温度曲线图2） 。若温度控制还是达不到要求，则需要调整半封闭区域间隔热板的相对位置，重置有问题区域相临两个半封闭区域的大小后，再次测量温度，若还有问题再重复上述步骤至最终目的。在安装调整过程中，首先传送带运动速度要根据生产工艺要
9、求定速，以保证烤制时间相等，为最终产品质量定性；其次隔热板裁剪需按照甬道的形状设定，初始调整状态下可以不固定隔热板，等实际定位温度达到期望值后再固定；最后在加工条件的许可下，考虑到半封闭结构存在一定微量的空气流动性，能够排烟，导流空气正负压循环，所以可在隔热板上开启一定数量的蜂窝孔保证气流循环制导。温度曲线图-2改进方法二：（在改进方案一的条件下，借鉴热风循环烤炉的模式， ）因为通长型甬道烤炉为半封闭结构模式，虽然因其半封闭结构存在一定微量的空气流动性，貌似能够循环气流调节空气的正负压，但是在使用过程中存在实际的效应较弱，致使产品受热产生的大部分有毒，无效废气受热后滞留在烤炉空间内，因为此类气体比重不一样，造成温度的不均匀；所以可以在适当的位置辅助安装合理抽风排烟设备，增强其空间气流循环功能，以达到气流循环辅助控温的作用，降低无用物质对产品的损害，提高生产效率。 结论上述维修控温改进方案是最简单快捷的方式，稳定性强，实用性价比高。虽然还有一些其它维修控温方案，但是相对成本投入，时间效率，定期维护人工较高，故不作推荐
