本發明涉及一種金屬熱處理設備，具體涉及一種利用惰性氣體保護的罩式光亮退火爐。
背景技術：
傳統的罩式光亮退火爐通常由內罩、加熱罩、冷卻罩及底座等組成，內罩通過法蘭及密封圈與底座壓緊在一起，產品裝于充滿惰性氣體的內罩中，通過一臺攪拌風機對罩內氣體進行攪拌。加熱罩內側裝有加熱器，通過輻射加熱內罩的外壁，再通過內罩的內壁加熱裝罩內的工件，當加熱與保溫完成后吊走加熱罩，再通過冷卻罩對內罩進行冷卻，從而使內罩中的產品冷卻。這種經典的模式存在以下問題：（1）工件的加熱必須先輻射加熱內罩，只有內罩加熱后才能加熱工件，這樣加熱效率不高且加熱罩到內罩的溫度梯度較大，致使加熱器必須長時間處在較高的工作溫度，因而能效較低；（2）內罩內的風機僅起到攪拌的作用，并沒有形成強制對流的風，因此，內罩內的空氣流動是無序的，不利于提高工件溫度均勻性及溫度精度；（3）內罩與底座的連接面積較大，并且通常需要水冷，導致漏熱較多；（4）內罩上部工作溫度高，下部工作溫度低，熱差較大，因而導致內罩與底座的密封可靠性不高。
技術實現要素：
本發明的目的在于提供一種可抽高真空、惰性氣體快速有序循環的高能效罩式光亮退火爐。本發明公開了一種罩式光亮退火爐，包括下爐體和密封壓接于其上方的上爐體，兩爐體的內徑一致，下爐體內布置有支柱，支柱的上端連接有水平布置的底座板，工件置于底座板上通過筒型罩體罩住，上爐體罩于筒型罩體外，下爐體的底部連接有循環風機，筒型罩體和上爐體之間的空腔中布置有加熱體，爐體內布置有冷卻水管，下爐體的底部連接有惰性氣體進氣閥、頂部連接有重力安全閥，下爐體的下端有支撐架；使加熱體發熱，通過循環風機強制爐體內形成循環風來加速工件的加熱升溫過程，加熱升溫和保溫過程完成后，往冷卻水管中通入冷卻水將爐體內的熱量帶走使工件冷卻。作為優選，所述上爐體和下爐體的內壁均為不銹鋼板，上爐體壁體的下端面和下爐體壁體的上端面均為不銹鋼板，內壁不銹鋼板的厚度大于端面的不銹鋼板厚度。爐體內壁采用2-4mm厚的不銹鋼板，以保證強度。端面采用0.5-1mm的不銹鋼板，以減小傳熱面積。作為優選，所述上爐體和下爐體之間通過分別連接于兩爐體端部外壁的法蘭壓接，兩法蘭之間設置有內外兩個橡膠的密封圈，內密封圈為耐高溫密封圈，外側的密封圈硬度大于內側密封圈的硬度，內側密封圈的直徑大于外側密封圈的直徑；上爐體下端法蘭的連接面為平面，下爐體上端法蘭的連接面有兩個用于嵌裝兩密封圈的環形槽，兩密封圈的上部位于環形密封槽外。真空密封主要由內側的密封圈保證，外側的大密封圈硬一些，上爐體的重量主要由它支撐，同時與內側的密封圈之間形成一個壓力差，從而可以更好的保障爐內真空。進一步的，所述上爐體和下爐體的壁體之間設置有熱氣擋圈，下爐體的內壁和上端面交界處設置有厚度大于內壁厚度的不銹鋼圓環，熱氣擋圈的下部嵌裝于不銹鋼圓環中。熱氣擋圈的設置一方面可以減少熱量的損失，另一方滿可以延長橡膠密封圈的使用壽命。作為優選，所述發熱體沿所述筒型罩體的高度方向布置，筒型罩體的上方和下爐體中分別布置有所述冷卻水管。作為優選，所述筒型罩體的上端和底座板上分別布置有貫穿厚度的通風孔；底座板的下側連接有鍋底型的下集風罩，下集風罩的底部中心位置處有集風孔。作為優選，所述循環風機包括電機和葉輪，電機的輸出軸和葉輪軸之間通過帶傳動連接，葉輪位于下爐體內，葉輪軸包括中空段和實心段，實心段的內端與葉輪連接為一體、外端與中空段焊接為一體，中空段通過連接于所述支撐架上的筒座安裝固定，筒座為兩端封閉的圓筒體，葉輪軸穿過圓筒體內端和外端的端板處分別連接有調心滾子軸承和雙列圓錐滾子軸承，兩軸承分別通過分別固定于相應端板內側的軸承座安裝固定；圓筒體的外壁布置有散熱片，圓筒體的外壁和所述支撐架之間還連接有加強筋板。葉輪軸的皮帶輪安裝段為錐形度，皮帶輪的軸向中心有相應的錐形孔，皮帶輪的外端和葉輪軸之間通過壓板及緊固螺釘安裝固定；葉輪的安裝位置對應所述下集風罩底部的集風孔處。進一步的，所述葉輪軸和所述筒座外端端板之間連接有動密封組件，動密封組件包括密封蓋、多個接觸式密封圈和一個動密封圈，密封蓋與通過外端端板之間通過螺釘緊固，密封蓋的中心位置處有用于葉輪軸穿過的安裝孔，多個接觸式密封圈依次嵌裝于安裝孔的側壁，動密封圈嵌裝于安裝孔的外端，接觸式密封圈為矩形標準動密封圈，動密封圈為矩形密封環及其外端中心的錐形密封舌的整體件，葉輪軸對應錐形密封舌處為錐度大于錐形密封舌錐度的錐段，錐形密封舌的外端孔徑與葉輪軸的相應位置處外徑一致；葉輪軸上對應密封蓋和動密封圈的矩形密封環的外側連接有螺母，動密封圈的錐形密封舌伸入螺母的中心孔中。進一步的，所述葉輪軸的內腔中有送風管，送風管的外端連接有送風機，送風管的內端管壁上開設有送風孔，冷風從送風孔中進入葉輪軸與送風管之間的間隙中后排出。作為優選，所述下爐體對應所述葉輪軸的安裝位置處連接有不銹鋼管，所述葉輪軸從不銹鋼管中穿過，不銹鋼管內對應下爐體底板厚度位置處填塞有保溫棉，葉輪軸的中空段的近實心段端填塞有保溫棉，葉輪軸的實心段穿過不銹鋼管處和下爐體底板內側之間連接有熱氣擋圈。本發明在下爐體中設置由支柱和底座板組成的裝料底座，將底座板上的工件用筒型罩體罩住，上爐體再罩于筒型罩體外，同時在筒型罩體的上側和底座板上布置集風孔，筒型罩體和上爐體之間形成風道，在風道中設置加熱體，筒型罩體相當于導風罩，通過下爐體底部的循環風機使爐體內強制形成循環風，加熱時通過強風直接把發熱體的熱量帶走并沿風道把熱量送到待加熱的工件上完成熱交換，當達到工藝溫度并保溫完成后，加熱停止，在冷卻水管中通入冷卻水，循環風再把高溫工件上的熱量帶走實現冷卻。由于強風把發熱體上的熱量直接帶走，因而熱效率高且加熱速度快，同時保證發熱體的工作溫度較低因而壽命長。另外，由于冷卻水直接把系統內的熱量帶走，因而冷卻速度快冷卻效率也較高。為了使循環風道的流動效果更好，從而對工件的加熱功效更高，在底座板的下側連接鍋底型的下集風罩，并在鍋底處開設集風孔，將循環風機的葉輪安裝位置對應于集風孔處，這樣循環風從經葉輪攪拌后分別從筒型罩體和上爐體之間的通道往上后經筒型罩體上端的通風孔進入筒型罩體內加熱工件，然后從底座板上的通風孔進入集風罩中，最后從集風罩底部的集風孔處經葉輪再攪拌后循環流動。附圖說明圖1為本發明的剖視結構示意圖。圖2為圖1中的A部放大示意圖。圖3為循環風機的安裝固定放大示意圖。圖4為圖3中的A部放大示意圖。具體實施方式如圖1所示，本發明公開了一種罩式光亮退火爐，包括下爐體1和密封壓接于其上方的上爐體2，兩爐體的內徑一致，下爐體1的下端有支撐架3。上爐體2和下爐體1的內壁均為不銹鋼板，上爐體2壁體的下端面和下爐體1壁體的上端面均為不銹鋼板，內壁不銹鋼板的厚度大于端面的不銹鋼板厚度。上爐體和下爐體內壁的不銹鋼板選用厚度為2~4mm，兩端面的不休鋼板選用厚度為0.5~1mm。上爐體內壁外的保溫材料采用保溫棉，下爐體內壁外的保溫材料采用保溫磚。如圖1、圖2所示，上爐體2和下爐體1之間通過分別連接于兩爐體外壁的法蘭壓接，兩法蘭之間設置有內密封圈4和外密封圈5，兩密封圈均為橡膠密封圈，內密封圈4為耐高溫密封圈，外密封圈5的硬度大于內密封圈4的硬度，內密封圈4的直徑大于外密封圈5的直徑。上爐體2下端法蘭的連接面為平面，下爐體1上端法蘭的連接面有兩個用于嵌裝兩密封圈的環形槽，兩密封圈的上部位于環形密封槽外。內密封圈4軟一些，耐溫高，真空密封主要由它保證，外密封圈5硬一些，上爐體2的重量主要由它支撐，同時外密封圈5與內密封圈4之間形成一個壓力差，從而可以更好的保障內密封圈4所能保障的爐內真空。上爐體2和下爐體1的壁體之間還設置有熱氣擋圈6，下爐體1的內壁和上端面交界處設置有厚度大于內壁厚度的不銹鋼圓環7，熱氣擋圈6的下部嵌裝于不銹鋼圓環7中。熱氣擋圈的設置一方面避免熱損失，另一方面避免影響內密封圈的使用用壽命。熱氣擋圈6可采用石棉制作。如圖1所示，下爐體1的爐底有保護氣體進氣閥JQF，用來向爐內充入保護氣體，上爐體2的頂部有重力安全閥AQF，通過重力安全閥AQF控制爐內形成微正壓。當然，兩者的安裝位置可以互換。下爐體1內布置有支柱8，支柱8的上端連接有水平布置的底座板9，支柱8和底座板9組成裝料平臺。工件置于底座板9上通過筒型罩體10罩住，筒型罩體10位于上爐體2的內側，筒形罩體10與上爐體2在制作時通過連接柱（圖1中未畫出連接柱）連為一體，這樣上爐體和筒形罩體可一次吊裝到位。筒型罩體10和上爐體2之間的空腔中布置有加熱體11，發熱體11沿筒型罩體10的高度方向布置。筒型罩體10的上方和下爐體1中分別布置有冷卻水管12，下爐體1中的冷卻水管12布置于支柱8的外側。筒型罩體10的上端和底座板9分別布置有貫穿厚度的集風孔。底座板9的下側連接有鍋底型的下集風罩13，下集風罩13的底部中心位置處有集風孔。如圖3所示，下爐體1的底部連接有循環風機，循環風機包括電機14和葉輪15，電機14的輸出軸和葉輪軸16之間通過帶傳動連接，葉輪15位于下爐體1內，葉輪軸16包括中空段161和實心段162，實心段的內端與葉輪15連接為一體、外端與中空段焊接為一體，中空段通過連接于支撐架3上的筒座TZ安裝固定，筒座TZ為兩端封閉的圓筒體TZ1，葉輪軸16穿過圓筒體TZ1內端和外端的端板處分別連接有調心滾子軸承17和雙列圓錐滾子軸承18，兩軸承分別通過分別固定于相應端板內側的軸承座安裝固定。葉輪15的安裝位置對應下集風罩13底部的集風孔處。圓筒體TZ1的外壁布置有散熱片TZ2，圓筒體TZ1的外壁和支撐架3之間還連接有加強筋板TZ3。如圖3、圖4所示，葉輪軸16和筒座TZ外端端板之間連接有動密封組件，動密封組件包括密封蓋19、三個接觸式密封圈20和一個動密封圈21，密封蓋19與通過外端端板之間通過螺釘緊固，密封蓋20的中心位置處有用于葉輪軸16穿過的安裝孔，三個接觸式密封圈20依次嵌裝于安裝孔的側壁，動密封圈21嵌裝于安裝孔的外端，接觸式密封圈20為矩形標準動密封圈，動密封圈21為矩形密封環及其外端中心的錐形密封舌的整體件，葉輪軸16對應錐形密封舌處為錐度大于錐形密封舌錐度的錐段，錐形密封舌的外端孔徑與葉輪軸16的相應位置處外徑一致。葉輪軸16上對應密封蓋19和動密封圈21的矩形密封環外側連接有螺母22，動密封圈21的錐形密封舌伸入螺母22的中心孔中。螺母22的外側有行程開關25。抽真空時，由于內側壓力低，動密封圈21的錐形密封舌在大氣壓的作用下緊貼葉輪軸表面實現密封。常態下螺母22并不壓緊錐形密封舌，而是下退到與行程開關25接觸，當密封得不到保障準備抽真空時，操作者先將螺母22向上擰緊通過螺母22內的錐面把錐形密封舌壓緊在葉輪軸16上，當真空抽完并在爐內通入惰性氣體并使爐內維持正壓后，必須把螺母22松開下行到與行程開關25接觸，此時葉輪軸16方可轉動。葉輪軸16的內腔中有送風管23，送風管21的外端連接有送風機24，送風管24的內端管壁上開設有送風孔，冷風從送風孔中進入葉輪軸16與送風管23之間的間隙中后排出。下爐體1對應葉輪軸16的安裝位置處連接有不銹鋼管26，葉輪軸16從不銹鋼管26中穿過，不銹鋼管26內對應下爐體1底板厚度位置處填塞有保溫棉，葉輪軸16的中空段的近實心段端填塞有保溫棉，葉輪軸16的實心段穿過不銹鋼管處和下爐體底板內側之間連接有熱氣擋圈。本發明在下爐體中設置由支柱和底座板組成的裝料底座，底座板上的工件正好被筒型罩體罩住，上爐體與筒型罩體在制作時通過連接柱連接為一體，同時在筒型罩體的上側和底座板上布置集風孔，筒型罩體和上爐體之間形成風道，在風道中設置加熱體，筒型罩體相當于導風罩，通過下爐體底部的循環風機使爐體內強制形成循環風，加熱時通過強風直接把發熱體的熱量帶走并沿風道把熱量送到待加熱的工件上完成熱交換，當達到工藝溫度并保溫完成后，加熱停止，在冷卻水管中通入冷卻水，循環風再把高溫工件上的熱量帶走實現冷卻。由于強風把發熱體上的熱量直接帶走，因而熱效率高且加熱速度快，同時保證發熱體的工作溫度較低因而壽命長。另外，由于冷卻水直接把系統內的熱量帶走，因而冷卻速度快冷卻效率也較高。為了使循環風道的流動效果更好，從而對工件的加熱功效更高，在底座板的下側連接鍋底型的下集風罩，并在鍋底處開設集風孔，將循環風機的葉輪安裝位置對應于集風孔處，這樣循環風從經葉輪攪拌后分別從筒型罩體和上爐體之間的通道往上后經筒型罩體上端的通風孔進入筒型罩體內加熱工件，然后從底座板上的通風孔進入集風罩中，最后從集風罩底部的集風孔處經葉輪再攪拌后循環流動。循環風的走向如圖1中箭頭所示。