一种连续走带式材料热处理设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种材料热处理设备，具体涉及一种连续走带式材料热处理设备。
【背景技术】
[0002]REBa2Cu3O7 δSREBCO(RE:Rare Earth Element，稀土元素，最常用的是YBC0，氧化钇钡铜)高温超导材料是世界上目前超导学研究的焦点之一，也是最接近商业化生产的实用超导材料，其带材的长度可达到约1000米。实用化的REBCO高温超导材料，即所谓的第二代高温超导带材(2G-HTS)，其常规生产工艺流程中很重要的一步就是在氧气氛围下对带材进行退火处理，即“氧处理工艺”，使REBCO中的氧含量(7- δ )达到6.8以上，使REBCO的晶体结构由四方晶系向正交晶系转变，REBCO才会在液氮温度下具有超导性。这一工艺的关键是首先将REBCO材料置于高于300摄氏度的富氧环境之中，氧离子可充分进入REBCO晶格的Cu-O面内，然后通过缓慢降温的办法让氧离子驻留在REBCO晶格之中，形成正交相结构。通过将材料整体放置于气氛炉之中，然后按照图5所示的工艺参数控制炉膛中REBCO所处位置的温度随时间的变化来实现。
[0003]人们一般采用箱式气氛炉对带材进行氧处理，虽然箱式气氛炉具有体积小、温度随时间变化可严格控制的优点，但是也存在一些缺点，尤其是对长带或长线型高温超导材料进行氧处理时:(I)由于超导带材在热处理前的工艺过程中都是紧密缠绕在卷盘上的，如果直接将紧密缠绕的卷盘置于箱式退火炉中进行氧处理，可能造成氧气无法充分进入REBCO膜层，也可能由于REBCO膜层表面镀有一层贵金属(如银)保护层而发生带材的正面与外圈的带材背面相互粘结而损害REBCO的情况，因此，需要在氧处理之前对紧密缠绕的带材进行松散操作。对超过百米长度的带材进行松散操作的人员需经过严格训练，否则很可能会造成氧处理不均匀，或者对带材造成物理损伤，影响超导性能，降低氧处理工艺的成品率；(2)在普通的箱式管式炉的腔体内一般都存在温度不均匀分布的现象，如果想进一步使温度变得均匀，需要加风扇，使腔体内的气体形成对流，但是这对材料的耐高温性和抗氧化性以及转动部分的密封性要求很高，这大大增加了设备的成本。(3)在带材的退火过程中，箱式退火炉的自动化程度较低，不能很好地将之嵌入到生产线中。
【实用新型内容】
[0004]为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型提供了一种连续走带式材料及热处理设备。
[0005]本实用新型所采用的技术方案为:一种连续走带式材料热处理设备包括供电装置、炉体、电加热丝、进气口、出气口、进带口、出带口、放卷盘和收卷盘；所述炉体采用圆柱形空心管道结构；所述炉体外壁上缠绕有若干呈螺旋状分布的电加热丝；各所述电加热丝均与所述供电装置连接，所述供电装置为所述电加热丝提供加热电源；所述进气口设置在所述炉体一端的侧壁上，所述出气口设置在所述炉体另一端的侧壁上，工作气体从所述进气口进入所述炉体腔内，并从所述出气口排出；所述进带口和出带口分别对应开设在所述炉体的两端；所述放卷盘设置在所述炉体一端的外侧，所述收卷盘设置在所述炉体另一端的外侧；连续走带式材料的一端与所述放卷盘固定连接，其另一端依次通过所述进带口和出带口后与所述收卷盘固定连接，连续走带式材料沿直线从所述炉体内部通过。
[0006]进一步地，沿所述炉体的长度方向，各所述电加热丝在所述炉体外壁上的缠绕密度均逐渐由密变稀，所述炉体腔内的温度逐渐由高变低。
[0007]进一步地，所述进带口和出带口处设置密封装置，所述密封装置包括密封塞和密封条，所述密封塞包括分体式的上塞体和下塞体，所述上塞体和下塞体的对接面上各设置一所述密封条，两所述密封条之间留有供走带式材料穿过的狭缝；所述上塞体和下塞体的侧壁上对应开设有螺丝孔，通过穿设在所述螺丝孔中的螺丝将所述上塞体和下塞体固定对接在一起，形成一柱体。
[0008]更进一步地，所述密封条采用毛毡制成。
[0009]进一步地，所述炉体外设置保温层，所述保温层将所述电加热丝包裹在所述炉体的外壁上。
[0010]进一步地，所述热处理设备中还设置有若干支撑架，所述支撑架间隔布置在所述炉体下方，所述支撑架的一端与所述炉体底端固定连接，所述支撑架的另一端固定在地面上。
[0011]一种连续走带式材料热处理设备还可以采用另外一种形式，它包括供电装置、炉体、电加热丝、进气口、出气口、进带口、出带口、放卷盘、收卷盘和导带轮；所述炉体采用长方体形空心管道结构，所述炉体的外壁上缠绕有至少一条呈螺旋状分布的所述电加热丝，各所述电加热丝均与所述供电装置连接，所述供电装置为所述电加热丝提供加热电源，沿所述炉体的长度方向，各所述电加热丝在所述炉体外壁上的缠绕密度均逐渐由密变稀；所述进带口开设在所述炉体一端的侧壁上，所述进气口设置在所述进带口的侧壁上，所述出带口和出气口均开设在所述炉体另一端的侧壁上，工作气体从所述进气口进入所述炉体腔内，并从所述出气口排出；所述炉体内至少设置一个所述导带轮，走带式材料的一端与所述放卷盘固定连接，其另一端依次穿过所述进带口、导带轮和出带口后与所述收卷盘固定连接；通过所述放卷盘与收卷盘之间的卷对卷传输，连续走带式材料沿波浪线轨迹通过所述炉体内的加热区。
[0012]进一步地，所述炉体内设置两排导带轮组，每排所述导带轮组中设置若干个所述导带轮，走带式材料进入所述炉体腔内后，沿着波浪线轨迹通过所述炉体内的加热区。
[0013]由于采用以上技术方案，本实用新型的有益效果为:1、本实用新型首先实现带材温度随空间(长度)的变化，然后通过控制走带速度来实现温度在带材上随时间变化，开拓了连续走带式材料热处理技术的新思路。2、本实用新型在炉体的进带口和出带口设置密封装置，实现了在带材传送过程中，依然保持炉体与外界的密封。3、本实用新型热处理设备构造简单，操作方便，占地面积小，自动化程度高，可以很容易地嵌入生产线中，以提高高温连续走带式材料热处理工艺的产率，同时可以避免工艺操作中由于各种因素可能造成的对连续走带式材料的损伤。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型热处理设备的一种整体结构示意图；
[0015]图2是本实用新型热处理设备中炉体上某一炉段的结构示意图；
[0016]图3是本实用新型热处理设备中炉体的另一种结构示意图；
[0017]图4是本实用新型热处理设备中密封装置的结构示意图；
[0018]图5是REBCO超导材料退火时的温度-时间梯度图；
[0019]图6是本实用新型的实施例中温度-空间梯度转变为温度-时间梯度的原理图；
[0020]图7是电加热丝采用缓慢过渡缠绕的方法而形成的均匀梯度的温度分布图。
[0021]图中:1、炉体；2、电加热丝；3、进气口 ；4、出气口 ；5、进带口 ；6、出带口 ；7、放卷盘；8、收卷盘；9、导带轮；10、控温热电偶；11、密封条；12、上塞体；13、下塞体；14、螺丝孔；
15、保温层；16、测温热电偶。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图