一种预热式气氛保护实验炉

技术领域

本发明涉及金属力学性能试验设备领域，具体的说是一种预热式气氛保护实验炉。

背景技术

在对金属材料进行特定环境下的高温腐蚀试验时经常用到高温试验炉，为模拟特定环境还需要向高温试验炉内通入对应的保护气体进行气氛保护。保护气体通常为常温，如直接通入高温试验炉内，势必会影响高温试验炉内的温度，导致高温试验炉内的温度起伏变化，进而导致试验结果不能正确表征该金属材料于特定高温条件下的腐蚀性能。

为解决该问题，现有技术中出现了可对保护气体进行预热，以使其与高温试验炉内的温度相应来保障试样处于试验温度，如201410737225.5公开的一种强排式气氛炉等，在炉体顶部设置有进气通道，所述进气通道上设置有预热腔，预热腔内设置有加热装置。加热装置采用螺旋状的电热管，当气体通过时，就能对气体进行预热。此类通过外置加热装置对保护气体进行预热，但是因保护气体始终处于流动状态，将其加热至与高温实验炉内相同的温度即需要大功率加热装置，能耗过高。201820043823.6公开的管式气氛炉不采用外置加热装置，而是通过在炉体内设置保护气体进气盘管，以通过炉体内热量对盘管中的保护气体进行预热，但是其仍向炉体中通入常温的保护气体，仍易在炉体中产生温度扰动，不利于试验结果偏差的排除。

发明内容

本发明旨在提供一种预热式气氛保护实验炉，对于进入炉体的保护气体进行有效预热，并有效减少预热能耗。

为了解决以上技术问题，本发明采用的具体方案为：一种预热式气氛保护实验炉，包括炉体、气源以及用于预热气源中的保护气体的预热装置，预热装置包括底座和转动设置在底座上的预热筒，底座上沿周向依次划分为进气位、预热位以及排气位，预热筒中对应设有多个预热腔，且任意预热腔均可在随预热筒转动过程中依次经过进气位、预热位以及排气位；

进气位设有与气源相连的保护气体进气接头，排气位设有与炉体相连的保护气体排气接头，保护气体进气接头和保护气体排气接头均用于与设置在预热腔上的保护气体进排孔配合，使预热腔转动至进气位时与气源连通进气，并使预热腔转动至排气位时与炉体连通排气；

紧邻排气位的预热位中设有两个电极接头，两个电极接头用于与分别设置在预热腔内的电加热件配合，使预热腔转动至紧邻排气位的预热位时将电极接头连接至对应的电加热件加热。

优选的，底座的中部设有伺服电机，伺服电机的输出轴与开设在预热筒底部的轴孔插接配合并传动连接。

优选的，预热腔的顶部敞口分布，在预热腔中设有活塞，活塞外缘与预热腔内侧腔壁密封滑动配合，活塞上还设有保持预热腔内的保护气体压力的配重。

优选的，保护气体进气接头和保护气体排气接头均包括管状且上端封闭下端敞口的第一接头体，第一接头体的上端为圆弧形并用于与保护气体进排孔对接，第一接头体的下部外壁与开设在底盘上的第一插孔密封滑动配合，第一接头体下部的内壁与固定于第一插孔中的第一导气管密封滑动配合，保护气体进气接头所对应的第一导气管通过开设在底座内的保护气体进气道连接保护气体进气接口，保护气体排气接头所对应的第一导气管通过开设在底座内的保护气体排气道连接保护气体排气接口，第一导气管上端的周面上贯穿开设有多个第一连通孔，第一接头体的内壁上开设有与第一连通孔交错的第一集气槽，在第一接头体的内还设有多个第一气道，第一气道的下端与第一集气槽相连，上端贯穿第一接头体的顶部；在第一导气管外套设有用于将第一接头体推向预热筒方向的第一接头弹簧，第一接头弹簧用于将第一接头体的上端推入保护气体进排孔内以连通对应的第一导气管和预热腔，预热腔中位于保护气体进排孔的位置设有第一盖板，第一盖板由第一封堵弹簧紧压于预热腔的底部并封堵保护气体进排孔。

优选的，第一接头体上设有滚轮，在预热筒的底部设有供滚轮滚动配合的支撑导轨，支撑导轨具有缺口，以使第一接头弹簧可在滚轮滚动至缺口内后将第一接头体的上端顶入保护气体进排孔内，缺口对应预热筒运动方向前方的一侧为供滚轮重新滚动至支撑导轨上的爬坡斜面。

优选的，第一接头体上通过支杆连接有两个滚轮，两个滚轮分别位于第一接头体上相对于预热筒运动方向的前后两侧；在预热筒上对应设有两条支撑导轨，两条支撑导轨分别位于保护气体进排孔的两侧。

优选的，两个电极接头分别电连接至电源上，电极接头滑动设置在开设于底座上的第三插孔中，在第三插孔中还设有用于将电极接头朝向预热筒方向推动的第三接头弹簧；电加热件具有两个导电接线柱，导电接线柱固定在预热腔的底部并在预热腔的底部开设有供导电接线柱外露的连线孔，连线孔供电极接头在第三接头弹簧的推力作用下与对应的导电接线柱对接。

优选的，预热位的数量为多个，预热腔处还设有用于利用炉体排出的保护气体的余热来对气源通入的保护气体进行预热的盘管，任意盘管均具有朝向底座分布的余热气体进气孔和余热气体排气孔；紧邻排气位的预热位中设有与炉体相连的余热气体进气接头，余热气体进气接头用于在预热腔转动至紧靠排气位的预热位后与相应的余热气体进气孔对接，紧邻进气位的预热位中设有与尾气处理机构相连的余热气体排气接头，余热气体排气接头用于在预热腔转动至紧靠进气位的预热位后与相应的余热气体排气孔对接，所有预热位均设有余热气体中间接头，相邻两个预热位之间的余热气体中间接头相互连通，以将所有预热位中的预热腔所对应的盘管串接。

优选的，余热气体进气接头、余热气体排气接头以及余热气体中间接头均包括管状且上端封闭下端敞口的第二接头体，第二接头体的上端为圆弧形并用于与对应位置的余热气体进气孔或余热气体排气孔对接，第二接头体的下部外壁与开设在底盘上的第二插孔密封滑动配合，第二接头体下部的内壁与固定于第二插孔中的第二导气管密封滑动配合，余热气体进气接头所对应的第二导气管通过开设在底座上的余热气体进气道与炉体相连，余热气体排气接头所对应的第二导气管通过开设在底座上的余热气体排气道与尾气处理机构相连，相邻余热气体中间接头所对应的第二导气管通过开设在底座上的余热气体连通道相连，第二导气管上端的周面上均贯穿开设有多个第二连通孔，第二接头体的内壁上开设有与第二连通孔交错的第二集气槽，在第二接头体的顶部还设有多个第二气道，第二气道的下端与第二集气槽相连，上端贯穿第二接头体的顶部；

在第二导气管外套设有用于将第二接头体推向预热筒方向的第二接头弹簧，第二接头弹簧用于将第二接头体的上端推入对应的余热气体进气孔或余热气体排气孔内以将所有预热位中的盘管串接于炉体，预热腔中位于余热气体进气孔和余热气体排气孔的位置均设有第二盖板，第二盖板由第二封堵弹簧紧压于预热腔的底部并封堵对应的余热气体进气孔和余热气体排气孔。

优选的，保护气体进气接头和保护气体排气接头位于分布于底座顶面平面的圆A上，两个电极接头位于分布于底座顶面平面的圆B上，余热气体进气接头、余热气体排气接头以及所有的余热气体中间接头位于分布于底座顶面平面的圆C上，圆A、圆B以及圆C均以伺服电机的输出轴为圆心，且圆A、圆B以及圆C的半径各不相同。

有益效果

本发明的预热筒中具有多个预热腔，通过预热筒的转动而是多个预热器依次在进气位、预热位和排气位移动，从而将保护气体的加热与进气和排气过程分离，实现预热腔内保护气体的静态加热，与常规的保护气体在流动状态下加热的预热方式相比，使本发明可采用功率较小的电加热件即能够满足升温要求，并使得预热能耗大幅度降低。

在本发明的优选实施方式中，设置多个预热位，还使炉体内持续排出的保护气体强制流经所有预热位中的预热腔并产生伴热作用，从而对炉体内持续排出的且与炉体中温度一致的保护气体的热量进行了充分的利用，进一步降低预热能耗。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为实施例1中的预热装置部分的分体式结构示意图；

图3为实施例1中的预热装置部分的纵向剖视图；

图4为实施例1中的保护气体进气接头部分的剖视结构示意图；

图5为图4中的预热筒转动使保护气体进气接头与保护气体进排孔重合后的状态示意图；

图6为实施例1中的余热气体进气接头/余热气体排气接头部分的剖视结构示意图；

图7为实施例1中的两个余热气体中间接头部分的剖视结构示意图；

图8为实施例1中的两个电极接头部分的剖视结构示意图；

图9为本发明实施例2中的保护气体进气接头部分的剖视结构示意图；

图10为图9的侧视结构示意图；

图11为图9中的预热筒转动时保护气体进气接头与保护气体进排孔重合后的状态示意图；

图中标记：1、炉体，2、保护气体排气接口，3、底座，4、保护气体进气接口，5、预热筒，6、上挡圈，7、预热腔，8、余热气体中间接头，9、预热位，10、余热气体排气接头，11、保护气体进气接头，12、进气位，13、输出轴，14、排气位，15、保护气体排气接头，16、环轨，17、余热气体进气接头，18、电极接头，19、盘管，20、活塞，21、下挡圈，22、电加热件，23、伺服电机，24、第一汇气室，25、第一端部气孔，26、第一盖板，27、保护气体进排孔，28、第一封堵弹簧，29、弹簧筒座，30、第一气道，31、第一连通孔，32、第一集气槽，33、第一接头体，34、第一插孔，35、第一接头弹簧，36、第一导气管，37、保护气体进气道，38、弹簧挡圈，39、第二封堵弹簧，40、第二盖板，41、余热气体进气孔，42、余热气体排气孔，43、第二端部气孔，44、第二汇气室，45、第二气道，46、第二连通孔，47、第二集气槽，48、第二接头体，49、第二插孔，50、第二接头弹簧，51、第二导气管，52、余热气体进气道，53、余热气体连通道，54、导电接线柱，55、连线孔，56、第三插孔，57、第三接头弹簧，58、支撑导轨，59、缺口，60、爬坡斜面，61、滚轮，62、支杆，63、余热气体排气道。

具体实施方式

以下通过两个实施例对本发明的预热式气氛保护实验炉进行说明，其中的实施例1从整体上阐述本发明的结构特征，而实施例2是以实施例1为基础进行的进一步改进，并仅对改进部分的结构进行说明：

实施例1

如图1所示，本实施例的一种预热式气氛保护实验炉主要用于金属试样的性能试验，主要包括管式的炉体1、向炉体1内通入保护气体的气源(图中未示出)以及用于将保护气体预热后再通入炉体1中的预热装置。炉体1和气源均为本领域常规技术手段，炉体1的内部设有用于加热升温至设定试验温度的加热系统，炉体1的左端供保护气体通入，右端供保护气体排出。气源为内部存储有高压保护气体的常规钢瓶，保护气体经流量阀调节后最终进入炉体1内部。

与现有技术中对动态保护气体进行预热的方式不同的是，本实施例设置多个预热腔7，多个预热腔7中的保护气体完成预热后再将升温后的保护气体排入炉体1中进行气氛保护，从而实现保护气体的静态预热，进而在保障保护气体温度的同时，减小了不必要的加热能耗。本实施例中的预热装置包括底座3和转动设置在底座3上的方的预热筒5，结合图1及图2、3所示，底座3为圆形，底座3的顶面上等分出四个相同的扇形区域，沿顺时针方向依次划分为一个进气位12、两个预热位9以及一个排气位14共四个执行位。底座3的中部具有凹槽，凹槽内部设有伺服电机23，伺服电机23的输出轴13竖直向上分布并位于底座3的圆心处。预热筒5为圆柱形，其底面中心位置设有轴孔，输出轴13与轴孔插接后，通过常规键槽传动机构带动预热筒5转动。为保障预热筒5转动的平稳性并减少摩擦，底座3顶部的外缘同心设有环轨16，而预热筒5底面的外缘则设有供环轨16滑动配合的滑槽。与底座3上的四个执行位相对应的，预热筒5上均匀间隔开设有四个圆形的预热腔7，所有预热腔7都可在伺服电机23的驱动作用下随预热筒5以底座3转动的过程中依次通过进气位12、两个预热位9以及排气位14，并在进气位12与气源相接以充入保护气体、在预热腔7中升温预热以及在排气位14中将保护气体排至炉体1中进行氛围保护实验，具体的：

预热筒5底部对应任一预热腔7的底部均开设有保护气体进排孔27，保护气体进排孔27供气源中的常温保护气体进入相应预热腔7中，并供完成预热的保护气体由预热腔7排至炉体1内，而在进气位12和排气位14则分别设有保护气体进气接头11和保护气体排气接头15，且保护气体进气接头11和保护气体排气接头15处于底座3顶面上的一个以输出轴13中心为圆心的圆A上，从而使保护气体进排孔27可随预热筒5的转动而分别转动至保护气体进气接头11和保护气体排气接头15，并分别与保护气体进气接头11和保护气体排气接头15配合进行进排气。

保护气体进气接头11部分的结构如图4所示，保护气体进气接头11主要包括圆柱形的第一接头体33，在底座3顶面位于进气位12的位置则设有供第一接头体33滑动配合的第一插孔34。第一接头体33的顶部为半球形，以便其与保护气体进排孔27对接。第一接头体33的中下部外侧壁与第一插孔34密封滑动配合；第一接头体33的中下部具有内部空腔且底部敞口设置，在第一插孔34中设有第一导气管36，第一导气管36的下端与第一插孔34的孔底密封固定，上端由下至上插入第一接头体33的内部空腔中，且第一导气管36的外侧壁与第一接头体33内部空腔的内侧壁之间密封滑动配合。底座3内对应第一导气管36下端的位置设有与第一导气管36连通的保护气体进气道37，保护气体进气道37的一端向外延伸并贯穿底座3外部以形成保护气体进气接口4，保护气体进气接口4与气源相连；保护气体进气道37的另一端向内延伸至与第一导气管36对接，以将气源的保护气体通入第一导气管36内。在第一导气管36的上部设有沿自身周向均匀间隔分布的多个第一连通孔31，在第一接头体33内部空腔的内侧壁上则设有环形的第一集气槽32，第一集气槽32的内缘敞口，以在第一接头体33滑动至特定位置时，使第一集气槽32可经所有的第一连通孔31与第一导气管36对接。在第一接头体33中还设有多个沿竖向分布的第一气道30，第一气道30的下端连接于第一集气槽32，上端经设置在第一接头体33内的第一汇气室24汇聚后再通过第一汇气室24上方的多个第一端部气孔25与外部相连。通过以上气体孔道设置，使得气源中的保护气体可依次经保护气体进气接口4、保护气体进气道37、第一导气管36、第一连通孔31-第一集气槽32、第一气道30、第一汇气室24以及第一端部气孔25而由第一接头体33的顶部排出。

图4中，预热腔7底部对应保护气体进排孔27处设有一弹簧筒座29，弹簧筒座29的下端与预热腔7的底部腔壁固定，上端则具有与保护气体进排孔27对应的孔，在保护气体进排孔27上设有第一盖板26，第一盖板26和弹簧筒座29之间设有第一封堵弹簧28，第一封堵弹簧28呈压缩状态，以将第一盖板26紧压在保护气体进排孔27上进行封堵。此外，在上述第一导气管36外周还设有第一接头弹簧35，第一接头弹簧35的下端固定于第一插孔34底部，上端固定于第一接头体33的底部，且第一接头弹簧35还处于压缩状态，从而通过预热筒5底部对于第一接头体33顶部的限位而使第一接头体33处于图4所示状态。此时的第一集气槽32和第一连通孔31相互交错，且第一集气槽32位于第一连通孔31的下方位置。而在预热筒5经伺服电机23驱动转动，使保护气体进排孔27转动至与第一接头体33重合照应后，第一接头体33的上端即在第一接头弹簧35的推力作用下推动第一盖板26持续克服第一封堵弹簧28的推力而上移，并使第一接头体33插入保护气体进排孔27内，达到如图5所示状态。此时由于保护气体进排孔27的孔径小于第一接头体33上端的半径，使第一接头体33上端的半球体的球面卡于保护气体进排孔27内并形成限位，且在此限位状态下，第一集气槽32和第一连通孔31恰好重合对应，使气源排出的保护气体可经前述路径由第一接头体33上端排至预热腔7内。在预热腔7中通入保护气体后，可通过转动预热筒5，由保护气体进排孔27挤压推动第一接头体33下移至预热筒5下端面以下，一方面重新封堵第一接头体33；另一方面，预热腔7中的第一盖板26也在第一封堵弹簧28和预热腔7内保护气体压力的作用下复位，使预热腔7在封闭状态下进入预热位9中进行加热升温预热。

为了对进入预热腔7内的保护气体进行保压，使其可在进入排气位14中并通过保护气体排气接头15将其内的保护气自动排入炉体1中，如图3所示的，本实施例中的预热腔7为顶部敞口设计，并在预热腔7中设有一带有配重的活塞20。活塞20的外周与预热腔7内壁密封滑动配合，从而在预热腔7进气过程中，由高压的保护气体推动活塞20滑动至预热腔7顶部，维持预热腔7中保护气体的高压状态；而在预热腔7排气过程中，在预热腔7内的保护气体可在自身压力和配重重力压力作用下自动排出，使本实施例中向炉体1内通入保护气体的方式与常规相似，区别仅在于本实施例中将流量调节阀设置于炉体1和保护气体排气接头15之间的管线上，而非直接设置于炉体1和气源之间的管线上。预热腔7内壁的顶部设有上挡圈6，通过上挡圈6的限位避免预热腔7中压力过道而将活塞20顶出；预热腔7内壁的底部还设有下挡圈21，避免活塞20在配重作用下直接滑至预热腔7的底面而挤压该处的相关器件。此外，本实施例活塞20上的配重增加了预热筒5的重量，使预热筒5转动以将保护气体进气接头11由保护气体进排孔27中退出的过程中，可避免保护气体进气接头11将预热筒5向上顶起。

本实施例中的保护气体排气接头15与保护气体进气接头11结构相似，二者在结构上完全相同，区别仅在于底座3内对应保护气体排气接头15处设置有保护气体排气道(图中未示出)而非保护气体进气道37。保护气体排气道一端向外延伸并贯穿底座3外周形成如图2所示的保护气体排气接口2，保护气体排气接口2经调节阀与炉体1相连；保护气体排气道的另一端向内延伸并与保护气体排气接头15中的第一导气管36相连。在实施过程中，当预热腔7在随预热筒5转动时，经保护气体进气接头11充气并预热进入排气位14后，保护气体排气接头15中的第一接头体33仍由保护气体进排孔27插入预热腔7中，使预热腔7中的保护气体经调节阀排入炉体1中进行气体保护。预热腔7中的保护气体排出后，仍通过转动预热筒5以使保护气体排气接头15由保护气体进排孔27中挤压退出。

以上针对本实施例中的进气位12和排气位14的结构功能进行了说明，以下针对两个预热位9的结构和功能进行说明：本实施例中对处于预热位9中的预热腔7中的保护气体具有两种预热方式，两种加热方式均实现对于预热腔7内保护气的静态加热，与动态加热相比，大幅度减少了加热能耗，具体的：

一种预热方式为电加热件22加热。如图3所示，电加热件22设置在预热腔7中位于下挡圈21的下方，且所有预热腔7中均设有电加热件22。所有预热腔7仅在在随预热筒5转动至最接近排气位14的一个预热位9时(图2中的位于右侧的预热位9)，该预热腔7中的电加热件22才供电运行，使该预热腔7中的保护气体升温至与炉体1内温度对应，完成保护气体的预热，从而在该预热腔7进一步随预热筒5转动至排气位14后向炉体1内通入对应温度的保护气体。

为实现上述效果，在图2中右侧预热位9中设有两个电极接头18，通过两个电极接头18向移动至右侧预热位9的预热腔7内的电加热件22供电，两个电极接头18处于底座3顶面上的一个以输出轴13中心为圆心的圆C上，且圆C的半径小于圆A，从而避免预热筒5转动过程中电极接头18插入保护气体进排孔27中。如图8所示，两个电极接头18分别滑动配合安装在开设于底座3上的第三插孔56中，在第三插孔56中还设有将电极接头18朝向预热筒5方向顶出的第三接头弹簧57。电极接头18的底部均连接有导电线，两根导电线由底座3中穿出后分别电连接于电源(图中未示出)的两极。而电加热件22具有对应的两个导电接线柱54，两个导电接线柱54均固定在预热腔7的底部，并在预热腔7的底部对应导电接线柱54处开设有连线孔55。由此，在预热腔7随预热筒5转动至右侧预热位9后，即如图8所示的使电极接头18在第三接头弹簧57的推力作用下顶入连线孔55中并与两个导线接线柱分别电导联，从而由电加热件22对预热腔7中的保护气体进行加热。

另一种预热方式为炉体1排出废气的余热加热。如图3所示的，在预热筒5中位于任一预热腔7外周均设有盘管19，将由炉体1排出的废气通入盘管19后，即对相应的预热腔7内的保护气体产生伴热，从而与电加热件22加热配合完成保护气体的预热。为实现盘管19内余热气体的流通，任一盘管19均具有余热气体进气孔41和余热气体排气孔42，由炉体1排出的余热气体经余热气体进气孔41进入盘管19并沿盘管19流动，最终由余热气体排气孔42排出。而为了使处于两个预热位9中的预热腔7均能够由余热气体进行预热，并尽最大化利用余热气体的热量，本实施例中在图2所示的右侧预热位9上设有余热气体进气接头17，在左侧预热位9上设有余热气体排气接头10，在两个预热位9上分别设有相连通的余热气体中间接头8，从而将两个预热腔7所对应的盘管19串接于炉体1，使炉体1中排出的废气流经两个预热腔7对应的盘管19。需要说明的是，余热气体进气接头17、余热气体排气接头10以及余热气体中间接头8处于底座3顶面上的一个以输出轴13中心为圆心的圆B上，且圆B的半径小于圆A并大于圆C，从而避免预热筒5转动过程中各个接头混插的情况。

如图6及图7所示的，余热气体进气接头17/余热气体排气接头10/余热气体中间接头8与前述保护气体进气接头11/保护气体排气接头15的结构和插接原理均相似，余热气体进气接头17/余热气体排气接头10/余热气体中间接头8均包括与第一接头体33相似的第二接头体48，第二接头体48的上端为半球形并用于与对应位置的余热气体进气孔41或余热气体排气孔42对接，在底座3上开设有供第二接头体48的中下部滑动配合的第二插孔49。第二插孔49中固定设有第二导气管51，第二导气管51的上端与第二接头体48的内部空腔密封滑动配合。其中的与余热气体进气接头17所对应的第二导气管51通过开设在底座3上的余热气体进气道52与炉体1右侧相连，余热气体进气道52的内端连接该第二导气管51，外端贯穿底座3外侧壁形成余热气体进气口(图中未示出)并与炉体1相连；与余热气体排气接头10所对应的第二导气管51通过开设在底座3上的余热气体排气道63与尾气处理机构相连，余热气体排气道63的内端连接该第二导气管51，外端贯穿底座3外侧壁形成余热气体排气口(图中未示出)并与废气尾气处理机构相连。余热气体中间接头8所对应的第二导气管51通过开设在底座3上的余热气体连通道53相连。

第二导气管51上端的周面上均贯穿开设有多个第二连通孔46，第二接头体48的内壁上开设有与第二连通孔46交错的第二集气槽47，在第二接头体48的顶部还设有多个第二气道45，第二气道45的下端与第二集气槽47相连，上端依次经第二汇气室44和第二端部气孔43后贯穿第二接头体48的顶部。在第二导气管51外周套设有第二接头弹簧50，第二接头弹簧50的下端抵接第二插孔49底部，上端抵接第二接头体48，用于将第二接头体48朝向预热筒5方向推动。在余热气体进气孔41/余热气体排气孔42位置均设有第二盖板40，盖板通过位于盘管19中的第二封堵弹簧39下压封堵余热气体进气孔41/余热气体排气孔42，在盘管19中对应设有用于支撑第二封堵弹簧39的弹簧挡圈38。

通过以上结构，在两个预热腔7随预热筒5于预热位9中就位后，右侧预热位9中的余热气体进气接头17和余热气体中间接头8分别插入对应预热腔7的余热气体进气孔41和余热气体排气孔42，右侧预热位9中的余热气体排气接头10和余热气体中间接头8分别插入对应预热腔7中的余热气体排气孔42和余热气体进气孔41，从而实现了两个预热位9中预热腔7所对应的盘管19与炉体1右侧排气的串接，充分利用炉体1排气热能。为进一步提高炉体1排气热能的利用率，在本发明的其它实施方式中可设置更多的预热位9和对应数量的预热腔7，位于首尾两端的预热位9上分别设置与本实施例相同的余热气体进气接头17、余热气体排气接头10以及余热气体中间接头8，而剩余预热位9上分别设置两个余热气体中间接头8，且相邻两个余热气体中间接头8相同以实现盘管19串接，从而使炉体1排出气体通过充分放热直至降温至常温后再排至尾气处理机构，如此不仅高效利用热能，还可简化后续尾气处理机构，降低其耐热等级要求，降低成本。

最后，为了提高自动化程度，便于实施，本实施例中的伺服电机23连接有控制器，由控制器控制伺服电机23定时带动预热筒5间隔转动90°，间隔时间预设为预热位9中预热腔7内的保护气体恰好排出。此外，在预热腔7还还设置有温度传感器，温度传感器和电源均连接于控制器，在温度传感器检测到预热腔7内温度升高至室温后即控制电源断电，此时即使两个电极接头18仍与预热位9中的电加热件22相连，也不会使其持续加热升温，避免能源浪费。

实施例2

本实施例对于实施例1的改进之处在于保护气体进气接头11、保护气体排气接头15、余热气体进气接头17、余热气体排气接头10以及余热气体中间接头8，以保护气体进气接头11为例，如图9及图10所示的，其第一接头体33上设有两根倾斜分布的支杆62，支杆62上端均设置滚轮61，滚轮61的上沿高于第一接头体33，且预热筒5的底部设有供对应滚轮61滚动配合的支撑导轨58。由此在预热筒5转动过程中，本实施例可通过滚轮61与支撑导轨58间的滚动配合替代第一接头体33顶端与预热筒5底面之间的滑动配合，降低预热筒5转动的摩擦力，提高第一接头体33的使用寿命。

所述支撑导轨58上设有缺口59，缺口59与保护气体进排孔27的间距设置为：使保护气体进排孔27转动至与第一接头体33位置相应，第一接头弹簧35推动第一接头体33上升至插入保护气体进排孔27时两个滚轮61均滚入缺口59内，从而避免支撑导轨58对于滚轮61的上限位导致的第一接头不能顺利插入保护气体进排孔27的问题。而缺口59对应预热筒5运动方向前方的一侧为供滚轮61重新滚动至支撑导轨58上的爬坡斜面60，从而在如图11所示的预热腔7充气完成，伺服电机23带动预热筒5转动并将第一接头体33推出保护气体进排孔27的过程中，第一接头体33不仅受到自身上端半球体与保护气体进排孔27之间产生的向下推力，还受到两个滚轮61分别与对应的爬坡斜面60之间产生的向下推力，从而与实施例1相比减小了第一接头体33脱出过程中所收到的挤压力，进一步提高了其使用寿命。在此基础上，本实施例中的两个滚轮61不仅分别位于第一接头体33上相对于预热筒5运动方向的前后两侧还分别位于保护气体进排孔27的两侧，从而使本实施例中对于第一接头体33的支撑结构更加稳定，提高其使用寿命的效果进一步加强。需要说明的是，因视角遮挡原因，为便于说明图9和11中仅示出了位于背侧滚轮61所对应的支撑导轨58和对应的缺口59、爬坡斜面60。前侧滚轮61所对应的支撑导轨58和对应的缺口59、爬坡斜面60与其结构相同，位置交错。两个滚轮61均在第一接头体33插入保护气体进排孔27时落入对应的缺口59内，并均在第一接头体移出保护气体进排孔27时与对应的爬坡斜面60配合。

与保护气体进气接头11相同的，本实施例中的保护气体排气接头15、余热气体进气接头17、余热气体排气接头10以及余热气体中间接头8均设置有相同结构的滚轮61，提高设备整体稳定性。