專利名稱：多爐腔連續(xù)退火爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種工業(yè)退火爐窯，特別是一種多爐腔的退火爐，屬熱處理用工業(yè)爐技術(shù)領(lǐng)域。
退火爐是一種常用的工業(yè)爐窯，由于退火工藝所需時間較長，所以這類工業(yè)爐窯是一種耗能較高的裝置。先進的退火爐采用高級的保溫材料建爐，并用計算機進行控制，這種退火爐雖然單位能耗有明顯下降，但成本高，操作要求嚴(yán)格，一般僅用于水平較高的連續(xù)作業(yè)生產(chǎn)線上。國內(nèi)大量的中小型材加工所用的退火爐一直沿用傳統(tǒng)的上啟式或隧道式爐窯，這些退火爐窯耗能高，工藝控制較困難，許多爐窯還存在加熱不均勻的缺陷，影響產(chǎn)品質(zhì)量。
本實用新型的目的在于提供一種耗能低、工藝控制穩(wěn)定的退火爐窯，特別是一種適用于線材及帶材等金屬加工業(yè)使用的多爐腔連續(xù)退火爐。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種多爐腔連續(xù)退火爐，它包括預(yù)熱爐腔、加熱爐腔、勻熱爐腔及燃燒室，各爐腔相互隔離，加熱爐腔的煙道與預(yù)熱爐腔連通，預(yù)熱爐腔的排煙口與煙囪連通。
實現(xiàn)上述方案的一種結(jié)構(gòu)型式是，所述預(yù)熱爐腔、加熱爐腔和勻熱爐腔為立式上啟式爐腔，建在一個連體爐窯內(nèi)，加熱爐腔低于預(yù)熱和勻熱爐腔，加熱爐腔內(nèi)壁為花墻，花墻與壁內(nèi)的火道連通，花墻上部的環(huán)形煙道上的出煙口經(jīng)立煙道與預(yù)熱爐腔連通，燃燒室位于加熱爐腔正下方。
上述退火爐，所述加熱爐腔花墻底部設(shè)有二次風(fēng)口，所述立煙道頂部設(shè)有二次風(fēng)室，二次風(fēng)室底面密布風(fēng)眼，二次風(fēng)口與二次風(fēng)室與連體爐窯上的二次風(fēng)道通。
上述退火爐，所述預(yù)熱爐腔的排煙口和環(huán)形煙道上出煙口的數(shù)量為多個、且大小不等，靠近煙道的小、遠(yuǎn)離煙道的大。
上述退火爐，所述連體爐窯外另設(shè)有余熱回收罐，其內(nèi)裝有筒狀管束式熱交換器，筒狀管束熱交換器的內(nèi)徑和高度與連體爐各爐腔的一致，其底部設(shè)有排風(fēng)扇。
實現(xiàn)本實用新型的另一結(jié)構(gòu)型式是，所述預(yù)熱爐腔、加熱爐腔、勻熱爐腔為臥式隧道爐腔，預(yù)熱爐腔位于加熱爐腔一端，中間以閘板門隔離，勻熱爐腔位于加熱爐腔另一端，中間也以閘板門隔離，加熱爐腔的內(nèi)壁一側(cè)為花墻，花墻與壁內(nèi)火道連通，另一側(cè)設(shè)有煙道，煙道與預(yù)熱爐腔連通。
上述退火爐，在所述花墻底部增設(shè)2個輔助排煙口，該排煙口經(jīng)輔助煙道與預(yù)熱爐腔連通。
上述退火爐，所述閘門為楔形。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點1.采用上述技術(shù)方案后退火過程的三個階段，即預(yù)熱、加熱、勻熱在三個不同的腔室中進行，各功能腔室相互獨立，所以就每一個功能腔室而言，操作始終處于一種工藝狀態(tài)中，其結(jié)果是在爐體結(jié)構(gòu)設(shè)計上，各功能腔室的結(jié)構(gòu)以及各腔室之間的連接結(jié)構(gòu)可進行合理的設(shè)計安排，例如，加熱爐腔可選用較高級的保溫材料和較厚的保溫層，并在結(jié)構(gòu)設(shè)計上采取各種有利于減少熱輻射、使燃燒充分、加熱均勻的特殊措施；而勻熱爐腔則可選用普通材料，結(jié)構(gòu)也相對簡單，這對于降低耗能、提高爐窯的質(zhì)量和使用壽命有顯著的作用；2.采用上述技術(shù)方案后，由于各功能爐腔始終處于一種工藝操作狀態(tài)中，整個系統(tǒng)容易處于一種持續(xù)、穩(wěn)定的受控狀態(tài)中，故其工藝控制性好，退火質(zhì)量可得到保證并有明顯的上升，例如，使用現(xiàn)有退火爐窯退火后，材料的抗拉強度誤差一般在6-10KG/CM2，而使用本實用新型退火后，材料的抗拉強度誤差僅為0.4KG/CM2左右；3.增產(chǎn)節(jié)能效果顯著。據(jù)現(xiàn)有<爐窯設(shè)計>記載，全國熱處理爐的平均能耗為標(biāo)煤440KG/噸鋼，而本實用新型耗能可達(dá)到標(biāo)煤40KG/噸鋼左右，耗能約為原來的1/10，在同等建爐條件下，生產(chǎn)效率提高3-4倍；4.本實用新型中的預(yù)熱爐腔及立煙道，由于煙塵流經(jīng)時流速下降，故相當(dāng)于增設(shè)了降塵環(huán)節(jié)，加之二次進風(fēng)等助燃作用，使用中可進一步消除或杜絕冒黑煙現(xiàn)象，帶有積極的環(huán)保效果；
5.本實用新型增設(shè)的余熱回收罐，可對原廢棄的余熱進行回收，回收的熱能可為生產(chǎn)工段提供供暖及衛(wèi)生熱水，在不增加能源消耗情況下可取代原供熱鍋爐，實現(xiàn)了對能源的再次利用。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳述。


圖1是本實用新型中立式上啟式結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是
圖1的A-A剖視圖；圖3是
圖1的外形圖；圖4是余熱回收罐結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實用新型中臥式隧道式俯視圖；圖6是圖5的A-A剖視圖；圖7是圖6的C-C剖視圖；圖8是圖6的B-B剖視圖；圖9是圖6的D-D剖視圖。
參閱
圖1-4。圖中所示退火爐包括預(yù)熱爐腔1、加熱爐腔2、勻熱爐腔3、燃燒室4、煙囪5，預(yù)熱、加熱、勻熱爐腔首尾相接，構(gòu)成一個連體的爐窯，加熱爐腔的內(nèi)壁為花墻6，火道7環(huán)繞花墻，燃燒室設(shè)于加熱爐腔的正下方，高溫?zé)煔庵苯佑扇紵蚁蛏线M入火道，燃燒室的加煤口和進風(fēng)口均設(shè)有密閉的爐蓋門39、40。
上述立式上啟式爐的一特點是，加熱、預(yù)熱、勻熱爐腔的直徑一致，但高度不等，預(yù)熱與勻熱爐腔的高度一致，而加熱爐腔則低于二者，加熱爐腔降低后，可增加爐頂保溫層的厚度，防止熱輻射和擴散，此外還可增加其與預(yù)熱爐腔的高度位差，縮小立煙道的高度，使排煙更加通暢。
上述立式上啟式爐的另一特點是，煙道由環(huán)形煙道8和立煙道10組成，環(huán)形煙道封蓋在火道上，其外徑與火道墻的外徑等徑，不探出火道墻，多個出煙口9與環(huán)形煙道連通，立煙道位于加熱和預(yù)熱爐腔之間，其頂端與環(huán)形煙道連通，其底端直接通向預(yù)熱爐腔的底部，此種設(shè)計，易于增大立煙道的流通截面、減少立煙道內(nèi)的層流流阻，并使煙氣直撲預(yù)熱室中料罐的底部，使料罐迅速預(yù)熱；此外也很方便環(huán)形煙道上部及外部的保溫，減少熱擴散。
上述立式上啟式爐還有一特點是，在加熱爐腔花墻底部設(shè)置了二次風(fēng)口11，在立煙道頂部設(shè)置了二次風(fēng)室12，二次風(fēng)口設(shè)于花墻底部的各火眼上，二次風(fēng)室設(shè)于立煙道的頂部，風(fēng)室底面上密布風(fēng)眼13，二次風(fēng)可由風(fēng)眼進入立煙道內(nèi)。二次風(fēng)口與二次風(fēng)室均與圖3中連體爐窯上的二次風(fēng)道14連通，二次風(fēng)道上裝有風(fēng)機15?；▔Φ撞吭鲈O(shè)二次風(fēng)口后，可使揮發(fā)份及煤粉微粒充分燃燒，減少黑煙，并可增強花墻底部高溫區(qū)煙氣的流動，使加熱均勻，這有利于延長爐體及爐內(nèi)罐體的使用壽命，降低退火材料的抗拉強度偏差，提高退火處理質(zhì)量；立煙道上增設(shè)二次風(fēng)室后，除了可使煙氣中殘留的揮發(fā)份及煤粉微粒再一次得到助燃外，還可彌補花墻底部二次風(fēng)口出現(xiàn)燒結(jié)堵塞時進風(fēng)量的不足。
上述立式上啟式爐的再一特點是，加熱爐腔花墻上部的多個出煙口9、預(yù)熱爐腔上部的多個排煙口16大小不等，多個出煙口9中，靠近立煙道處的出煙口較小，遠(yuǎn)離立煙道的出煙口較大；排煙口16中，靠近排煙道38的排煙口較小，而遠(yuǎn)離的則較大，采用此種設(shè)置，可控制加熱及預(yù)熱爐腔內(nèi)熱流的分布和流向、流速，使熱能均勻分布、工藝過程穩(wěn)定，使產(chǎn)品質(zhì)量得到保證和提高。
參閱圖4，圖中所示的余熱回收罐17，罐壁為保溫墻體，筒狀的管束式熱交換器18上、下方設(shè)有進、出水管，底部的排風(fēng)扇19用于加速熱流的流動，熱交換器還可采用其它形式，余熱回收罐的數(shù)量可視需求設(shè)置1-3個。
圖5-9是本實用新型中加熱、預(yù)熱、勻熱爐腔采用臥式隧道爐腔的一實施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖中所示退火爐包括預(yù)熱爐腔20、加熱爐腔21、勻熱爐腔22、燃燒室23、煙囪24，預(yù)熱、加熱、勻熱爐腔首尾相接，連通的隧道內(nèi)鋪設(shè)橫行導(dǎo)軌30，臺車31在橫行導(dǎo)軌上運行，橫行導(dǎo)軌兩端設(shè)有縱行導(dǎo)軌，縱行導(dǎo)軌上設(shè)有縱行小車，縱行小車上設(shè)有與爐窯內(nèi)橫行軌道相接的橫軌，用于使臺車轉(zhuǎn)軌，縱行小車由縱行卷楊機牽引，臺車由橫行卷楊機牽引。燃燒室一側(cè)有鼓風(fēng)裝置32，預(yù)熱爐腔和勻熱爐腔的端部設(shè)有可提升的爐門33。與傳統(tǒng)隧道爐窯的不同之處主要在于，所示的加熱爐腔與預(yù)熱爐腔及勻熱爐腔之間各設(shè)有可提升的閘板門25，將各功能爐腔分割為獨立的爐腔。閘板門為楔形，采用提升式開啟，龍門架及卷楊裝置可完成閘板門和爐門的啟閉。閘板門的上、下端設(shè)有倒槽34，爐體及臺車上設(shè)有封沙槽35，閘板門落下時倒槽正好落在封沙槽中，形成良好的密封。加熱爐腔與燃燒室之間的隔墻內(nèi)設(shè)有火道26，火道經(jīng)花墻27與加熱爐腔連通，加熱爐腔另一側(cè)的出煙口28經(jīng)煙道29與煙囪連通。
加熱爐腔花墻下方靠近閘板門的兩個區(qū)域為熱流死區(qū)。為消除這一死區(qū)，本實施例中在死區(qū)部位的花墻底部增設(shè)2個輔助出煙口36，經(jīng)輔助煙道37與預(yù)熱爐腔連通，使加熱爐腔內(nèi)部的一部分高溫?zé)煔饬鹘?jīng)該輔助煙道排放出，從而達(dá)到加熱均勻的目的。
當(dāng)被處理工件在所處爐腔內(nèi)完成該段退火工序后，爐門和閘板門升起，橫行卷楊機構(gòu)將臺車橫移一個工位，然后迅速關(guān)閉爐門和閘板門，開式新一輪作業(yè)。拉出爐外的工件待空冷后卸車，待處理的工件裝上空的臺車，等待新一輪作業(yè)。
權(quán)利要求1.一種多爐腔連續(xù)退火爐，其特征在于，它包括預(yù)熱爐腔、加熱爐腔、勻熱爐腔及燃燒室，各爐腔相互隔離，加熱爐腔的煙道與預(yù)熱爐腔連通，預(yù)熱爐腔的排煙口與煙囪連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的退火爐，其特征在于，所述預(yù)熱爐腔、加熱爐腔和勻熱爐腔為立式上啟式爐腔，建在一個連體爐窯內(nèi)，加熱爐腔低于預(yù)熱和勻熱爐腔，加熱爐腔內(nèi)壁為花墻，花墻與壁內(nèi)的火道連通，花墻上部環(huán)形煙道上的出煙口經(jīng)立煙道與預(yù)熱爐腔連通，燃燒室位于加熱爐腔正下方。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的退火爐，其特征在于，所述加熱爐腔花墻底部設(shè)有二次風(fēng)口，所述立煙道頂部設(shè)有二次風(fēng)室，二次風(fēng)室底面密布風(fēng)眼，二次風(fēng)口和二次風(fēng)室與連體爐窯上的二次風(fēng)道連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的退火爐，其特征在于，所述預(yù)熱爐腔排煙口和環(huán)形煙道出煙口的數(shù)量為多個、且大小不等，靠近煙道的小、遠(yuǎn)離煙道的大。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的退火爐，其特征在于，所述連體爐窯外另設(shè)有余熱回收罐，其內(nèi)裝有筒狀管束式熱交換器，筒狀管束熱交換器的內(nèi)徑和高度與各爐腔一致，其底部設(shè)有排風(fēng)扇
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的退火爐，其特征在于，所述預(yù)熱爐腔、加熱爐腔、勻熱爐腔為臥式隧道爐腔，預(yù)熱爐腔位于加熱爐腔一端，中間以閘板門隔離，勻熱爐腔位于加熱爐腔另一端，中間也以閘板門隔離，加熱爐腔的內(nèi)壁一側(cè)為花墻，花墻與壁內(nèi)火道連通，另一側(cè)設(shè)有煙道，煙道與預(yù)熱爐腔連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的退火爐，其特征在于，在所述花墻底部增設(shè)2個輔助排煙口，該排煙口經(jīng)輔助煙道與預(yù)熱爐腔連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的退火爐，其特征在于，所述閘門為楔形。
專利摘要一種多爐腔連續(xù)退火爐,它包括預(yù)熱爐腔、加熱爐腔、勻熱爐腔及燃燒室,各爐腔相互隔離,加熱爐腔的煙道與預(yù)熱爐腔連通,預(yù)熱爐腔的排煙口與煙囪連通。本實用新型中的各功能爐腔始終處于一種工藝狀態(tài)中,具有工藝控制性好、耗能低、增產(chǎn)節(jié)能效果顯著等優(yōu)點。特別適宜作為線材及帶材等金屬加工業(yè)的退火爐。
文檔編號C21D1/26GK2410303SQ0020509
公開日2000年12月13日 申請日期2000年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月15日
發(fā)明者彭景堯 申請人:彭景堯