專利名稱：全電輥底式連續(xù)退火爐的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及金屬熱處理，尤其涉及金屬熱處理設備。
背景技術：
金屬熱處理是將金屬工件放在一定的介質中加熱到適宜的溫度，并在此溫度中保持一定時間后，又以不同速度冷卻的一種工藝。金屬熱處理是機械制造中的重要工藝之一，與其他加工工藝相比，熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學成分，而是通過改變工件內部的顯微組織，或改變工件表面的化學成分，賦予或改善工件的使用性能。其特點是改善工件的內在質量，而這一般不是肉眼所能看到的。為使金屬工件具有所需要的力學性能、物理性能和化學性能，除合理選用材料和各種成形工藝外，熱處理工藝往往是必不可少的。鋼鐵是機械工業(yè)中應用最廣的材料，鋼鐵顯微組織復雜，可以通過熱處理予以控制，所以鋼鐵的熱處理是金屬熱處理的主要內容。另外，鋁、銅、鎂、鈦等及其合金也都可以通過熱處理改變其力學、物理和化學性能，以獲得不同的使用性能。
熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個過程，有時只有加熱和冷卻兩個過程。這些過程互相銜接，不可間斷。加熱是熱處理的重要工序之一。金屬熱處理的加熱方法很多，最早是采用木炭和煤作為熱源，進而應用液體和氣體燃料。電的應用使加熱易于控制，且無環(huán)境污染。利用這些熱源可以直接加熱，也可以通過熔融的鹽或金屬，以至浮動粒子進行間接加熱。金屬加熱時，工件暴露在空氣中，常常發(fā)生氧化、脫碳(即鋼鐵零件表面碳含量降低)，這對于熱處理后零件的表面性能有很不利的影響。因而金屬通常應在可控氣氛或保護氣氛中、熔融鹽中和真空中加熱，也可用涂料或包裝方法進行保護加熱。加熱溫度是熱處理工藝的重要工藝參數(shù)之一，選擇和控制加熱溫度，是保證熱處理質量的主要問題。加熱溫度隨被處理的金屬材料和熱處理的目的不同而異，但一般都是加熱到相變溫度以上，以獲得高溫組織。另外轉變需要一定的時間，因此當金屬工件表面達到要求的加熱溫度時，還須在此溫度保持一定時間，使內外溫度一致，使顯微組織轉變完全，這段時間稱為保溫時間。采用高能密度加熱和表面熱處理時，加熱速度極快，一般就沒有保溫時間，而化學熱處理的保溫時間往往較長。冷卻也是熱處理工藝過程中不可缺少的步驟，冷卻方法因工藝不同而不同，主要是控制冷卻速度。一般退火的冷卻速度最慢，正火的冷卻速度較快，淬火的冷卻速度更快。但還因鋼種不同而有不同的要求，例如空硬鋼就可以用正火一樣的冷卻速度進行淬硬。金屬熱處理工藝大體可分為整體熱處理、表面熱處理和化學熱處理三大類。根據加熱介質、加熱溫度和冷卻方法的不同，每一大類又可區(qū)分為若干不同的熱處理工藝。同一種金屬采用不同的熱處理工藝，可獲得不同的組織，從而具有不同的性能。
整體熱處理是對工件整體加熱，然后以適當?shù)乃俣壤鋮s，以改變其整體力學性能的金屬熱處理工藝。鋼鐵整體熱處理大致有退火、正火、淬火和回火四種基本工藝。
退火是將工件加熱到適當溫度，根據材料和工件尺寸采用不同的保溫時間，然后進行緩慢冷卻，目的是使金屬內部組織達到或接近平衡狀態(tài)，獲得良好的工藝性能和使用性能，或者為進一步淬火作組織準備。正火是將工件加熱到適宜的溫度后在空氣中冷卻，正火的效果同退火相似，只是得到的組織更細，常用于改善材料的切削性能，也有時用于對一些要求不高的零件作為最終熱處理。
金屬熱處理爐是用來對金屬進行熱處理的設備，按供熱方式主要分為火焰爐和電爐兩類?；鹧鏍t也稱燃料爐，是用固體、液體或氣體燃料在爐內的燃燒熱量對工件進行加熱；電爐是在爐內將電能轉化為熱量對工件進行加熱?；鹧鏍t的燃料來源廣，價格低，便于因地制宜采取不同的結構，有利于降低生產費用。電爐的特點是爐溫均勻和便于實現(xiàn)自動控制，加熱質量好。按能量轉換方式，電爐又可分為電阻爐、感應爐和電弧爐。
金屬熱處理爐按熱工制度又可分為周期式和連續(xù)式兩類。周期式爐又稱間斷式爐，爐子間斷生產，在每一加熱周期內爐溫是變化的，主要有箱式爐、臺車式爐、井式爐等；連續(xù)式爐是爐子連續(xù)生產，爐膛內劃分溫度區(qū)段。在加熱過程中每一區(qū)段的溫度是不變的，工件由低溫的預熱區(qū)逐步進入高溫的加熱區(qū)，主要有環(huán)形爐、步進式爐、推桿爐等。
火焰爐直接加熱，加熱速度快，難于實現(xiàn)精確控制，控溫精確度不高，工件在從保溫到冷卻時，對溫度控溫要求較高，易出現(xiàn)超溫和溫度過低，對環(huán)境污染嚴重，熱效率較低，且質量不穩(wěn)定。周期式爐將臺車、加熱爐和工件同時進行加熱和冷卻，爐體蓄熱損失大。金屬加熱時吸收的熱量與供入爐內的熱量之比，稱為爐子熱效率。連續(xù)式爐比間斷式爐的熱效率高，因為連續(xù)式爐的生產率高，而且是不間斷工作的，爐子熱制度處于穩(wěn)定狀態(tài)，沒有周期性的爐體蓄熱損失，還由于爐膛內部有一個預熱爐料的區(qū)段，煙氣部分余熱為入爐的冷工件所吸收，降低了離爐煙氣的溫度。
目前的推桿爐等連續(xù)爐是依靠推料機間隙地把放在軌道上的料盤和工件推入爐內，通過爐內的料盤一個推一個，進行向前運動。裝爐量大；推桿連續(xù)爐在加熱工件同時也加熱了料盤，能耗較高；料盤的數(shù)量不能太多，工藝周期較長；同一爐內顯微組織散差較大，產品均勻性差；氧化脫碳嚴重；工作勞動強度大。
所以，如果對熱處理爐的結構進行合理改進，使其既環(huán)保，又能夠充分利用能源，還能夠保證熱處理效果良好，成為金屬熱處理行業(yè)研究的重要課題。

發(fā)明內容本實用新型的目的就是解決現(xiàn)有技術中的問題，提出一種全電輥底式連續(xù)退火爐，環(huán)保、節(jié)能、熱處理效果良好。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提出了一種全電輥底式連續(xù)退火爐，包括進料臺和出料臺，還包括輥底爐和傳動系統(tǒng)，輥底爐的一端是進料臺，另一端是出料臺，所述輥底爐內設置有若干爐內托輥，傳動系統(tǒng)包括電機和傳動裝置，傳動裝置設置在輥底爐內，電機連接到傳動裝置上，爐內托輥設置在傳動裝置上。
作為優(yōu)選，進料臺包括進料架和若干進料臺托輥，出料臺包括出料架和若干出料臺托輥，進料架和出料架上也設置有傳動裝置，進料臺托輥和出料臺托輥分別設置在傳動裝置上。
作為優(yōu)選，輥底爐內設置有若干爐內控溫間接冷卻裝置。
作為優(yōu)選，輥底爐內分預熱區(qū)、升溫區(qū)、保溫區(qū)、控溫冷卻區(qū)、隨爐冷卻區(qū)和隨爐冷卻快出區(qū)等多個區(qū)段，各區(qū)段之間設置有分區(qū)隔熱墻。
作為優(yōu)選，各區(qū)段均設置有若干輻射管，采用全電加熱。
作為優(yōu)選，輥底爐的出料口設置有快出雙道門。
作為優(yōu)選，輥底爐的進料口設置有進料調節(jié)爐門。
作為優(yōu)選，傳動系統(tǒng)還包括變頻調節(jié)裝置，與電機相連，用來實現(xiàn)工件走速無極調速。
本實用新型的有益效果本實用新型在進料臺、出料臺、輥底爐內分別設置若干橫向旋轉的進料臺托輥、出料臺托輥和爐內托輥，通過傳動系統(tǒng)帶動上述托輥連續(xù)旋轉，從而使托輥上的工件不斷向前移動，這樣，工件與輥道之間沒有固定的接觸點，工件受熱均勻，無碰傷，變形小，同時由于爐內托輥始終在輥底爐內旋轉，熱能損耗相對較少，爐內熱效率高，同時不需要人工推料，大大減少了勞動強度，并提高了勞動效率；爐內設置若干爐內控溫間接冷卻裝置，提高了工件在爐內的冷卻速度和冷卻精度；各區(qū)段之間設置分區(qū)隔熱墻，減少了區(qū)段與區(qū)段之間的溫度影響，提高了控溫精度，降低了能耗；各區(qū)段均設置有若干輻射管，采用全電加熱；在輥底爐的出料口設置快出雙道門，避免了輥底爐出料口與進料口之間形成空氣對流，減少了氧化脫碳；在輥底爐的進料口設置進料調節(jié)爐門，通過調節(jié)爐門高低來控制進入爐內的空氣量，減少了氧化脫碳；傳動系統(tǒng)中還設置了減速機及變頻調節(jié)裝置，為工件的移動提供了合理的速度，并實現(xiàn)了工件走速無極調速。
本實用新型的特征及優(yōu)點將通過實施例結合附圖進行詳細說明。

圖1是本實用新型全電輥底式連續(xù)退火爐的結構示意圖。
具體實施方式如圖1所示為本實用新型全電輥底式連續(xù)退火爐的結構示意圖。包括進料臺1、輥底爐2、出料臺3和傳動系統(tǒng)4，輥底爐2的一端是進料臺1，另一端是出料臺3，所述輥底爐2內設置有若干爐內托輥22，傳動系統(tǒng)4包括電機41和傳動裝置42，傳動裝置42設置在輥底爐2內，電機41連接到傳動裝置42上，爐內托輥22設置在傳動裝置42上。進料臺1包括進料架11和若干進料臺托輥12，出料臺3包括出料架31和若干出料臺托輥32，進料架11和出料架31上也設置有傳動裝置42，進料臺托輥12和出料臺托輥32分別設置在傳動裝置42上。金屬熱處理時將工件放置在進料臺托輥12上，打開傳動系統(tǒng)4帶動進料臺托輥12旋轉，通過進料臺托輥12的旋轉將工件送入輥底爐2內的爐內托輥22上，同樣，由于爐內托輥22的轉動，工件在爐內托輥22上不斷向前移動，經過輥底爐2中的各個區(qū)段分別進行處理，并最終移動到出料臺3上。工件與輥道之間沒有固定的接觸點，工件受熱均勻，無碰傷，變形小，又不需要人工推料，減少了勞動強度，提高了勞動效率。
輥底爐2內按功能分有預熱區(qū)I、升溫區(qū)II、保溫區(qū)III、控溫冷卻區(qū)IV、隨爐冷卻區(qū)V、隨爐冷卻快出區(qū)VI等多個區(qū)段，為了減少區(qū)段與區(qū)段之間的溫度影響，提高控溫精度并降低能耗，在各區(qū)段之間設置有分區(qū)隔熱墻25，區(qū)段的數(shù)量以及前后順序可根據熱處理要求適當調整并合理布置。各區(qū)段均設置有若干輻射管21，采用全電加熱，輻射管21可根據工件具體的熱處理要求上下合理分布，使爐溫均勻。
輥底爐2內設置有若干爐內控溫間接冷卻裝置23。根據工件熱處理要求，在合理區(qū)域內布置，冷卻介質通過布在爐內的冷卻管帶熱，以提高工件在爐內的冷卻速度和冷卻精度，從而達到高產高質。
在輥底爐2的爐膛四周采用耐火保溫層24，以保證爐內溫度損失較小。
為了避免輥底爐2的進料口與出料口之間形成空氣對流，減少氧化脫碳，輥底爐2的出料口設置有快出雙道門26。
輥底爐2的進料口設置有進料調節(jié)爐門27。通過調節(jié)調節(jié)爐門27的高低來控制進入爐內的空氣量，減少氧化脫碳。
上述輻射管21、爐內托輥22、爐內控溫間接冷卻裝置23、耐火保溫層24、分區(qū)隔熱墻25、快出雙道門26、進料調節(jié)爐門27和傳動裝置42等以及為減少工件氧化脫碳的密封槽體等都設置在爐殼28內。
傳動系統(tǒng)4還包括減速機和變頻調節(jié)裝置，均與電機41相連，減速機對電機41的輸出速度進行調節(jié)，變頻調節(jié)裝置用來實現(xiàn)工件走速無極調速。
本實用新型可以用于金屬熱處理中的退火及正火處理。不但適用于大型工件，而且可以對較小工件和不規(guī)則工件進行裝筐處理。
上述實施方式是對本實用新型的進一步說明，不是對本實用新型的具體限定，任何對本實用新型結構的簡單變換均屬于本實用新型的保護范圍。
權利要求1.全電輥底式連續(xù)退火爐，包括進料臺(1)和出料臺(3)，其特征在于還包括輥底爐(2)和傳動系統(tǒng)(4)，輥底爐(2)的一端是進料臺(1)，另一端是出料臺(3)，所述輥底爐(2)內設置有若干爐內托輥(22)，傳動系統(tǒng)(4)包括電機(41)和傳動裝置(42)，傳動裝置(42)設置在輥底爐(2)內，電機(41)連接到傳動裝置(42)上，爐內托輥(22)設置在傳動裝置(42)上。
2.如權利要求1所述的全電輥底式連續(xù)退火爐，其特征在于進料臺(1)包括進料架(11)和若干進料臺托輥(12)，出料臺(3)包括出料架(31)和若干出料臺托輥(32)，進料架(11)和出料架(31)上也設置有傳動裝置(42)，進料臺托輥(12)和出料臺托輥(32)分別設置在傳動裝置(42)上。
3.如權利要求1所述的全電輥底式連續(xù)退火爐，其特征在于輥底爐(2)內設置有若干爐內控溫間接冷卻裝置(23)。
4.如權利要求1所述的全電輥底式連續(xù)退火爐，其特征在于輥底爐(2)內分預熱區(qū)(I)、升溫區(qū)(II)、保溫區(qū)(III)、控溫冷卻區(qū)(IV)、隨爐冷卻區(qū)(V)和隨爐冷卻快出區(qū)(VI)等多個區(qū)段，各區(qū)段之間設置有分區(qū)隔熱墻(25)。
5.如權利要求4所述的全電輥底式連續(xù)退火爐，其特征在于各區(qū)段均設置有若干輻射管(21)，采用全電加熱。
6.如權利要求1所述的全電輥底式連續(xù)退火爐，其特征在于輥底爐(2)的出料口設置有快出雙道門(26)。
7.如權利要求1-6中任何一項所述的全電輥底式連續(xù)退火爐，其特征在于輥底爐(2)的進料口設置有進料調節(jié)爐門(27)。
8.如權利要求1-6中任何一項所述的全電輥底式連續(xù)退火爐，其特征在于傳動系統(tǒng)(4)還包括變頻調節(jié)裝置，與電機(41)相連，用來實現(xiàn)工件走速無極調速。
9.如權利要求7所述的全電輥底式連續(xù)退火爐，其特征在于傳動系統(tǒng)(4)還包括變頻調節(jié)裝置，與電機(41)相連，用來實現(xiàn)工件走速無極調速。
專利摘要本實用新型公開了一種全電輥底式連續(xù)退火爐，包括進料臺、輥底爐、出料臺和傳動系統(tǒng)，在進料臺、出料臺、輥底爐內分別設置若干橫向旋轉的進料臺托輥、出料臺托輥和爐內托輥，通過傳動系統(tǒng)帶動上述托輥連續(xù)旋轉，從而使托輥上的工件不斷向前移動，這樣，工件與輥道之間沒有固定的接觸點，工件受熱均勻，無碰傷，變形小，同時由于爐內托輥始終在輥底爐內旋轉，熱能損耗相對較少，爐內熱效率高，同時不需要人工推料，大大減少了勞動強度，并提高了勞動效率；爐內設置若干爐內控溫間接冷卻裝置，提高了工件在爐內的冷卻速度和冷卻精度；各區(qū)段之間設置分區(qū)隔熱墻，減少了區(qū)段與區(qū)段之間的溫度影響，提高了控溫精度，降低了能耗。
文檔編號C21D1/26GK2885881SQ20062010251
公開日2007年4月4日 申請日期2006年4月10日 優(yōu)先權日2006年4月10日
發(fā)明者范本良 申請人:范本良