專利名稱：直燃式金屬管材光亮熱處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種直燃式金屬管材光亮熱處理方法，屬金屬熱處理 加工方法技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前金屬管材光亮熱處理爐主要有網(wǎng)帶式光亮退火爐、輥底式光 亮熱處理爐、輥底網(wǎng)帶式光亮退火爐、車臺(tái)式或爐膽式真空退火爐等， 但這些退火爐都是以電或加熱管作為加熱元件，還專門在爐內(nèi)通入氮 氣、氮?dú)?氫氣、氬氣等惰性或還原氣體來保護(hù)金屬管材不氧化。但 電屬二次能源，成本高，同時(shí)消耗大，產(chǎn)品生產(chǎn)制造成本高。尤其隨 著電能的緊張也限制了產(chǎn)品的生產(chǎn)。加熱管式屬二次間接加熱，火焰 需先將加熱管加熱，再由加熱管將熱量輻射到爐膛內(nèi)，加熱升溫慢， 熱效率低，消耗大，同時(shí)還需要單獨(dú)引入保護(hù)性氣體保護(hù)退火產(chǎn)品防 止氧化。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種能有效提高燃?xì)饧訜嵝剩档湍芎暮?熱處理成本的直燃式金屬管材光亮熱處理方法。本發(fā)明為直燃式金屬管材光亮熱處理方法，采用由依次相連的內(nèi) 設(shè)傳送輥道的加熱室，保溫緩冷室，冷卻室，干燥室構(gòu)成的金屬管材 光亮熱處理爐，其特征在于按以下工藝步驟進(jìn)行A、 將燃?xì)馔ㄟ^燃燒器噴射出的火焰和熱氣直接噴入加熱室內(nèi)，使加熱室內(nèi)連續(xù)通過的金屬管材加熱到700~900°C;B、 加熱后的金屬管材進(jìn)入與加熱室相鄰的過渡室進(jìn)行冷卻，使 金屬管材溫度降低到450~650°C;c、將金屬管材進(jìn)入冷卻室，經(jīng)冷卻水噴淋冷卻使金屬管材快速 冷卻到^5(TC;D、在干燥室內(nèi)通過干燥管吹干金屬管材。所述的金屬管材在進(jìn)入加熱室前還可先在相鄰的預(yù)熱室進(jìn)行預(yù) 熱，使金屬管材溫度由室溫升高到400 50(TC。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下突出優(yōu)點(diǎn)和積極效果1、 利用天然氣、液化氣、煤氣等燃?xì)庠诩訜崾覂?nèi)直接燃燒，并 在加熱室內(nèi)形成正壓的還原性氣氛。燃?xì)馊紵a(chǎn)生的熱量不通過其它 有形介質(zhì)，直接對(duì)連續(xù)通過加熱室內(nèi)的金屬管材加熱，使金屬管材快 速受熱升溫并達(dá)到工藝所要求的軟化溫度，加熱軟化的金屬管材隨即 連續(xù)通過水、冷氣等冷卻介質(zhì)直接快速冷卻，從而使退火熱處理和冷 卻后的金屬管材表面不發(fā)生或很少發(fā)生氧化變色。提高了燃?xì)獾募訜?效率和熱利用率，縮短了金屬管的加熱升溫時(shí)間，提高了連續(xù)通過熱 處理的速度和熱處理生產(chǎn)效率，同時(shí)節(jié)約了電能，降低了能耗。2、 在無額外保護(hù)性氣體的條件下，可通過調(diào)整燃?xì)馊紵目杖?比，使燃燒呈還原焰，利用燃?xì)庾陨砣紵a(chǎn)生的CO、 H2、 N2、 C02 等惰性和還原性氣體，并形成正壓，防止了爐外的空氣進(jìn)入爐內(nèi)，實(shí) 現(xiàn)金屬管材的一步光亮退火，保證了金屬管材熱處理過程中無氧化， 減少保護(hù)性氣體的消耗和保護(hù)性氣體發(fā)生裝置。退火后的金屬管材表 面光亮、無明顯氧化色不需進(jìn)行酸洗和其他表面處理，減少了退火后 表面處理的金屬消耗和酸洗液的處理和排放，減少了對(duì)環(huán)境的污染。3、 熱處理后的金屬管材連續(xù)通過水、惰性冷氣等冷卻介質(zhì)直接 噴淋快速冷卻，加快了冷卻速度，縮短了冷卻時(shí)間，縮短了爐子冷卻 區(qū)的長(zhǎng)度。從而使金屬管材在沒有惰性氣體或還原性氣體保護(hù)的條件 下也可達(dá)到金屬管材表面光亮不氧化的目的。


圖1是本發(fā)明所述金屬管材光亮熱處理爐的整體結(jié)構(gòu)剖視圖；圖2是圖1所示A-A面結(jié)構(gòu)剖視圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明采用金屬管材光亮熱處理爐，主要由依次相連的內(nèi)設(shè)傳送 輥道3的預(yù)熱室19、加熱室15、保溫緩冷室1、冷卻室12、干燥室 20等構(gòu)成；預(yù)熱室19、加熱室15、保溫緩冷室1外包保溫耐火材料 2，加熱室15內(nèi)上下兩端設(shè)有空氣管道8、煙氣管道9、帶燃燒器IO 的燃?xì)夤艿纋l;預(yù)熱室19的前端設(shè)有垂簾5，上部設(shè)有帶熱交換器 7的上方煙道6，熱交換器7與空氣管道8和干燥管13相連；冷卻室 12內(nèi)設(shè)有帶冷卻水噴淋裝置14的冷卻管道17;干燥室20內(nèi)設(shè)有干 燥管13。以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，但本發(fā)明不局限于下述 實(shí)施例，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可根據(jù)不同性能要求及使用場(chǎng)合，選擇除下 述實(shí)施例以外的不同工藝條件，但均不以任何形式限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的工藝流程分為預(yù)熱段i、加熱段n、保溫緩冷段m、冷卻段IV和干燥段V，金屬管材的傳送輥道3采用耐熱不銹鋼輥，表面 經(jīng)磨光和拋光處理，傳送輥道3的上平面為預(yù)熱室19、加熱室15、 保溫緩冷室l、冷卻室12、干燥室20的中心線，預(yù)熱室19、加熱室 15、保溫緩冷室l、冷卻室12、干燥室20均為長(zhǎng)方形或矩形結(jié)構(gòu)。1、 預(yù)熱段I:金屬管材4進(jìn)入預(yù)熱室19內(nèi)，由加熱室15內(nèi)的 爐氣對(duì)金屬管材4進(jìn)行預(yù)熱，使其溫度由室溫升高到400 500°C。2、 加熱段Ih加熱室15內(nèi)根據(jù)熱處理要求的退火溫度設(shè)置燃燒 器10中燒嘴的數(shù)量和型號(hào)，燃燒器10置于加熱室15的上下兩側(cè)， 以傳送輥道3的上平面為中心呈上下兩排錯(cuò)位分布，以保證金屬管材 4受熱均勻，燃燒器10的火焰18的大小根據(jù)熱處理溫度由氣體調(diào)節(jié) 控制閥自動(dòng)調(diào)節(jié)氣流和氣量來控制，燃燒器10噴射出的火焰18和熱 氣直接噴入加熱室15內(nèi)，以使加熱室15內(nèi)連續(xù)通過的金屬管材4在 短時(shí)間內(nèi)加熱到700~900°C。同時(shí)通過調(diào)節(jié)燃燒氣氛的空燃比以保證燃燒器火焰為還原焰。氣體燃燒生成CO、 H2、 N2、 C02等惰性和還 原性氣體，調(diào)節(jié)氣量使加熱室15內(nèi)始終保持為正壓的還原性氣氛， 防止了金屬管材4在加熱時(shí)的氧化。同時(shí)加熱后的爐氣經(jīng)過預(yù)熱室19內(nèi)段對(duì)進(jìn)入加熱室15內(nèi)的金屬 管材4進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱后的金屬管材4溫度可達(dá)到400 50(TC，預(yù)熱 后的煙氣由預(yù)熱室19上方煙道6進(jìn)入到熱交換器7，在熱交換器7 內(nèi)通過空氣管道8換熱將進(jìn)入燃燒器15內(nèi)的空氣進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫 度為100 30(TC，這樣又提高了燃燒效率。3、 保溫緩冷段III:加熱后的金屬管材4進(jìn)入保溫緩冷室1進(jìn)行 冷卻。保溫緩冷段III的目的一是減少加熱室15內(nèi)的熱量損失，二是 利用加熱室15內(nèi)的爐氣使高溫狀態(tài)的金屬管材4在進(jìn)入冷卻段IV前 有一個(gè)保溫緩冷過程，使再結(jié)晶后的金屬管材4有一個(gè)晶粒長(zhǎng)大的過 程，防止冷卻過快而造成應(yīng)力集中和晶粒過細(xì)，使金屬管材4硬化和 脆化。在保溫緩冷室內(nèi)1金屬管材4的溫度將由原來的700 90(TC降 低到450 65(TC。4、 冷卻段IV:冷卻室12內(nèi)的冷卻水噴淋裝置14將冷卻管道17 引入的水呈水簾16均勻地噴淋到金屬管材4上，使其快速冷卻到 30°C ，防止了一定溫度的金屬管材4在空氣中暴露而引起的氧化。5、 干燥段V:干燥室20內(nèi)的干燥管13下部有一排小孔或?qū)挾?S5mm的窄縫，熱交換后的150 30(TC低溫爐氣通入干燥管13后，氣 體從小孔或窄縫中噴出，吹干金屬管材4表面殘留的冷卻水。上述過程根據(jù)不同規(guī)格的金屬管材在450~800mm/min的高速運(yùn) 行下連續(xù)完成，而現(xiàn)有技術(shù)的金屬管材通過熱處理爐的速度為 150 350mm/min。因此，熱處理過程的每個(gè)階段都是在較短的時(shí)間內(nèi) 完成，這樣不僅提高了金屬管材4熱處理的效率，同時(shí)熱處理后的金 屬管材4清潔、光亮。
權(quán)利要求
1. 一種直燃式金屬管材光亮熱處理方法，采用由依次相連的內(nèi)設(shè)傳送輥道(3)的加熱室(15)，保溫緩冷室(1)，冷卻室(12)，干燥室(20)構(gòu)成的金屬管材光亮熱處理爐，其特征在于按以下工藝步驟進(jìn)行A、將燃?xì)馔ㄟ^燃燒器噴射出的火焰和熱氣直接噴入加熱室內(nèi)，使加熱室內(nèi)連續(xù)通過的金屬管材加熱到700～900℃；B、加熱后的金屬管材進(jìn)入與加熱室相鄰的過渡室進(jìn)行冷卻，使金屬管材溫度降低到450～650℃；C、將金屬管材進(jìn)入冷卻室，經(jīng)冷卻水噴淋冷卻使金屬管材快速冷卻到≤50℃；D、在干燥室內(nèi)通過干燥管吹干金屬管材。
2、 按權(quán)利要求1所述的直燃式金屬管材光亮熱處理方法，其特 征在于所述的金屬管材在進(jìn)入加熱室前還先在相鄰的預(yù)熱室進(jìn)行預(yù) 熱，使金屬管材溫度由室溫升高到400 50(TC。
全文摘要
一種直燃式金屬管材光亮熱處理方法，屬金屬熱處理加工方法技術(shù)領(lǐng)域，按以下工藝步驟進(jìn)行A.將燃?xì)馔ㄟ^燃燒器噴射出的火焰和熱氣直接噴入加熱室內(nèi)，使加熱室內(nèi)連續(xù)通過的金屬管材加熱到700～900℃；B.加熱后的金屬管材進(jìn)入與加熱室相鄰的過渡室進(jìn)行冷卻，使金屬管材溫度降低到450～650℃；C.將金屬管材進(jìn)入冷卻室，經(jīng)冷卻水噴淋冷卻使金屬管材快速冷卻到≤50℃；D.在干燥室內(nèi)通過干燥管吹干金屬管材；金屬管材在進(jìn)入加熱室前還可先在相鄰的預(yù)熱室進(jìn)行預(yù)熱，使金屬管材溫度由室溫升高到400～500℃。能有效提高燃?xì)饧訜嵝?，降低能耗和熱處理成本?br> 文檔編號(hào)C21D9/08GK101270407SQ200810061559
公開日2008年9月24日 申請(qǐng)日期2008年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月6日
發(fā)明者傅林忠, 彭立強(qiáng), 曹建國(guó), 峰 李, 狄大江, 趙學(xué)龍, 魏連運(yùn), 黃路稠 申請(qǐng)人:浙江海亮股份有限公司