專利名稱：立式連續(xù)退火爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種立式連續(xù)退火爐，主要用于稀有金屬、貴金屬絲材的半成品及成
品的退火處理，以提高其機(jī)加工性能。
背景技術(shù)：
普通臥式退火爐因其所適用的退火工藝是將整巻或整盤的絲材放置于退火爐內(nèi) 進(jìn)行退火，而在高溫條件下的該退火過程中絲材擠壓在一起，金屬的擴(kuò)散作用增強(qiáng)，很容易 造成絲材的粘結(jié)而傷及其表面，且還存在絲材里外圈、四周力學(xué)性能差異和彎曲的問題。因 此，此類退火爐正在逐步被淘汰?；谏鲜鲈?，目前稀有金屬和貴金屬絲材的退火工藝主 要使用的是連續(xù)退火爐，連續(xù)退火爐又分為臥式連續(xù)退火爐和立式連續(xù)退火爐，其中前者 因在退火過程中絲材在爐中兩支點(diǎn)的跨距比較大，且絲材在高溫條件下的鋼性變差，塑性 變強(qiáng)，很容易因絲材自身重力而產(chǎn)生下沉，加之絲材周圍力學(xué)性能存在差異，冷卻管長(zhǎng)的問 題，不容易控制退火質(zhì)量；且在相應(yīng)退火爐退火過程中不宜使多根絲材同時(shí)退火，不然很容 易造成絲材間的干涉，也容易造成絲材間的粘連。因此，通常情況下，臥式連續(xù)退火爐適用 于單根絲材的連續(xù)退火，效率比較低。 公知的立式連續(xù)退火爐可以適用多根絲材的同時(shí)連續(xù)退火，并對(duì)應(yīng)每根絲材成對(duì) 地設(shè)置有放絲輥和收絲輥，為了能同時(shí)適用多根絲材的退火，所說的放絲輥和收絲輥在進(jìn) 爐口和出爐口的徑向留有一定的距離，因此，在所說的進(jìn)爐口和出爐口要成對(duì)的設(shè)置導(dǎo)向 輥，以使水平輸送的絲材轉(zhuǎn)換為豎直輸送狀態(tài)。雖然所說的導(dǎo)向輥具有楔形的輥端凸緣，但 在絲材的輸送過程中仍然經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)絲材跑偏或者脫開導(dǎo)向輥的情況，使絲材無法穩(wěn)定的 通過退火區(qū)。由于絲材在高溫條件下的塑性比較強(qiáng)，所以為了防止絲材軸向的過度拉伸，不 可能通過增加張緊力以提高防跑偏能力。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明為了克服目前立式連續(xù)退火爐的上述缺陷，提供了一種在可以滿足 同時(shí)給多根絲材退火的情況下可以保證絲材的退火質(zhì)量的立式連續(xù)退火爐，且易于操作。
本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
該發(fā)明立式連續(xù)退火爐，包括 退火管，內(nèi)部設(shè)有加熱裝置，用于對(duì)絲材提供預(yù)定的退火溫度環(huán)境；
下冷卻管，串聯(lián)于所述退火管下端，用于對(duì)退火后的絲材冷卻；
冷卻系統(tǒng)，為退火爐和絲材提供冷卻保護(hù)；
絲材導(dǎo)入裝置，用于絲材進(jìn)入爐體的導(dǎo)入；
絲材導(dǎo)出裝置，用于絲材從爐體中的導(dǎo)出； 上冷卻管，串聯(lián)于所述退火管上端，并與所述下冷卻管一樣其內(nèi)部的絲材通道內(nèi) 通有冷卻保護(hù)氣，外部設(shè)有水冷壁；相應(yīng)地 所述冷卻系統(tǒng)包括冷卻液循環(huán)系統(tǒng)和保護(hù)氣冷卻裝置。
3
根據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案的立式連續(xù)退火爐采用了雙介質(zhì)冷卻的方案，首先采用了水 冷進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，以最大限度地對(duì)絲材進(jìn)行冷卻。其中冷卻保護(hù)氣直接形成低溫保護(hù)氣氣 氛，并有一定的冷卻作用，經(jīng)驗(yàn)證，使用本方案的絲材退火工藝，在退火溫度為1400-1600 攝氏度，絲材速度5米/秒的條件下，可以保證退火完畢后的絲材表面含氧低于100ppm(絲 材表面原含氧量低于100ppm)。此外，相對(duì)于現(xiàn)有的立式連續(xù)退火爐，本方案采用了不對(duì)絲 材進(jìn)行預(yù)熱而是預(yù)冷的手段，根據(jù)熱對(duì)流原理，在絲材進(jìn)入退火爐前，已經(jīng)部分的被預(yù)熱， 通常情況下，該預(yù)熱很容易導(dǎo)致絲材的表面氧化，且還容易導(dǎo)致絲材導(dǎo)入裝置因受熱變形 或者失效。本方案反其道而行之，雖然多消耗一點(diǎn)能源，但考慮到現(xiàn)有方案的絲材表面氧化
的損失(且防止絲材表面氧化也是本方案和現(xiàn)有方案都需要重點(diǎn)考慮的問題)，本方案更 可行，且其整體上可以減少后續(xù)加工的難度，加工損耗也小。 上述立式連續(xù)退火爐，所述退火管和上、下冷卻管橫截面均為圓形，且依次通過法 蘭氣密封連接。 上述立式連續(xù)退火爐，所述下冷卻管和上冷卻管的內(nèi)腔周向均勻的設(shè)置有多個(gè)供 絲材穿過的豎直的導(dǎo)向管。 上述立式連續(xù)退火爐，所述導(dǎo)向管固定于冷卻管的法蘭上。 上述立式連續(xù)退火爐，所述冷卻管上下端均設(shè)有所述保護(hù)氣冷卻裝置的冷卻保護(hù) 氣進(jìn)氣管。 上述立式連續(xù)退火爐，所述導(dǎo)向管在每個(gè)冷卻管上設(shè)有10根。 上述立式連續(xù)退火爐，所述水冷壁的冷卻液進(jìn)管位于水冷壁的下端，冷卻液出管 位于另一端。 上述立式連續(xù)退火爐，所述絲材導(dǎo)入裝置包括設(shè)于該絲材導(dǎo)入裝置所在上冷卻管 法蘭盤上的導(dǎo)向輥。 上述立式連續(xù)退火爐，所述下冷卻管為串聯(lián)在一起的至少三個(gè)。
所述冷卻保護(hù)氣進(jìn)氣管包括位于冷卻管的法蘭盤內(nèi)的部分。


下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的闡述，使本領(lǐng)域的技術(shù)人員 更好的理解本發(fā)明，其中 圖1為本發(fā)明實(shí)施例中立式連續(xù)退火爐的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為實(shí)施例中冷卻管的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為導(dǎo)向管布置結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中1、控制系統(tǒng)，2、保護(hù)氣冷卻裝置，3、液冷卻回也裝置，4、液冷卻輸液裝置， 5、絲材，6、絲材導(dǎo)出裝置，7、連接法蘭，8、下冷卻管，9、加熱裝置，10、退火管，11、上冷卻管， 12、絲材導(dǎo)入裝置，13、冷卻液出管，14、冷卻液進(jìn)管，15、冷卻保護(hù)氣進(jìn)氣管，16、內(nèi)腔，17、水 冷壁，18、法蘭盤，19、導(dǎo)向管。
具體實(shí)施例方式說明書附圖1示出了一種立式連續(xù)退火爐的基本結(jié)構(gòu)，該退火爐包括
退火管10，內(nèi)部設(shè)有加熱裝置9，用于對(duì)絲材5提供預(yù)定的退火溫度環(huán)境；
下冷卻管8，串聯(lián)于所述退火管下端，用于對(duì)退火后的絲材冷卻；
冷卻系統(tǒng)，為退火爐和絲材提供冷卻保護(hù)；
絲材導(dǎo)入裝置12，用于絲材進(jìn)入爐體的導(dǎo)入；
絲材導(dǎo)出裝置6，用于絲材從爐體中的導(dǎo)出； 上冷卻管11，串聯(lián)于所述退火管上端，并與所述下冷卻管一樣其內(nèi)部的絲材通道
內(nèi)通有冷卻保護(hù)氣，外部設(shè)有水冷壁17 ;相應(yīng)地 所述冷卻系統(tǒng)包括冷卻液循環(huán)系統(tǒng)和保護(hù)氣冷卻裝置2。 當(dāng)然，由于該方案所考慮的是上冷卻管的冷卻作用，必然在此情況下，需要延長(zhǎng)絲 材通過退火管的時(shí)間，當(dāng)然，絲材截面積都很小，所說的時(shí)間延長(zhǎng)不會(huì)特別明顯的增加。此 外，該方案同樣適用于帶材的退火處理，在熱處理和冷卻方面，絲材和帶材在這里并無明顯 區(qū)別。 所述退火管和上、下冷卻管橫截面均為圓形，且依次通過法蘭氣密封連接。這里的 依次連接指基于位置關(guān)系上的上冷卻管、退火管、下冷卻管的依次連接。圓形截面便于選材 和加工，以及退火爐中加熱裝置的設(shè)置。 為了便于同時(shí)對(duì)多根絲材進(jìn)行退火處理，所述下冷卻管和上冷卻管的內(nèi)腔16周 向均勻的設(shè)置有多個(gè)供絲材穿過的豎直的導(dǎo)向管19，自然，上冷卻管與下冷卻管中的相應(yīng) 的導(dǎo)向管是對(duì)應(yīng)的。這樣，在整個(gè)爐體中只有在退火管部分絲材之間沒有隔擋物，且距離比 較短，相互之間不會(huì)發(fā)生干涉的問題。本身上冷卻管中的導(dǎo)向管與對(duì)應(yīng)的下冷卻管中的冷 卻管對(duì)絲材徑向方向上的自由度有限制，可以有效地解決目前退火爐不能同時(shí)對(duì)多根絲材 進(jìn)行退火處理的問題。自然，在冷卻管部分，該導(dǎo)向管即為上述的絲材通道。
為了便于安裝和對(duì)絲材的冷卻，即對(duì)所述絲材通道的冷卻，所述導(dǎo)向管固定于冷 卻管的法蘭上。這里冷卻管指上述上冷卻管和下冷卻管。 所述冷卻管上下端均設(shè)有所述保護(hù)氣冷卻裝置的冷卻保護(hù)氣進(jìn)氣管15，可以強(qiáng)化 保護(hù)氣氣氛的建立，在這里，氣體冷卻的作用相比于氣體保護(hù)作用屬于次要方面。隨著氣體 在絲材與導(dǎo)向管之間的間隙的泄漏，冷卻保護(hù)氣不間斷地進(jìn)行補(bǔ)加。 基于目前絲材的圓截面都比較小，相應(yīng)地，冷卻管的管徑也比較小，經(jīng)過計(jì)算和驗(yàn) 證，所述導(dǎo)向管在每個(gè)冷卻管上設(shè)置10根是比較合適的，可以便于冷卻管的制造和間隙處理。 為了強(qiáng)化冷卻，所述水冷壁的冷卻液進(jìn)管14位于水冷壁的下端，冷卻液出管13位
于另一端。 為了減小絲材導(dǎo)入的阻力，所述絲材導(dǎo)入裝置包括設(shè)于該絲材導(dǎo)入裝置所在上冷
卻管法蘭盤18上的導(dǎo)向輥。相應(yīng)地，絲材導(dǎo)出裝置也可以設(shè)置所說的導(dǎo)向輥。 為了盡可能的減少絲材的表面氧化，所述下冷卻管為串聯(lián)在一起的至少三個(gè)，這
樣可以保證絲材冷卻至不易被空氣中的氧氣氧化的程度。在此，所說的上冷卻管設(shè)置一個(gè)
便可以滿足要求，但也可以根據(jù)需要設(shè)置多個(gè)。 為了便于保護(hù)氣的分布，所述冷卻保護(hù)氣進(jìn)氣管包括位于冷卻管的法蘭盤內(nèi)的部 分。
權(quán)利要求
一種立式連續(xù)退火爐，包括退火管(10)，內(nèi)部設(shè)有加熱裝置(9)，用于對(duì)絲材(5)提供預(yù)定的退火溫度環(huán)境；下冷卻管(8)，串聯(lián)于所述退火管下端，用于對(duì)退火后的絲材冷卻；冷卻系統(tǒng)，為退火爐和絲材提供冷卻保護(hù)；絲材導(dǎo)入裝置(12)，用于絲材進(jìn)入爐體的導(dǎo)入；絲材導(dǎo)出裝置(6)，用于絲材從爐體中的導(dǎo)出；其特征在于其還包括上冷卻管(11)，串聯(lián)于所述退火管上端，并與所述下冷卻管一樣其內(nèi)部的絲材通道內(nèi)通有冷卻保護(hù)氣，外部設(shè)有水冷壁(17)；相應(yīng)地所述冷卻系統(tǒng)包括冷卻液循環(huán)系統(tǒng)和保護(hù)氣冷卻裝置(2)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式連續(xù)退火爐，其特征在于所述退火管和上、下冷卻管橫 截面均為圓形，且依次通過法蘭氣密封連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的立式連續(xù)退火爐，其特征在于所述下冷卻管和上冷卻管的內(nèi)腔(16)周向均勻的設(shè)置有多個(gè)供絲材穿過的豎直的導(dǎo)向管(19)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的立式連續(xù)退火爐，其特征在于所述導(dǎo)向管固定于冷卻管的法蘭上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的立式連續(xù)退火爐，其特征在于所述冷卻管上下端均設(shè) 有所述保護(hù)氣冷卻裝置的冷卻保護(hù)氣進(jìn)氣管(15)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的立式連續(xù)退火爐，其特征在于所述導(dǎo)向管在每個(gè)冷卻管上設(shè)有10根。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的立式連續(xù)退火爐，其特征在于所述水冷壁的冷卻液進(jìn)管(14)位于水冷壁的下端，冷卻液出管(13)位于另一端。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的立式連續(xù)退火爐，其特征在于所述絲材導(dǎo)入裝置包括設(shè)于該絲材導(dǎo)入裝置所在上冷卻管法蘭盤(18)上的導(dǎo)向輥。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的立式連續(xù)退火爐，其特征在于所述下冷卻管為串聯(lián)在一起的至少三個(gè)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的立式連續(xù)退火爐，其特征在于所述冷卻保護(hù)氣進(jìn)氣管包括位于冷卻管的法蘭盤內(nèi)的部分。
全文摘要
本發(fā)明公開了立式連續(xù)退火爐，包括退火管，內(nèi)部設(shè)有加熱裝置，用于對(duì)絲材提供預(yù)定的退火溫度環(huán)境；下冷卻管，串聯(lián)于所述退火管下端，用于對(duì)退火后的絲材冷卻；冷卻系統(tǒng)，為退火爐和絲材提供冷卻保護(hù)；絲材導(dǎo)入裝置，用于絲材進(jìn)入爐體的導(dǎo)入；絲材導(dǎo)出裝置，用于絲材從爐體中的導(dǎo)出；上冷卻管，串聯(lián)于所述退火管上端，并與所述下冷卻管一樣其內(nèi)部的絲材通道內(nèi)通有冷卻保護(hù)氣，外部設(shè)有水冷壁；相應(yīng)地所述冷卻系統(tǒng)包括冷卻液循環(huán)系統(tǒng)和保護(hù)氣冷卻裝置。本方案可以保證絲材的退火質(zhì)量。
文檔編號(hào)C21D1/26GK101792849SQ20091025856
公開日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2009年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月11日
發(fā)明者姚福安, 謝新春 申請(qǐng)人:濟(jì)南雷奧特機(jī)械制造有限公司