CN101831536A - 一种等温退火节能炉及其等温退火方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种等温退火节能炉，包括炉体，还包括：进料预热室，用于预加热进入炉体的工件；加热恒温室，用于加热在进料预热室中预加热后的工件并使工件保持恒温；强制冷却室，用于冷却在加热恒温室中加热后的工件；等温室，用于保持在强制冷却室中冷却后的工件的温度；出料热交换室，用于对在等温室中保持温度后的工件降温；滚道，用于供工件进出炉体及在炉体中运动；热交换系统，用于将出料热交换室中工件散发的余热输送到进料预热室以预加热工件。本发明通过设置余热交换的热交换系统，单位吨生产能耗较现行指标降低40％以上，且工时缩短。

Description

一种等温退火节能炉及其等温退火方法

技术领域

本发明涉及一种等温退火节能炉及其等温退火方法，尤其涉及一种轴承零件的等温退火节能炉及其等温退火方法。

背景技术

球化退火是指将钢中珠光体内的片层状渗碳体和先共析渗碳体转化为均匀分布于铁素体基体上的球状或粒状碳化物以获得球状珠光体的热处理方法，是不完全退火的一种。通常，滚动轴承零件的退火采用等温球化退火处理工艺，以获得细小均匀的球化珠光体组织。然而，现有的装备工艺使得产品的退火工艺周期长，能耗大，且产品质量不稳定，硬度散差大。在节能降耗，发展绿色工业的要求下，需要一种低能耗，高效率的等温退火炉。

发明内容

本发明的目的是提供一种低能耗，高效率的等温退火节能炉及一种低能耗，高效率的等温退火方法。

本发明的目的通过提供以下技术方案来实现：

一种等温退火节能炉，包括炉体，还包括：进料预热室，用于预加热进入炉体的工件；加热恒温室，用于加热在进料预热室中预加热后的工件并使工件保持恒温；强制冷却室，用于冷却在加热恒温室中加热后的工件；等温室，用于保持在强制冷却室中冷却后的工件的温度；出料热交换室，用于对在等温室中保持温度后的工件降温；滚道，用于供工件进出炉体及在炉体中运动；热交换系统，用于将出料热交换室中工件散发的余热输送到进料预热室以预加热工件。

进一步的，还包括风机循环系统，所述加热恒温室和所述等温室的滚道的两侧及底部均匀分布有多个加热元件，顶部设置风机循环系统，所述风机循环系统的进风口和出风口均位于炉体内，且所述进风口垂直于滚道所在平面，出风口平行于滚道所在平面。

进一步的，强制冷却室的外部设置有风机、冷却管和内置循环冷却变频风机，在强冷段冷却室内设置有若干条的气体管路。

进一步的，所述热交换系统包括出料热交换室处的进气管道、进料预热室处的排气管道，连接近期管道和排气管道的气体管道，以及抽取风量可调整的变频风机，所述变频风机将出料热交换室的热量通过气体管道传送到进料预热室。

本发明的目的通过还通过提供以下一种技术方案来实现：

一种等温退火节能炉的等温退火方法，包括以下步骤：第一，将工件送入等温退火节能炉的进料预热室预热至300至500℃；第二，将工件送入等温退火节能炉的加热恒温室加热至770至830℃；第三，将工件送入等温退火节能炉的强制冷却室冷却至700至730℃；第四，将工件送入等温退火节能炉的等温室保持其温度大致不变；第五，将工件送入等温退火节能炉的出料热交换室冷却至650℃以下。

进一步的，还包括以下步骤：将所述的出料热交换室的余热通过热交换系统传送至所述的进料预热室。

本发明的有益效果主要体现在：

(1)在满足轴承钢零件的等温球化退火处理工艺的条件下，通过采用相关节能环保技术，合理设计预热室、加热室、冷却室，配置若干循环风机，各区段之间设置分区隔热墙，减少了区段与区段之间的温度影响，提高了控温精度，使处理工件获得均匀化加热温度，均匀化的冷却组织转变，通过快速加热、冷却技术、均热技术、换热技术达到缩短工艺时间，节能降耗的效果。

(2)强冷段冷却室的外部设置有风机、冷却管和内置循环冷却变频风机，在强冷段冷却室内设置有若干条的气体管路，通过多参数控制风量大小，调节冷却速度，实现组织转变均匀一致化。

(3)通过设置余热交换的热交换系统，单位吨生产能耗较现行指标降低40％以上，且工时缩短。

附图说明

图1为本发明的具体实施例的示意图。

1    进料机构          11    恒温室

3    进料预热室        13    强制冷却室

5    排气管道          15    变频强冷风机

7    循环风机          17    等温室

9    加热室            19    出料换热室

21   进气管道          23    出料机构

具体实施方式

以下参照附图说明本发明的具体实施例。

参照图1，本发明的具体实施例的等温退火节能炉具体为一种轴承零件推盘式连续退火节能炉，其具有外围的炉体，还包括进料预热室3、用于进出料的滚道、加热恒温室(加热恒温室又可以进一步分为加热室9和恒温室11)、强制冷却室13、等温室17、出料热交换室19、以及相关的热交换系统、风机循环系统等。

轴承零件连续退火节能工艺技术路线由预热工艺、快速加热恒温工艺、快冷工艺、等温工艺、换热工艺组成。具体的，工件通过进料机构1进入等温退火节能炉的进料预热室3预热至300至500℃；随后进入等温退火节能炉的加热恒温室加热至770至830℃加热后，工件进入等温退火节能炉的强制冷却室13冷却至700至730℃；冷却后，工件进入等温退火节能炉的等温室17保持其温度大致不变一段时间；最后，工件进入等温退火节能炉的出料热交换室19冷却至650℃以下，最后由出料机构23离开等温退火节能炉。

在本具体实施方式中，进料预热室3、加热恒温室、强制冷却室13配置若干循环风机7，且各个室之间设置分区隔热墙，减少了它们之间的温度影响，提高了控温精度，使处理工件获得均匀化加热温度，均匀化的冷却组织转变，通过快速加热、冷却技术、均热技术、换热技术达到缩短工艺时间，余热利用，节能降耗的效果。

加热恒温室和所述等温室17的滚道的两侧及底部均匀分布有多个加热元件，顶部循环风机7，形成风机循环系统，风机循环系统的进风口和出风口均位于炉体内，且所述进风口垂直于滚道所在平面，出风口平行于滚道所在平面。

在生产工艺的实施中，通过热交换系统将即将出炉工件的热量按相关工艺，通过变量风机循环系统抽取，交换至进料预热室3；加热恒温室内置循环风机7，快速均匀加热工件，实现缩短工艺时间；强制冷却室13的外部设置有风机、冷却管和内置变频强冷风机15，多参数控制冷却速度，实现组织转变均匀一致化；热交换系统包括出料热交换室19处的进气管道21、进料预热室3处的排气管道5，连接进气管道21和排气管道5的气体管道，以及抽取风量可调整的变频风机，所述变频风机将出料热交换室19的热量通过气体管道传送到进料预热室3。通过设置若干条的气体管路，以及变频风机，实现进料预热室和出料热交换室热平衡交换。

整个生产工艺周期15-18个小时，较现行工艺缩短6-8小时，产品每吨能耗较现行工艺降低40％以上；产品退火质量，金相组织均匀，硬度均匀，单件硬度均匀性≤8HBW，整批硬度均匀性≤12HBW。

需要理解到的是：上述说明并非是对本发明的限制，在本发明构思范围内，所进行的添加、变换、替换等，也应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种等温退火节能炉，包括炉体，其特征在于，还包括：

进料预热室，用于预加热进入炉体的工件；

加热恒温室，用于加热在进料预热室中预加热后的工件并使工件保持恒温；

强制冷却室，用于冷却在加热恒温室中加热后的工件；

等温室，用于保持在强制冷却室中冷却后的工件的温度；

出料热交换室，用于对在等温室中保持温度后的工件降温；

滚道，用于供工件进出炉体及在炉体中运动；

热交换系统，用于将出料热交换室中工件散发的余热输送到进料预热室以预加热工件。

2.根据权利要求1所述的等温退火节能炉，其特征在于，还包括风机循环系统，所述加热恒温室和所述等温室的滚道的两侧及底部均匀分布有多个加热元件，顶部设置风机循环系统，所述风机循环系统的进风口和出风口均位于炉体内，且所述进风口垂直于滚道所在平面，出风口平行于滚道所在平面。

3.根据权利要求1所述的等温退火节能炉，其特征在于，强制冷却室的外部设置有风机、冷却管和内置循环冷却变频风机，在强冷段冷却室内设置有若干条的气体管路。

4.根据权利要求1所述的等温退火节能炉，其特征在于，所述热交换系统包括出料热交换室处的进气管道、进料预热室处的排气管道，连接近期管道和排气管道的气体管道，以及抽取风量可调整的变频风机，所述变频风机将出料热交换室的热量通过气体管道传送到进料预热室。

5.根据权利要求1所述的等温退火节能炉，其特征在于，所述进料预热室，加热恒温室，强制冷却室之间设有隔热墙。

6.一种等温退火节能炉的等温退火方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一，将工件送入等温退火节能炉的进料预热室预热至300至500℃；

第二，将工件送入等温退火节能炉的加热恒温室加热至770至830℃；

第三，将工件送入等温退火节能炉的强制冷却室冷却至700至730℃；

第四，将工件送入等温退火节能炉的等温室保持其温度大致不变；

第五，将工件送入等温退火节能炉的出料热交换室冷却至650℃以下。

7.一种权利要求6所述的等温退火节能炉的等温退火方法，其特征在于，还包括以下步骤：将所述的出料热交换室的余热通过热交换系统传送至所述的进料预热室。