CN101988148B

CN101988148B - 节能型不锈钢丝氢退炉

Info

Publication number: CN101988148B
Application number: CN2010105451790A
Authority: CN
Inventors: 周根明; 周云祥; 陈育平
Original assignee: Jiangsu University of Science and Technology
Current assignee: Jiangxi HOLLEY metal products Co., Ltd.
Priority date: 2010-11-16
Filing date: 2010-11-16
Publication date: 2012-01-04
Anticipated expiration: 2030-11-16
Also published as: CN101988148A

Abstract

本发明公开了一种节能型不锈钢丝氢退炉，其特征是：自左向右依顺序包括吹干预热段、加热段和冷却段，所述吹干预热段左端连接排气管，右端连接高温风管，中间水平放置有预热段钢管；所述加热段在与预热段钢管同轴线的位置水平放置有外圆套有高温不锈钢管的高温陶瓷管；所述冷却段在与高温陶瓷管同轴线的位置水平放置有外圆套有若干热管换热器蒸发段的冷却段钢管；所述的冷却段的上部设置有左端连接高温风管，右端连接风机的热管换热器冷凝段。本发明由于采用高温不锈钢管作为电热元件并采用热管换热器回收冷却段余热，提高了热效率；由于加热管外由耐高温保温材料覆盖，大大延长了高温管使用寿命。

Description

节能型不锈钢丝氢退炉

技术领域

本发明涉及一种热处理炉，具体是涉及一种节能型不锈钢丝氢退炉。

背景技术

不锈钢丝是一种常用工业材料，在拉拔过程中需要进行退火处理，为了减少氧化和增强传热能力，通常采用管状加热和冷却结构以减小热处理空间，采用具有还原性和高导热性的氢气充入管内作为退火环境介质。现行退火工艺中，不锈钢丝自放线盘顺序穿越酸洗段、水洗段、退火炉内钢管进入收线机，退火炉由吹干预热段、加热段和冷却段组成，为防止钢丝表面残留水渍进入加热段，在吹干预热段采用高速气流强力吹扫钢丝表面，预热段和加热段均采用电热炉膛结构，将电炉丝安装在炉膛顶部，通过辐射换热方式加热穿越炉膛底部的高温不锈钢管，内部充满氢气的不锈钢管再通过辐射和对流换热方式加热其内部走过的钢丝，冷却段高温钢丝通过辐射和对流方式将热量传给外部浸泡在水浴中钢管。现行退火炉主要存在以下缺陷：1. 间接加热效率低，能耗高；2.预热段、加热段和冷却段均采用高温不锈钢管，制造成本高；3.加热段钢管暴露在充满空气的炉膛内，使用寿命短，修炉成本高；4.冷却段热量非但没有回收，还要消耗宝贵的冷却水资源，钢管外表面容易形成水垢而降低冷却效果。

发明内容

本发明的目的是为了克服以上现有技术所存在的缺陷和不足，提供一种节能型不锈钢丝氢退炉。

为了达到上述目的，本发明实现目的的技术方案是：

一种节能型不锈钢丝氢退炉，其特征是：自左向右依顺序包括吹干预热段12，加热段6和冷却段1，其中所述的吹干预热段12左端连接排气管15，右端连接高温风管17，中间水平放置有预热段钢管16；所述的加热段6在与预热段钢管16同轴线的位置水平放置有外圆套有高温不锈钢管8的高温陶瓷管7，其中高温不锈钢管8的两端分别连接由控制柜11控制的电源柜10的电极9；所述的冷却段1在与高温陶瓷管7同轴线的位置水平放置有外圆套有若干热管换热器蒸发段4的冷却段钢管3；所述冷却段钢管3的左端与高温陶瓷管7的右端套接连接，左端口附近还设有氢气管5；所述的冷却段1的上部设置有左端连接高温风管17，右端连接风机21的热管换热器冷凝段20。

上述所述的预热段钢管16和冷却段钢管3均为普通不锈钢钢管；

上述所述高温不锈钢管8为耐高温不锈钢钢管；所述的热管换热器冷凝段20为管翅式结构。

本发明的一种节能型不锈钢丝氢退炉的优点和有益效果主要是：

一是由于采用高温不锈钢管作为电热元件，省却了炉膛，减少了传热环节，提高了热效率；

二是由于加热管外由耐高温保温材料覆盖，阻断了高温管与空气的接触，降低了氧化速率，大大延续高温管使用寿命，以降低维修成本；

三是所述预热段钢管12和冷却段钢管3均为普通不锈钢钢管，替代了现行清退炉的高温不锈钢管，大大节约了造炉成本；

四是采用热管换热器回收了冷却段余热并直接利用于吹干预热段，省却了现行氢退炉吹干预热段的电加热负荷，大大降低了热处理能耗。

附图说明

图1为本发明的不锈钢丝氢退炉构造系统示意图；

图中：1.冷却段； 2.出口塞头； 3.冷却段钢管； 4.热管换热器蒸发段； 5.氢气管；6.加热段；7.高温陶瓷管；8.高温不锈钢管；9.电极；10.电源柜；11.控制柜；12.吹干预热段；13.保温材料；14. 不锈钢丝；15.排气管；16.预热段钢管；17.高温风管；18.进口塞头；19.保温材料；20.热管换热器冷凝段；21.风机。A.不锈钢丝进口，来自酸洗、水洗工段；B.不锈钢丝出口，去收线机；C.氢气入口，来自氢气发生器；D.空气进口； E.空气出口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一种节能型不锈钢丝氢退炉作进一步详细说明。

如图1所示，本发明的一种节能型不锈钢丝氢退炉，不锈钢丝14横向自左向右依顺序穿越吹干预热段12，加热段6和冷却段1，其中所述的吹干预热段12左端连接排气管15，右端连接高温风管17，中间水平放置有预热段钢管16；所述的加热段6在与预热段钢管16同轴线的位置水平放置有外圆套有高温不锈钢管8的高温陶瓷管7，其中高温不锈钢管8的两端分别连接由控制柜11控制的电源柜10的电极9；所述的冷却段1在与高温陶瓷管7同轴线的位置水平放置有外圆套有若干热管换热器蒸发段4的冷却段钢管3；所述冷却段钢管3的左端与高温陶瓷管7的右端套接连接，左端口附近还设有氢气管5；所述的冷却段1的上部设置有左端连接高温风管17，右端连接风机21的热管换热器冷凝段20。所述的预热段钢管16和冷却段钢管3均为普通不锈钢钢管；所述高温不锈钢管8为耐高温不锈钢钢管，其与外壳间的空间内填满耐高温保温材料19；所述高温陶瓷管7左端口内装有用高温棉做成的进口塞头18；所述冷却段钢管3的右端口内装有用高温棉做成的出口塞头2；所述的热管换热器冷凝段20为管翅式结构；所述预热段钢管16与外壳间的空间内填满耐高温保温材料13；所述氢退炉内管在水平方向可以并列安装数根或数十根，以同时处理数根或数十根不锈钢丝。

本发明的一种节能型不锈钢丝氢退炉的工作流程：来自酸洗、水洗工段的不锈钢丝自A进入吹干预热段12，在预热段钢管16内与来自高温风管17的热风进行热质交换，不锈钢丝表面的水分蒸发，温度升高后进入加热段6，热风吸湿降温后从排风管15排出；控制柜11根据炉温控制电源柜10送往电极9的电流，电极9将电压直接加载在高温不锈钢管8上，高温不锈钢管8将电能变为热能，经内部充满氢气的高温陶瓷管7传导给其内部的不锈钢丝，不锈钢丝在加热段右端获得所需的热处理温度后进入冷却段钢管3内；炽热的不锈钢丝通过辐射和对流方式将热量传给冷却段钢管，至右端出口处B冷却到常温后送往收线机；为强化传热和维持还原型气氛，来自氢气发生器的氢气从C进入氢气管5导入加热段6和冷却段1，为减缓氢气向外的泄露，高温陶瓷管7左端口和冷却段钢管3右端口分别安装有高温棉塞头18和2；冷却段钢管3所受热量通过热管换热器蒸发段4传入热管换热器冷凝段20，热管的工作温度自左向右逐渐下降，而风机21将从D吸入的空气自热管换热器冷凝段20右端吹向左端，与不锈钢丝形成逆流换热，热管换热器起到了回收预余热的作用，所回收热量在吹干预热段得到了充分利用，放出余热的空气从出口E排入大气。

Claims

1.一种节能型不锈钢丝氢退炉，其特征是：自左向右依顺序包括吹干预热段（12），加热段（6）和冷却段（1），其中所述的吹干预热段（12）左端连接排气管（15），右端连接高温风管（17），中间水平放置有预热段钢管（16）；所述的加热段（6）在与预热段钢管（16）同轴线的位置水平放置有外圆套有高温不锈钢管（8）的高温陶瓷管（7），其中高温不锈钢管（8）的两端分别连接由控制柜（11）控制的电源柜（10）的电极（9）；所述的冷却段（1）在与高温陶瓷管（7）同轴线的位置水平放置有外圆套有若干热管换热器蒸发段（4）的冷却段钢管（3）；所述冷却段钢管（3）的左端与高温陶瓷管（7）的右端套接连接，左端口附近还设有氢气管（5）；所述的冷却段（1）的上部设置有左端连接高温风管（17），右端连接风机（21）的热管换热器冷凝段（20）。

2.根据权利要求1所述的节能型不锈钢丝氢退炉，其特征是：所述的预热段钢管（16）和冷却段钢管（3）均为普通不锈钢钢管；所述高温不锈钢管（8）为耐高温不锈钢钢管。

3.根据权利要求1所述的节能型不锈钢丝氢退炉，其特征是：所述的热管换热器冷凝段（20）为管翅式结构。