CN102041361A - 轴承钢等温球化退火炉上热量回收装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了轴承钢等温球化退火炉上热量回收装置，在余热回收热交换室，上下两层传动辊组其中一层传动辊组上假如传送将要送出炉口的高温轴承钢，则另外一层传动辊组上传送的是刚送入炉口的常温轴承钢(又称为冷料)，高温轴承钢与常温轴承钢可以进行热交换，常温轴承钢升温，回收了原本要浪费掉的高温轴承钢的热量，而且减少了后续进入等温室需要的热量，不仅如此，余热回收热交换室顶部的热交换器利用炉膛内的高温烟气来对助燃空气进行预热，使烧嘴充分燃烧，回收了炉膛内高温烟气的热量，实现节能，在中冷室中，冷却器可对从加热保温室出来的高温轴承钢进行冷却，此时上下层传动辊组上的高温轴承钢和低温轴承钢之间也可以进行热交换，回收了高温轴承钢的热量，对低温轴承钢升温，降低了对低温轴承钢后续进入加热保温室所需热量的要求，进一步地节能，减少了热量的浪费。

Description

轴承钢等温球化退火炉上热量回收装置

技术领域

本发明涉及轴承钢等温球化退火炉上热量回收装置。

背景技术

现有的轴承钢等温球化退火炉上，炉膛中设置有用于传送轴承钢的单层传动辊组，轴承钢在传动辊上，依次经过加热、保温、空冷、等温、缓冷，完成轴承钢的等温球化退火工艺，退火完成的轴承钢通常达到550℃，从炉膛中输出后，还需进行冷却，550℃以下，已不会对轴承钢材料球化退火组织产生影响，但轴承钢仍具有很大的热容量，大量的热能将随物料的冷却而浪费，不但浪费热能，还污染环境，不仅如此，炉膛内的高温烟气中也含有大量的热量，现有技术中，虽然也有人在炉口中收集高温烟气的热量用来加热水，但现有的热量回收的效果并不好。

发明内容

本发明的目的是提供双层双向的轴承钢等温球化退火炉上设置热交换器的热量回收装置，该双层双向的退火炉通过上下层传动辊组上的轴承钢的换热进行热量回收，不仅如此，热交换器还能收集炉膛内高温烟气的热量，提供给待加热介质，进一步实现热量回收。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：轴承钢等温球化退火炉上热量回收装置，所述轴承钢等温球化退火炉，包括在前后端部具有炉口的炉体，所述炉体内部具有与前后端部的所述炉口相连通的炉膛，在所述炉膛内设置有用于在所述前后端部的炉口之间水平输送所述轴承钢的上下两层传动辊组，所述上下两层传动辊组的水平输送方向是相反的，每层传动辊组包括沿着所述炉体的前后方向相间隔设置的多个传动辊，所述多个传动辊的轴心线均相平行地设置在同一水平面内，并与所述轴承钢的水平输送方向相垂直，在所述炉体的前后方向上，所述炉膛被划分为处于中央的加热保温室、由近及远依次对称地设置在所述加热保温室两边的中冷室、等温室、用于供上下两层传动辊组上的从所述等温室出来的高温轴承钢和从炉口进入的常温轴承钢进行热交换的余热回收热交换室，所述加热保温室、所述等温室中均在上层传动辊组的上方、下层传动辊组的下方设置有加热器，所述中冷室中设置有冷却器，所述冷却器靠近用于接受从所述加热保温室出来的轴承钢的一层传动辊组设置，远离另外一层传动辊组设置，所述热量回收装置包括设置在所述余热回收热交换室靠近所述等温室的顶部上用于对所述炉膛内的高温烟气和待加热介质进行换热的热交换器。

优选地，所述加热保温室两边的余热回收热交换室中的热交换器根据所述加热保温室的中心对称设置。

优选地，所述加热器采用烧嘴，所述待加热介质采用供所述烧嘴燃烧的助燃空气，所述热交换器的助燃空气出口与所述烧嘴相连接。

优选地，所述余热回收热交换室中伸入有用于加速热交换的风机的风叶。

优选地，在所述炉膛中所述冷却器根据所述加热保温室的中心呈对角线对称。

优选地，所述炉体上前端部的炉口前方、后端部的炉口后方均设置有用于向所述炉口送入轴承钢或者从所述炉口送出轴承钢的上下层物料辊台，所述炉体前后方的物料辊台与相应层的传动辊组相衔接，形成物料传送通道，上下层所述物料传送通道的传送方向相反。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：该退火炉可以双层双向处理轴承钢，这样在余热回收热交换室，上下两层传动辊组其中一层传动辊组上假如传送将要送出炉口的高温轴承钢，则另外一层传动辊组上传送的是刚送入炉口的常温轴承钢(又称为冷料)，高温轴承钢与常温轴承钢可以进行热交换，常温轴承钢升温，回收了原本要浪费掉的高温轴承钢的热量，而且减少了后续进入等温室需要的热量，不仅如此，余热回收热交换室顶部的热交换器用于对炉膛内的高温烟气和待加热介质进行换热，即利用炉膛内的高温烟气来对助燃空气进行预热，使烧嘴充分燃烧，回收了炉膛内高温烟气的热量，实现节能，在中冷室中，冷却器可对从加热保温室出来的高温轴承钢进行冷却，此时上下层传动辊组上的高温轴承钢和低温轴承钢之间也可以进行热交换，回收了高温轴承钢的热量，对低温轴承钢升温，降低了对低温轴承钢后续进入加热保温室所需热量的要求，进一步地节能，减少了热量的浪费。

附图说明

附图1为具有本发明的退火炉的示意图，其中等温室、加热保温室、上下层物料辊台均采用了长度省略的画法；

附图2为具有本发明的退火炉在轴承钢退火过程中不同工艺段的温度变化示意图，其中实线表示轴承钢从后端部炉口进入上层传动辊组上，虚线表示轴承钢从前端部炉口进入下层传动辊组上；

附图3为本发明中热交换器的示意图。

具体实施方式

下面结合附图来进一步阐述本发明。

参见图1所示，轴承钢等温球化退火炉，包括在前后端部具有炉口2的炉体1，炉体1内部具有与前后端部的炉口2相连通的炉膛3，轴承钢从一端部的炉口2进入炉膛3内，经过退火处理后，从另一端部的炉口2输出，在图1中，将观察者的左侧定义为前，右侧定义为后，在炉膛3内设置有用于在前后端部的炉口2之间水平输送轴承钢的上下两层传动辊组4和5，炉体1上前端部的炉口2前方、后端部的炉口2后方均设置有上下层物料辊台6和7，该上下层物料辊台6和7用于向炉口2送入轴承钢或者从炉口送出轴承钢，炉体1前后方的上层物料辊台6与上层传动辊组4相衔接，形成上层物料传送通道，相应地，炉体1前后方的下层物料辊台7与下层传动辊组5相衔接，形成下层物料传送通道，上下层物料传送通道的传送方向相反。拿图1来说，在炉体1的前部，轴承钢从下层物料辊台7进入炉口2中，则同时在炉体1的后部，轴承钢从上层物料辊台6进入炉口2中，上下层物料传送通道中的轴承钢作相向移动，进行退火处理。

在图1中，每层传动辊组4或5包括沿着炉体1的前后方向相间隔设置的多个传动辊，该多个传动辊的轴心线均相平行地设置在同一水平面内，并与轴承钢的水平输送方向相垂直。

在炉体1的前后方向上，炉膛3被划分为处于中央的加热保温室14、由近及远依次对称地设置在所述加热保温室两边的中冷室13、等温室12、余热回收热交换室11，加热保温室14、等温室12中均在上层传动辊组4的上方、下层传动辊组5的下方设置有加热器8，该加热器8可以采用喷烧火焰的烧嘴，或者采用电加热丝，中冷室13中设置有冷却器9，该冷却器9靠近用于接受从加热保温室14出来的轴承钢的一层传动辊组设置，远离另外一层传动辊组设置。余热回收热交换室11中伸入有用于加速热交换的风机的风叶10，该风叶10用于供上下两层传动辊组上的从等温室12出来的高温轴承钢和从炉口2进入的常温轴承钢进行热交换。

在余热回收热交换室11靠近等温室12的顶部上设置有热交换器15，热交换器15用于对炉膛3内的高温烟气和待加热介质进行换热，即利用炉膛3内的高温烟气来对助燃空气进行预热，使烧嘴充分燃烧，达到节能，热交换器15的一个输入管道16与炉膛3相连通，炉膛3内的高温烟气向上进入热交换器15的输入管道16中，热交换器15的另外一个输入管道18通过风机19抽吸空气，如图3所示，在热交换器15内高温烟气与空气进行换热，降温的烟气从排烟管17排出，热空气从输出管道20输出，输出管道20与加热器8相连，加热器8采用烧嘴，通过输出管道20向烧嘴提供助燃的热空气，通过热交换器15回收了炉膛内高温烟气的热量，帮助烧嘴对等温室12和加热保温室14的燃烧供热，实现节能。加热保温室14两边的余热回收热交换室11中的热交换器15根据加热保温室14的中心对称设置。

图1中的退火炉可双层双向连续传送物料，进行退火处理，图2显示了退火炉中不同工艺段的温度变化示意图，该不同工艺段依次为余热回收热交换室11、等温室12、中冷室13、加热保温室14、中冷室13、等温室12、余热回收热交换室11，在炉体1的前部，轴承钢从下层物料辊台7通过炉口2进入炉膛3内，通过下层传动辊组5由前向后传送，首先进入余热回收热交换室11内，上层传动辊组4上将要送出炉口2的轴承钢上带有大量的热量，借助风机的风叶10，在余热回收热交换室11中与下层传动辊组5上的常温轴承钢(又称为冷料)进行热交换，下层传动辊组5上的轴承钢受热升温，上层传动辊组4上的轴承钢降温，然后上层传动辊组4上的轴承钢在从炉口2输出后，通过上层物料辊台6输送，此时可与将要送入炉口2中的下层物料辊台7上的冷料进行热交换，对下层物料辊台7上的冷料进行初步的加热处理，进一步回收了上层物料辊台6上的轴承钢上的热量，在余热回收热交换室11，下层传动辊组5上的轴承钢受热升温后，进入等温室12，通过等温室12中的加热器8，对上下层传动辊组4和5上的轴承钢均进行保温处理，下层传动辊组5上的轴承钢在经过等温室12后，进入中冷室13，在中冷室13中，冷却器9设置在上层传动辊组4的上方，这样通过冷却器9可对上层传动辊组4上从加热保温室14中出来的轴承钢进行冷却，上层传动辊组4上的轴承钢降温，同时上层传动辊组4上的轴承钢与下层传动辊组5上的轴承钢进行热交换，使得下层传动辊组5上的轴承钢升温，接着下层传动辊组5上的轴承钢进入加热保温室14，通过加热保温室14中的加热器8对上下层传动辊组4和5上的轴承钢均进行加热保温处理，下层传动辊组5上的轴承钢在经过加热保温室14后，进入中冷室13，此时中冷室13的冷却器9设置在下层传动辊组5的下方，通过冷却器9可对下层传动辊组5上的轴承钢进行冷却，下层传动辊组5上的轴承钢降温，在炉膛3中冷却器9以加热保温室14的中心呈对角线对称。上面提到，退火炉是双层双向的传送物料，即在炉体1的后部，轴承钢从上层物料辊台6通过炉口2进入炉膛3内，由上层传动辊组4由后向前传送，这样，在中冷室13中下层传动辊组5上的轴承钢进行冷却降温后，下层传动辊组5上的轴承钢会与上层传动辊组4上的轴承钢进行热交换，上层传动辊组4上的轴承钢升温，上层传动辊组4上的轴承钢接着进加热保温室14，下层传动辊组5上的轴承钢从中冷室13中出来后会进入等温室12中，通过等温室12中的加热器8，对上下层传动辊组4和5上的轴承钢均进行保温处理，然后下层传动辊组5上的轴承钢会进入余热回收热交换室11，准备从炉体1后端部的炉口2中输出，在余热回收热交换室11中，借助风机的风叶10，下层传动辊组5上的高温轴承钢与上层传动辊组4上的常温轴承钢(又称为冷料)进行热交换，使得刚从炉口2输入的上层传动辊组4上的常温轴承钢升温，而下层传动辊组5上的高温轴承钢降温，回收热量，下层传动辊组5上的轴承钢从炉体1后端部的炉口2中输出后，通过下层物料辊台7传送，经过退火处理的下层物料辊台7上的轴承钢可与上层物料辊台6上准备进入炉口2的轴承钢进行热处理，进一步回收了下层物料辊台7上的轴承钢的热量，相对于单层单向的退火炉，该双层双向退火炉可以显著节能，极大地减少了热量的浪费。

综上，该轴承钢等温球化退火炉可以双层双向处理轴承钢，这样在余热回收热交换室，上下两层传动辊组其中一层传动辊组上假如传送将要送出炉口的高温轴承钢，则另外一层传动辊组上传送的是刚送入炉口的常温轴承钢(又称为冷料)，高温轴承钢与常温轴承钢可以进行热交换，常温轴承钢升温，回收了原本要浪费掉的高温轴承钢的热量，而且减少了后续进入等温室需要的热量，不仅如此，余热回收热交换室顶部的热交换器用于对炉膛内的高温烟气和待加热介质进行换热，回收了炉膛内高温烟气的热量，实现节能，在中冷室中，冷却器可对从加热保温室出来的高温轴承钢进行冷却，此时上下层传动辊组上的高温轴承钢和低温轴承钢之间也可以进行热交换，回收了高温轴承钢的热量，对低温轴承钢升温，降低了对低温轴承钢后续进入加热保温室所需热量的要求，进一步地节能，减少了热量的浪费。

Claims (6)

1.轴承钢等温球化退火炉上热量回收装置，所述轴承钢等温球化退火炉，包括在前后端部具有炉口的炉体，所述炉体内部具有与前后端部的所述炉口相连通的炉膛，其特征在于：在所述炉膛内设置有用于在所述前后端部的炉口之间水平输送所述轴承钢的上下两层传动辊组，所述上下两层传动辊组的水平输送方向是相反的，每层传动辊组包括沿着所述炉体的前后方向相间隔设置的多个传动辊，所述多个传动辊的轴心线均相平行地设置在同一水平面内，并与所述轴承钢的水平输送方向相垂直，在所述炉体的前后方向上，所述炉膛被划分为处于中央的加热保温室、由近及远依次对称地设置在所述加热保温室两边的中冷室、等温室、用于供上下两层传动辊组上的从所述等温室出来的高温轴承钢和从炉口进入的常温轴承钢进行热交换的余热回收热交换室，所述加热保温室、所述等温室中均在上层传动辊组的上方、下层传动辊组的下方设置有加热器，所述中冷室中设置有冷却器，所述冷却器靠近用于接受从所述加热保温室出来的轴承钢的一层传动辊组设置，远离另外一层传动辊组设置，所述热量回收装置包括设置在所述余热回收热交换室靠近所述等温室的顶部上用于对所述炉膛内的高温烟气和待加热介质进行换热的热交换器。

2.根据权利要求1所述的热量回收装置，其特征在于：所述加热保温室两边的余热回收热交换室中的热交换器根据所述加热保温室的中心对称设置。

3.根据权利要求1所述的热量回收装置，其特征在于：所述加热器采用烧嘴，所述待加热介质采用供所述烧嘴燃烧的助燃空气，所述热交换器的助燃空气出口与所述烧嘴相连接。

4.根据权利要求1所述的热量回收装置，其特征在于：所述余热回收热交换室中伸入有用于加速热交换的风机的风叶。

5.根据权利要求1所述的热量回收装置，其特征在于：在所述炉膛中所述冷却器根据所述加热保温室的中心呈对角线对称。

6.根据权利要求1所述的热量回收装置，其特征在于：所述炉体上前端部的炉口前方、后端部的炉口后方均设置有用于向所述炉口送入轴承钢或者从所述炉口送出轴承钢的上下层物料辊台，所述炉体前后方的物料辊台与相应层的传动辊组相衔接，形成物料传送通道，上下层所述物料传送通道的传送方向相反。

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