CN102061375B - 钢丝连续加热冷却循环利用热处理炉 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种生产钢丝的设备，具体地说是一种钢丝连续加热冷却循环利用热处理炉。按照本发明提供的技术方案，在加热段中有加热炉体，及位于加热炉体内的加热炉膛，在加热炉膛内有加热管，在加热管内有允许钢丝通过的通道；在加热段上设置冷却段，在冷却段内有冷却炉体，及位于冷却炉体内的冷却管；所述加热管及冷却管均为水平排布且至少均有两根，对应的冷却管与加热管相互连通；在冷却管的外面设置冷却套管，在所述冷却管与冷却套管间形成冷却通道。本发明利用强制风冷却加热炉中高温引出时的钢丝获得的热量来预热进入加热炉之前的钢丝或用于其它工序，以充分利用热量来减少热量的浪费。
Description
技术领域
本发明涉及一种生产钢丝的设备，具体地说是一种钢丝连续加热冷却循环利用热处理炉。
背景技术
在生产钢丝的过程中，需要对钢丝进行热处理，如钢丝的再结晶退火、钢丝正火和钢丝等温淬火等。传统的钢丝热处理炉包括加热炉和等温淬火炉等。工作时，钢丝在加热炉中连续运行加热到一定工艺要求的温度后，出炉冷却或进入等温淬火炉内淬火。在常规的钢丝生产工艺中，钢丝在连续加热炉中被加热到750℃左右出炉后，在空气中冷却的被称之为钢丝再结晶工艺；钢丝被加热到900℃左右出炉后，在空气中冷却的被称之为钢丝正火工艺；钢丝在900℃左右出炉后，进入等温淬火炉的则为钢丝淬火工艺。在以上各种常规钢丝生产工艺中，高温钢丝的热量大多被直接在空气中或淬火介质中冷却掉，没有被充分利用，造成了极大的浪费。
发明内容
本发明的目的在于设计一种钢丝连续加热冷却循环利用热处理炉，利用强制风冷却加热炉中高温引出时的钢丝获得的热量来预热进入加热炉之前的钢丝或用于其它工序，以充分利用热量来减少热量的浪费。
按照本发明提供的技术方案，钢丝连续加热冷却循环利用热处理炉，包括加热段；在加热段中有加热炉体，及位于加热炉体内的加热炉膛，在加热炉膛内有加热管，在加热管内有允许钢丝通过的通道；其特征是：在加热段上对应于钢丝出口的部位设置冷却段，在冷却段内有冷却炉体，及位于冷却炉体内的冷却管；在冷却管内有允许钢丝通过的通道；所述加热管及冷却管均为水平排布且至少均有两根，对应的冷却管与加热管相互连通；在冷却段上形成钢丝出口端；在冷却管的外面设置冷却套管，在所述冷却管与冷却套管间形成冷却通道；并且，所述冷却通道的进风口位于钢丝出口端，所述冷却通道的出风口位于冷却段靠近加热段的一端。
在加热段上设置热风管道，所述热风管道的进风口利用连接管道与冷却通道的出风口连接。在加热段上对应于钢丝进口的部位设置预热段，在预热段中有预热炉体，及位于预热炉体内的预热管；所述预热管的数量与加热管相同，在预热管内有允许钢丝通过的通道；对应的预热管与加热管相互连通；在预热段上形成钢丝进口端；在预热管的外面设置预热套管，在预热管与预热套管间形成预热通道；所述预热通道的进风口位于靠近加热段的一端，预热通道的出风口位于钢丝进口端；预热通道的进风口利用连接管道与热风管道的出风口连接。
在冷却通道与热风管道的进风口间的连接管道上设置冷却出风箱。在预热通道的进风口与热风管道的出风口间的连接管道上设置预热进风箱；在预热通道的出风口利用连接管道连接预热出风箱。在预热通道的端部设置预热堵头；在冷却通道的端部设置冷却堵头。
所述预热炉体包括预热炉架与预热保温层；所述加热炉体包括加热炉架与加热保温层；所述冷却炉体包括冷却炉架与冷却保温层；在钢丝出口端设置分线架。在预热管上靠近钢丝进口端的部位设置用于向预热管内输送保护气体的接管。在冷却管上靠近钢丝出口端的部位设置油砂封箱；工作时，钢丝穿过位于油砂封箱的砂；在油砂封箱的旁边设置用于收集被钢丝带出的砂的接砂箱。在冷却通道的进风口利用连接管道连接水雾冷风机，在冷却通道的进风口与水雾冷风机间的连接管道上设置冷却进风箱；水雾冷却风机）的进风口再与预热出风箱的出风口利用管道连接，使热能得以循环利用，形成一个完整的与钢丝运行方向相反的冷热交换的强气流，完成加热、冷却循环利用热能的系统。
本发明的优点是：由于在冷却段设置了冷却通道，工作时，在冷却通道内通入的冷风，将内部穿有高温钢丝的冷却管上的热量带走，被加热的冷风变成热风，这种热风可以用于预热段内预热钢丝，也可以送至后道工序使用。还可以将这种热风连至水雾冷却风机的进风口，使热能得以循环利用，形成一个完整的与钢丝运行方向相反的冷热交换的强气流，完成加热、冷却循环利用热能的系统。本发明的实施将比传统钢丝连续热处理炉节能约75%以上，同时还可以通过调节强制风冷的强弱来实现钢丝的退火、正火、淬火及等温淬火等工艺要求。
附图说明
图1是本发明的结构图。
图2是图1的俯视图。
图3是图1中A的放大图。
图4是图1中B的放大图。
具体实施方式
如图所示：所述钢丝连续加热冷却循环利用热处理炉，包括依次顺序相连的预热段1、加热段2及冷却段4；在预热段1中有预热炉体1.1，及位于预热炉体1.1内的预热管1.4；在加热段2中有加热炉体2.5，及位于加热炉体2.5内的加热炉膛2.3，在加热炉膛2.3内有加热管2.1；在冷却段4内有冷却炉体4.1，及位于冷却炉体4.1内的冷却管4.4；所述预热管1.4、加热管2.1及冷却管4.4内有允许钢丝通过的通道，并相互连通；在预热段1上形成钢丝进口端，在冷却段4上形成钢丝出口端；在冷却管4.4的外面设置冷却套管4.41，在所述冷却管4.4与冷却套管4.41间形成冷却通道4.42；并且，所述冷却通道4.42的进风口位于钢丝出口端，所述冷却通道4.42的出风口位于冷却段4靠近加热段2的一端。在加热段2上设置热风管道3，所述热风管道3的进风口与冷却出风箱4.6连接，冷却出风箱4.6利用连接管道与冷却通道4.42的出风口连接。在预热管1.4的外面设置预热套管1.41，在预热管1.4与预热套管1.41间形成预热通道1.42；所述预热通道1.42的进风口位于靠近加热段2的一端，预热通道1.42的出风口位于钢丝进口端；预热通道1.42的进风口利用连接管道与预热进风箱1.7连接，预热进风箱1.7与热风管道3的出风口连接。工作时，钢丝7从钢丝进口端进入预热管1.4内，利用预热通道1.42内的热风使预热管1.4内的钢丝7被预热至350~500℃后，进入加热段2的加热管2.1内，在加热段2将钢丝7加热至750~920℃，然后再进入冷却管4.4内进行冷却，使钢丝7的温度被冷却至100~150℃。在加热段2内，可以利用电加热、天然气加热、煤加热或油加热；炉膛内加热介质的温度为900~1050℃。具体温度由工艺要求而定。在整个预热、加热与冷却过程中，钢丝7在密闭且相互连通的预热管1.4、加热管2.1及冷却管4.4内连续通过，不与外界接触，以免钢丝在高温状态下被氧化腐蚀。所述热风管道3可以设置于加热段2的底部，所述热风管道3的外面覆盖保温层3.1，在热风管道3的两端部设置法兰3.2，以便于连接。
在冷却通道4.42与热风管道3的进风口间的连接管道上设置冷却出风箱4.6。在预热通道1.42的进风口与热风管道3的出风口间的连接管道上设置预热进风箱1.7；在预热通道1.42的出风口利用连接管道连接预热出风箱1.6。所述冷却出风箱4.6、预热进风箱1.7及预热出风箱1.6能够起到缓冲作用，使热风在此充分混合。并使每根管道得到均匀的冷却和预热。
在预热通道1.42的端部设置预热堵头1.45；在冷却通道4.42的端部设置冷却堵头4.46。设置预热堵头1.45与冷却堵头4.46后，可以避免热风泄漏。
所述预热炉体1.1包括预热炉架1.2与预热保温层；所述加热炉体2.5包括加热炉架与加热保温层；所述冷却炉体4.1包括冷却炉架与冷却保温层4.1；其中的预热炉架1.2、加热炉架2.4及冷却炉架4.2起骨架作用，分别用于支撑预热炉体1.1及预热管1.4、加热炉体2.5及加热管2.1以及冷却炉体4.1与冷却管4.4。预热保温层、加热保温层及冷却保温层4.1起隔热保温作用。在钢丝出口端设置分线架6，用于收集和整理钢丝7。在预热管1.4上靠近钢丝进口端的部位设置用于向预热管1.4内输送保护气体的接管1.9，工作时，利用接管1.9向预热管1.4、加热管2.1及冷却管4.4内输送氨分解保护气体，对预热管1.4、加热管2.1及冷却管4.4内的钢丝7进行保护。
在冷却管4.4上靠近钢丝出口端的部位设置油砂封箱5；工作时，钢丝穿过位于油砂封箱5的油砂，利用油砂隔绝外界空气进入冷却管4.4内；在油砂封箱5的旁边设置用于收集被钢丝带出的油砂的接砂箱5.1。
在冷却通道4.42的进风口利用连接管道连接水雾冷风机4.8，利用水雾冷风机4.8向冷却通道4.42内吹风，以降低冷却管4.4内钢丝7的温度。在冷却通道4.42的进风口与水雾冷风机4.8间的连接管道上设置冷却进风箱4.7，以稳定气流。水雾冷却风机4.8的进风口可以与预热出风箱1.6的出风口间利用管道连接，使热能得以循环利用；形成一个完整的与钢丝运行方向相反的冷热交换的强气流，完成加热冷却循环利用热能的系统。
图1中的4.3是冷却炉体4.1的封盖；1.3是预热炉体1.1的封盖；4.5是冷却炉体的底座；1.8与4.9是连接管道；2.2是加热炉膛2.3内用于支撑加热管2.1的支撑砖。本发明可以利用控制调节加热钢丝的温度和钢丝的运行速度及控制冷热交换时的风速的强弱来满足钢丝热处理的各种生产工艺要求。
Claims (10)
1.钢丝连续加热冷却循环利用热处理炉，包括加热段（2）；在加热段（2）中有加热炉体（2.5），及位于加热炉体（2.5）内的加热炉膛（2.3），在加热炉膛（2.3）内有加热管（2.1），在加热管（2.1）内有允许钢丝通过的通道；其特征是：在加热段（2）上对应于钢丝出口的部位设置冷却段（4），在冷却段（4）内有冷却炉体（4.1），及位于冷却炉体（4.1）内的冷却管（4.4）；在冷却管（4.4）内有允许钢丝通过的通道；所述加热管（2.1）及冷却管（4.4）均为水平排布且至少均有两根，对应的冷却管（4.4）与加热管（2.1）相互连通；在冷却段（4）上形成钢丝出口端；在冷却管（4.4）的外面设置冷却套管（4.41），在所述冷却管（4.4）与冷却套管（4.41）间形成冷却通道（4.42）；并且，所述冷却通道（4.42）的进风口位于钢丝出口端，所述冷却通道（4.42）的出风口位于冷却段（4）靠近加热段（2）的一端。
2.如权利要求1所述的钢丝连续加热冷却循环利用热处理炉，其特征是：在加热段（2）上设置热风管道（3），所述热风管道（3）的进风口利用连接管道与冷却通道（4.42）的出风口连接。
3.如权利要求2所述的钢丝连续加热冷却循环利用热处理炉，其特征是：在加热段（2）上对应于钢丝进口的部位设置预热段（1），在预热段（1）中有预热炉体（1.1），及位于预热炉体（1.1）内的预热管（1.4）；所述预热管（1.4）的数量与加热管（2.1）相同，在预热管（1.4）内有允许钢丝通过的通道；对应的预热管（1.4）与加热管（2.1）相互连通；在预热段（1）上形成钢丝进口端；
在预热管（1.4）的外面设置预热套管（1.41），在预热管（1.4）与预热套管（1.41）间形成预热通道（1.42）；所述预热通道（1.42）的进风口位于靠近加热段（2）的一端，预热通道（1.42）的出风口位于钢丝进口端；预热通道（1.42）的进风口利用连接管道与热风管道（3）的出风口连接。
4.如权利要求2所述的钢丝连续加热冷却循环利用热处理炉，其特征是：在冷却通道（4.42）与热风管道（3）的进风口间的连接管道上设置冷却出风箱（4.6）。
5.如权利要求3所述的钢丝连续加热冷却循环利用热处理炉，其特征是：在预热通道（1.42）的进风口与热风管道（3）的出风口间的连接管道上设置预热进风箱（1.7）；在预热通道（1.42）的出风口利用连接管道连接预热出风箱（1.6）。
6.如权利要求3所述的钢丝连续加热冷却循环利用热处理炉，其特征是：在预热通道（1.42）的端部设置预热堵头（1.45）；在冷却通道（4.42）的端部设置冷却堵头（4.47）。
7.如权利要求3所述的钢丝连续加热冷却循环利用热处理炉，其特征是：所述预热炉体（1.1）包括预热炉架（1.2）与预热保温层；所述加热炉体（2.5）包括加热炉架与加热保温层；所述冷却炉体（4.1）包括冷却炉架与冷却保温层（4.1）；在钢丝出口端设置分线架（6）。
8.如权利要求3所述的钢丝连续加热冷却循环利用热处理炉，其特征是：在预热管（1.4）上靠近钢丝进口端的部位设置用于向预热管（1.4）内输送保护气体的接管（1.9）。
9.如权利要求1所述的钢丝连续加热冷却循环利用热处理炉，其特征是：在冷却管（4.4）上靠近钢丝出口端的部位设置油砂封箱（5）；工作时，钢丝穿过位于油砂封箱（5）的砂；在油砂封箱（5）的旁边设置用于收集被钢丝带出的砂的接砂箱（5.1）。
10.如权利要求5所述的钢丝连续加热冷却循环利用热处理炉，其特征是：在冷却通道（4.42）的进风口利用连接管道连接水雾冷风机（4.8），在冷却通道（4.42）的进风口与水雾冷风机（4.8）间的连接管道上设置冷却进风箱（4.7）；水雾冷却风机（4.8）的进风口再与预热出风箱（1.6）的出风口利用管道连接，使热能得以循环利用，形成一个完整的与钢丝运行方向相反的冷热交换的强气流，完成加热、冷却循环利用热能的系统。
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