CN102492819B - 高温连续热处理炉及利用其对钢材低温回火或退火的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高温连续热处理炉及利用其对钢材低温回火或退火的方法，包括均热炉段、二次风高速调温烧嘴、助燃空气管道、煤气管道、二次风管道；二次风高速调温烧嘴安装在热处理炉均热炉段的炉墙上，烧嘴前并列设置助燃空气管道、煤气管道、二次风管道；煤气管道以并列分支形式分别与烧嘴连接；烧嘴前的二次风管道上设置一个能够单独控制二次风开闭的二次风控制阀。退火、回火热处理时，均热炉段的二次风高速调温烧嘴前二次风开启，二次风进入高速调温烧嘴掺混冷却从烧嘴喷出的高温烟气，实现400～800℃中低温条件下的保温及炉温均匀性操作。该热处理炉及方法节约占地与投资、操作简便并可完全满足高温和低温热处理工艺要求。
Description
技术领域
本发明属于钢材热处理领域，具体涉及一种高温连续热处理炉及利用其实现钢材低温回火或退火热处理的方法。
背景技术
钢材热处理是指通过正火、淬火、退火、回火等几种热处理过程，改变钢材的组织，得到不同的机械性能，满足不同的使用要求。
目前，在棒材、钢管等钢材热处理生产车间，为保证高产、优质，钢材的热处理大多是采用通过步进机构或辊道输送的连续热处理炉进行钢材的批量连续加热与保温后实现的。其中钢材的正火、淬火热处理过程，要求将钢材在热处理炉内加热到850～1100℃的高温并进行保温后出炉完成；对钢材的退火、回火热处理过程，则要求将钢材在热处理炉内加热到400～800℃的中低高温并进行保温后出炉完成。由于钢材的正火、淬火热处理过程是在850～1100℃的高温炉膛中加热、保温，并且保温时的炉温均匀性要求控制在±5℃～±10℃，生产车间一般安排在称为正火炉或淬火炉的高温热处理炉上完成，这种正火炉或淬火炉配置高速烧嘴及相应的自动控制技术实现钢材高温加热、保温及炉温均匀性调节；对于钢材的退火、回火热处理，由于钢材是在400～800℃的中低温炉膛中加热与保温，且炉温均匀性要求控制在±5℃～±10℃，生产车间一般安排在称为退火炉或回火炉的中低温热处理炉上完成，这种退火炉或回火炉一般配置高速调温烧嘴及相应的自动控制技术实现钢材中低温加热、保温及炉温均匀性调节。由于钢材的正火、淬火热处理过程与退火、回火热处理要分别在不同的热处理炉上完成，需分别建设不同的热处理炉满足工艺要求，因此生产车间占地空间很大，并且生产组织、物流周转都非常繁杂，投资也非常大，对于钢材热处理品种多、工艺复杂、批次多的生产车间来说，生产组织难度更大，生产成本更高；如果在传统的高温正火炉或淬火炉进行钢材的退火、回火热处理，则中低温条件下的炉温均匀性及钢材热处理质量均难以保证，而在中低温的退火炉或回火炉则难以完成正火、淬火热处理的高温加热工艺要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种高温连续热处理炉及利用其对钢材低温回火或退火的方法，该热处理炉及方法节约占地与投资、操作简便并可完全满足高温和低温热处理工艺要求。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种高温连续热处理炉，包括分为多个供热区段的均热炉段、多个分组控制的二次风高速调温烧嘴、助燃空气管道、煤气管道、二次风管道；二次风高速调温烧嘴安装在热处理炉均热炉段的炉墙上，二次风高速调温烧嘴前并列设置助燃空气管道、煤气管道、二次风管道；煤气管道以并列分支形式分别与各二次风高速调温烧嘴连接；其特征在于：每个二次风高速调温烧嘴的二次风管道并列设置并从助燃空气分支管道上接出，且每个二次风高速调温烧嘴前的二次风管道上均设置一个能够单独控制二次风供给和关闭的二次风开闭控制阀。
各二次风高速调温烧嘴前的煤气分支管道上均设置用以单独控制煤气供给和关闭的煤气开闭控制阀。
助燃空气管道以并列分支形式分别与各二次风高速调温烧嘴连接，每个二次风高速调温烧嘴前的助燃空气管道并列设置并从助燃空气分支管道上接出，各烧嘴前的助燃空气管道上设置用于控制助燃空气供给和关闭的助燃空气开闭控制阀。
为保证钢材加热时的快速均匀升温及保温时炉膛温度均匀性要求，均热炉段的二次风高速调温烧嘴分组进行开闭控制，由自动控制系统控制二次风高速调温烧嘴前助燃空气管道上的助燃空气开闭控制阀及煤气管道上的煤气开闭控制阀的开闭，以控制二次风高速调温烧嘴的工作状态及向炉膛的供热，实现炉膛温度的调控，通过控制二次风高速调温烧嘴前二次风管道上的二次风开闭控制阀的开闭控制二次风的供给与停止。
利用上述高温连续热处理炉对钢材低温回火或退火的方法，其特征在于：
均热炉段的二次风高速调温烧嘴通过助燃空气管道和煤气管道分别供给助燃空气和煤气组织燃烧，通过对烧嘴前煤气开闭控制阀和助燃空气开闭控制阀的开闭控制，实现均热炉段的供热和炉温均匀性调控；同时二次风高速调温烧嘴前的二次风控制阀开启供给烧嘴二次风，掺混冷却高温烟气以降低火焰温度，防止烧嘴前燃烧区局部高温点的出现，保证均热炉段在400～800℃的中低温保温时炉膛炉温的均匀性。
在该热处理炉上对钢材正火、淬火热处理时：均热炉段的二次风高速调温烧嘴前二次风开闭控制阀关闭，不供给二次风，二次风高速调温烧嘴作为高速烧嘴使用，完成均热炉段在850～1100℃高温条件下的保温及炉温均匀性调节。
本发明的有益效果是：
1在用于钢材正火或淬火热处理、加热温度达到850～1100℃的高温连续热处理炉上，能实现钢材400～800℃的中低温条件下的加热并保证炉温的均匀性，完成钢材的低温退火或回火热处理。
2工艺流程及操作简便，易于实现四种不同的热处理工艺，占地和投资省。
附图说明：
下面结合附图和实施例来说明本发明。
图1为本发明所述的高温连续热处理炉的结构示意图。
图中：1-均热炉段，2-二次风高速调温烧嘴，3-二次风管道，4-二次风开闭控制阀，5-助燃空气开闭控制阀，6-煤气开闭控制阀，7-助燃空气管道，8-煤气管道
具体实施方式：
如图1所示，高温连续热处理炉，它包括分为多个均热区段(附图中为四个区段)的均热炉段1、多个分组控制的二次风高速调温烧嘴2、助燃空气管道7、煤气管道8、二次风管道3；二次风高速调温烧嘴2安装在热处理炉均热炉段的炉墙上，烧嘴前并列设置助燃空气管道7、煤气管道8、二次风管道3；煤气管道8以并列分支形式分别与各二次风高速调温烧2连接；其特征在于：每个二次风高速调温烧嘴2的二次风管道3并列设置并从助燃空气分支管道7上接出，且每个二次风高速调温烧嘴2前的二次风管道3上均设置一个能够单独控制二次风供给和关闭的二次风开闭控制阀4。
各二次风高速调温烧嘴2前的分支形式的煤气分支管道8上均设置用以控制煤气供给和关闭的煤气开闭控制阀6。
助燃空气管道7以并列分支形式分别与各二次风高速调温烧嘴2连接，每个二次风高速调温烧嘴2前助燃空气管道并列设置并从助燃空气分支管道上接出，各烧嘴2前助燃空气管道上设置用于控制助燃空气供给和关闭的助燃空气开闭控制阀5。
为保证钢材加热时的快速均匀升温及保温时炉膛温度均匀性要求，均热炉段的二次风高速调温烧嘴分组进行开闭控制，由自动控制系统控制烧嘴2前助燃空气管道7上的助燃空气开闭控制阀5、煤气管道8上的煤气开闭控制阀6的开闭，以控制二次风高速调温烧嘴的工作状态及向炉膛的供热，实现炉膛温度的调控，通过控制二次风高速调温烧嘴前二次风管道3上的二次风开闭控制阀4的开闭控制二次风的供给与停止。
利用上述高温连续热处理炉对钢材低温回火或退火的方法，其特征在于它包括如下步骤：
均热炉段的二次风高速调温烧嘴2通过助燃空气管道7和煤气管道8分别供给助燃空气和煤气组织燃烧，通过对二次风高速调温烧嘴前煤气开闭控制阀6和助燃空气开闭控制阀5的开闭控制，实现均热炉段的供热和炉温均匀性调控，同时二次风高速调温烧嘴2前的二次风控制阀4开启供给二次风高速调温烧嘴二次风，掺混冷却高温烟气以降低火焰温度，防止烧嘴前燃烧区局部高温点的出现，保证均热炉段在400～800℃的中低温保温时炉膛炉温的均匀性。
在该热处理炉上对钢材正火、淬火热处理步骤为：均热炉段1的二次风高速调温烧嘴前二次风开闭控制阀4关闭，不供给二次风，二次风高速调温烧嘴2作为高速烧嘴使用，完成均热炉段在850～1100℃高温条件下的保温及炉温均匀性调节。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种高温连续热处理炉，包括分为多个均热区段的均热炉段、多个分组控制的二次风高速调温烧嘴、助燃空气管道、煤气管道、二次风管道；二次风高速调温烧嘴安装在热处理炉均热炉段的炉墙上，烧嘴前并列设置助燃空气管道、煤气管道、二次风管道；煤气管道以并列分支形式分别与各二次风高速调温烧嘴连接；其特征在于：每个二次风高速调温烧嘴的二次风管道并列设置并从助燃空气分支管道上接出，每个二次风高速调温烧嘴前的二次风管道上均设置一个能单独控制二次风供给和关闭的二次风开闭控制阀。
2.根据权利要求1所述的热处理炉，其特征在于各二次风高速调温烧嘴前的煤气分支管道上均设置用以单独控制煤气供给和关闭的煤气开闭控制阀。
3.根据权利要求1所述的热处理炉，其特征在于各二次风高速调温烧嘴前的助燃空气管道并列设置并从助燃空气分支管道上接出，各烧嘴前的助燃空气分支管道上均设置用于控制助燃空气供给和关闭的助燃空气开闭控制阀。
4.根据权利要求2所述的热处理炉，其特征在于各二次风高速调温烧嘴前的助燃空气管道并列设置并从助燃空气分支管道上接出，各烧嘴前的助燃空气分支管道上均设置用于控制助燃空气供给和关闭的助燃空气开闭控制阀。
5.利用权利要求4所述高温连续热处理炉对钢材进行回火或退火的方法，其特征在于：均热炉段的二次风高速调温烧嘴通过助燃空气管道和煤气管道分别供给助燃空气和煤气组织燃烧，通过对烧嘴前煤气开闭控制阀和助燃空气开闭控制阀的开闭控制，实现均热炉段的供热和炉温均匀性调控；同时二次风高速调温烧嘴前的二次风控制阀开启供给烧嘴二次风，掺混冷却高温烟气以降低火焰温度，防止烧嘴前燃烧区局部高温点的出现，保证均热炉段在400～800℃的中低温保温时炉膛炉温的均匀性。
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