CN102517434A - 一种钢带热处理回火余热回收装置 - Google Patents

一种钢带热处理回火余热回收装置 Download PDF

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李益明
林名钟
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Abstract

本发明提供一种钢带热处理回火余热回收装置，包括发卷轮、收卷轮、连接发卷轮和收卷轮的钢带，所述发卷轮和收卷轮之间依次设有对钢带进行热处理的加热炉、淬火装置和回火炉，所述回火炉与收卷轮之间的钢带上设有将进水汽化为蒸汽的余热吸收热交换器，所述发卷轮与加热炉之间的钢带上设有将蒸汽液化为出水的余热释放热交换器，所述余热吸收热交换器通过输汽管将蒸汽输送给余热释放热交换器。余热回收率高，并且结构简单。

Description

一种钢带热处理回火余热回收装置
技术领域
本发明涉及热处理领域，具体涉及一种钢带热处理回火余热回收装置。
背景技术
钢带热处理一般要先把钢带加热到840到900度，使钢带组织完全奥氏体化，然后快速冷却到马氏体转变温度Mf以下，对钢带进行淬火，使组织转变为马氏体，再把钢带加热到400到500度进行回火，使组织转变为屈氏体，最后让其自然冷却收卷。节能减排是国家经济发展的长远战略方针，钢带热处理要消耗大量能源，节能就更具有重要现实意义。钢带经回火后，它的温度仍在400度以上，带有大量的回火余热，一般都让其自然冷却，把回火余热散发到空气中，这不但浪费能源，而且还使工厂生产环境恶化。所谓钢带的余热是指钢带在完成淬火回火后剩余的热量，每吨钢带在回火后的余热(简称回火余热)大约每吨有51KWh以上，占到钢带加热总能量的35％以上，以一年热处理20000吨钢带的工厂为例，钢带回火余热就有102万KWh。对企业来说，若能把这些余热加以回收利用，不但可以改善生产环境，而且还可以降低成本，能收到很好的经济效益。
钢带热处理的余热利用方式有多种，其最简便有效的方式是通过热传导把余热用来预热钢带。我们在2010年研制成功的专利号为“201010230307.2”的“一种余热利用钢带热处理系统”专利，能回收10-15％的回火余热。但是该系统的余热回收率较低，而且结构较复杂。该系统的余热回收率低的原因：一是压板长度太短，使得热交换的时间太短，造成热交换量少；二是回火炉后面的热交换器的进水量太大，使得出来的水温低，只有70度左右，没能把水汽化为蒸汽，故热传递的效率低；三是压板没有保温装置，热量散发大，造成热损失大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种钢带热处理回火余热回收装置，余热回收率高，并且结构简单。
为解决上述现有的技术问题，本发明采用如下方案：一种钢带热处理回火余热回收装置，包括发卷轮、收卷轮、连接发卷轮和收卷轮的钢带，所述发卷轮和收卷轮之间依次设有对钢带进行热处理的加热炉、淬火装置和回火炉，所述回火炉与收卷轮之间的钢带上设有将进水汽化为蒸汽的余热吸收热交换器，所述发卷轮与加热炉之间的钢带上设有将蒸汽液化为水的余热释放热交换器，所述余热吸收热交换器通过输汽管将蒸汽输送给余热释放热交换器。
作为优选，所述余热吸收热交换器与余热释放热交换器的结构相同，所述余热吸收热交换器包括对称设在钢带上下两侧的两个水箱，所述两个水箱均设有进口和出口，所述余热吸收热交换器内水箱的出口与余热释放热交换器内水箱的进口通过输汽管连通。结构简单，制造方便。
作为优选，所述水箱内设有导流板。使水或者蒸汽沿着曲折的路径流过水箱，以增加吸热或散热能力，并具有均温作用。
作为优选，所述水箱的外侧设有保温层。起到很好的保温作用。
作为优选，所述水箱的内侧设有与钢带接触的保护板。保护板采用膨胀石墨板，它导热能力强，且摩擦系数小，可以减小钢带阻力，并对钢带有保护作用。
作为优选，所述输汽管穿设在加热炉和回火炉中。有效地对输汽管进行保温，免去另外加设保温装置，减少了制造成本。
作为优选，所述余热吸收热交换器还包括顶板、底板、固定顶板和底板的支柱，所述钢带的上下两侧的两个水箱分别连接在顶板和底板上。
作为优选，所述顶板上设有压缩气缸，所述钢带上侧的水箱连接在压缩气缸上并由其控制上下移动。使用方便。
作为优选，所述钢带上侧的水箱的顶部还设有滑板，所述滑板的两侧设有与支柱滑接的滑块。便于水箱的上下滑动移位，并且对水箱起到限位作用。
有益效果：
本发明采用上述技术方案提供一种钢带热处理回火余热回收装置，余热回收率高，能够回收35％到40％的回火余热，并且结构简单，制造方便。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中余热吸收热交换器的结构示意图；
图3为本发明中余热吸收热交换器内的水箱的内部结构示意图。
具体实施方式
如图1至图3所示，一种钢带热处理回火余热回收装置，包括发卷轮2、收卷轮3、连接发卷轮2和收卷轮3的钢带1，所述发卷轮2和收卷轮3之间依次设有对钢带1进行热处理的加热炉6、淬火装置7和回火炉8，所述回火炉8与收卷轮3之间的钢带1上设有将进水汽化为蒸汽的余热吸收热交换器5，所述发卷轮2与加热炉6之间的钢带1上设有将蒸汽液化为水的余热释放热交换器4，所述余热吸收热交换器5通过输汽管10将蒸汽输送给余热释放热交换器4。水的汽化要吸收大量热，水蒸汽的液化会放出大量热，利用水的相变可以大幅度提高热交换效率。所述余热吸收热交换器5与余热释放热交换器4的结构相同，所述余热吸收热交换器5包括对称设在钢带1的上下两侧的两个水箱12，所述两个水箱12均设有进口9和出口11，所述余热吸收热交换器5内水箱12的出口11与余热释放热交换器4内水箱12的进口9通过输送管10连通。所述水箱12内设有导流板13。所述水箱12的外侧设有保温层14。所述水箱12的内侧设有与钢带1接触的保护板21。所述输送管10穿设在加热炉6和回火炉8中。所述余热吸收热交换器5还包括顶板15、底板16、固定顶板15和底板16的支柱17，所述钢带1的上下两侧的两个水箱12分别连接在顶板15和底板16上。所述顶板15上设有压缩气缸18，所述钢带1上侧的水箱12连接在压缩气缸18上并由其控制上下移动。所述钢带1上侧的水箱12的顶部还设有滑板19，所述滑板19的两侧设有与支柱17滑接的滑块20。
实际使用时，钢带1从发卷轮2发出，经过加热炉6加热，把温度升高到870度，经淬火装置7把钢带温度降低到马氏体转变温度Mf以下，使组织转变为马氏体，经回火炉8加热回火，使组织转变为屈氏体，钢带1从回火炉8出来的温度在400度以上，然后经过余热吸收热交换器5，控制余热吸收热交换器5的进水量不要太大，使水进入水箱12吸收钢带的回火余热后，能全部沸腾汽化为水蒸汽，蒸汽从出口11中通过输汽管10输入到余热释放热交换器4中，蒸汽从余热释放热交换器4的进口9进入到水箱12中，把热量传给钢带1，使钢带1预热到90-95度，蒸汽液化为水从出口11中流出。冬天室温较低，钢带1的升温多，可回收40％的余热；夏天室温高，钢带1的升温少，余热回收率为35％左右，该装置余热回收率高，并且结构简单，制造方便。水箱12可用2mm厚的不锈钢板制作而成，水箱长为1.2米，宽为30厘米，高为1厘米。

Claims (9)

1.一种钢带热处理回火余热回收装置，包括发卷轮(2)、收卷轮(3)、连接发卷轮(2)和收卷轮(3)的钢带(1)，所述发卷轮(2)和收卷轮(3)之间依次设有对钢带(1)进行热处理的加热炉(6)、淬火装置(7)和回火炉(8)，其特征在于：所述回火炉(8)与收卷轮(3)之间的钢带(1)上设有将进水汽化为蒸汽的余热吸收热交换器(5)，所述发卷轮(2)与加热炉(6)之间的钢带(1)上设有将蒸汽液化为水的余热释放热交换器(4)，所述余热吸收热交换器(5)通过输汽管(10)将蒸汽输送给余热释放热交换器(4)。
2.根据权利要求1所述的一种钢带热处理回火余热回收装置，其特征在于：所述余热吸收热交换器(5)与余热释放热交换器(4)的结构相同，所述余热吸收热交换器(5)包括对称设在钢带(1)的上下两侧的两个水箱(12)，所述两个水箱(12)均设有进口(9)和出口(11)，所述余热吸收热交换器(5)内水箱(12)的出口(11)与余热释放热交换器(4)内水箱(12)的进口(9)通过输汽管(10)连通。
3.根据权利要求2所述的一种钢带热处理回火余热回收装置，其特征在于：所述水箱(12)内设有导流板(13)。
4.根据权利要求2所述的一种钢带热处理回火余热回收装置，其特征在于：所述水箱(12)的外侧设有保温层(14)。
5.根据权利要求2所述的一种钢带热处理回火余热回收装置，其特征在于：所述水箱(12)的内侧设有与钢带(1)接触的保护板(21)。
6.根据权利要求2所述的一种钢带热处理回火余热回收装置，其特征在于：所述输汽管(10)穿设在加热炉(6)和回火炉(8)中。
7.根据权利要求2所述的一种钢带热处理回火余热回收装置，其特征在于：所述余热吸收热交换器(5)还包括顶板(15)、底板(16)、固定顶板(15)和底板(16)的支柱(17)，所述钢带(1)的上下两侧的两个水箱(12)分别连接在顶板(15)和底板(16)上。
8.根据权利要求7所述的一种钢带热处理回火余热回收装置，其特征在于：所述顶板(15)上设有压缩气缸(18)，所述钢带(1)上侧的水箱(12)连接在压缩气缸(18)上并由其控制上下移动。
9.根据权利要求8所述的一种钢带热处理回火余热回收装置，其特征在于：所述钢带(1)上侧的水箱(12)的顶部还设有滑板(19)，所述滑板(19)的两侧设有与支柱(17)滑接的滑块(20)。
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