CN108106419A - 制品热处理工艺 - Google Patents

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CN108106419A CN201810020775.3A CN201810020775A CN108106419A CN 108106419 A CN108106419 A CN 108106419A CN 201810020775 A CN201810020775 A CN 201810020775A CN 108106419 A CN108106419 A CN 108106419A
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Abstract

本发明提供一种制品热处理工艺，用于解决现有技术中产品出现裂纹，密度不均匀以及热处理的效率低的问题。包括如下步骤：S1，将制品置于第一温度环境中，对制品进行预热；S2，将所述制品置于第二温度环境中，对制品进行焙烧或保温；S3，将所述制品置于第三温度环境中，对制品进行冷却；所述第一温度环境和/或第三温度环境为恒定温度，所述第二温度环境为恒定温度，且所述第二温度环境的温度高于所述第一温度环境和第三温度环境的温度。使得制品在升温和降温过程中有过渡，避免了极冷极热的情况，提高了产品的质量。

Description

制品热处理工艺
技术领域
本发明涉及一种热处理，特别是涉及一种制品热处理工艺。
背景技术
对耐热砖以及对金属进行热处理时，往往存在极冷极热的加热特点，导致产品出现裂纹，产生质量问题，同时热处理的效率较低，均是通过单个零件或者一组零件进行热处理，不能实现连续不停机生产，影响生产效率。
目前，公知的电热处理窑是间歇式的，即：需要加热处理的制品首先通过人工或者半人工将干燥车推入窑内，然后按照升温曲线进行加热、焙烧、冷却过程，再人工将成品干燥车推出来，送入成品库。但是这种间歇式热处理窑产量小，高温窑要靠自然冷却，热工制度调整频繁，热效率低，主要人工操作，自动化水平低，劳动强度大，环境污染严重，产品质量不高。为了节能减排，提高产品质量和产量，降低生产成本，提高经济效益等，本发明旨在实现这一目标。
同时现有的热处理中，温度控制不够精确，容易出现极冷和极热的情况，导致制品出现裂纹，内部结构密度不均匀，成品合格率低的问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种制品热处理工艺，用于解决现有技术中产品出现裂纹，密度不均匀以及热处理的效率低的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种制品热处理工艺，
包括如下步骤：
S1，将制品置于第一温度环境中，对制品进行预热；
S2，将所述制品置于第二温度环境中，对制品进行焙烧或保温；
S3，将所述制品置于第三温度环境中，对制品进行冷却；
所述第一温度环境和/或第三温度环境为恒定温度，所述第二温度环境为恒定温度，且所述第二温度环境的温度高于所述第一温度环境和第三温度环境的温度。
使得制品在升温和降温过程中有过渡，避免了极冷极热的情况，提高了产品的质量。
进一步的，所述制品的材质为制造耐火砖的耐火材料或者金属。
进一步的，所述制品为镁碳制品，所述第一温度环境和所述第三温度环境的温度大于20℃且小于250℃，所述第二温度环境的温度为250℃，所述镁碳制品在第一温度环境、第二温度环境和第三温度环境下放置的时间相等且均为24H-48H。
适用于镁碳制品，且所述镁碳制品在第一温度环境、第二温度环境和第三温度环境下放置的时间相等，可以实现在一条线上同步输送的多个制品依次进行S1、S2、S3三个步骤，且保证各个制品之间的温度处理过程均保持较高的一致性，且有利于实现连续输送提高生产的效率。
进一步的，所述S1、S2和S3在焙烧窖中进行，所述焙烧窖包括：
窖体，
加热系统，所述加热系统位于所述窖体内，所述加热系统包括预热段、焙烧段和冷却段，所述预热段内为第一温度环境，所述焙烧段内为第二温度环境，所述冷却段内为第二温度环境；
输送系统，所述输送系统用于将至少一个制品从所述窖体的进口送入所述窖体内，并依次经所述预热段、焙烧段和冷却段后送至所述窖体的出口。
其采用输送系统将制品依次输送经过预热段、焙烧段和冷却段，避免出现极冷和极热的情况，且在具体热处理时，可以实现连续输送，提高生产的效率。
进一步的，所述预热段、所述焙烧段和所述冷却段均包括发热元件和用于控制所述发热元件的功率的温控器。
能够准确的控制温度，保证加工的质量。每一段单独通过温控器控制发热元件，保证每个区段的温度控制在一定的范围内，保证制品的质量，同时每个区域单独温度控制，当较多产品依次通过三个温度区段时，保证每个产品均能够经历相同的预热、保温和冷却的过程，其无差异性，提高生产效率且保证热处理质量。
进一步的，所述预热段、所述焙烧段和所述冷却段的所述发热元件及对应的所述温控器为多个。
当通过发热元件自身功率变化进行的小范围的温度调节不能够满足要求时，可以通过和其他发热元件的进行组合调节，增大调节的范围。
进一步的，所述预热段、焙烧段和冷却段分别设有至少一个温度传感器。
能够采集环境温度，根据环境温度进行实时调整。
进一步的，所述预热段上的各个所述温控器和温度传感器均电性连接于一个预热控制器，所述焙烧段上的各个所述温控器和温度传感器均电性连接于一个保温控制器，所述冷却段上的各个所述温控器和所述温度传感器均电性连接于一个冷却控制器。
三段独立的温度控制，控制简单，保证每个区域内的温度独立精准的调整，通过温度传感器实时采集温度，然后传输给控制器，控制器根据温度数据实时调整发热功率，实现准确的闭环控制。
进一步的，所述温度传感器设置在窖体内壁顶部，所述发热元件设置在窖体内侧壁。
热空气往上流通，温度传感器设置在顶部其采集温度数据更加的准确，发热元件设置在侧壁，使得制品的两侧均能够受热。
进一步的，所述输送系统包括驱动件和多个用于放置制品的运动小车，所述驱动件用于驱动各个所述运动小车依次经过所述预热段、所述焙烧段和所述冷却段。
进一步的，所述输送系统还包括导轨，所述导轨为直线导轨，多个所述运动小车依次排列在所述导轨上，所述驱动件为液压缸，所述驱动件位于所述窖体的进口位置。
保证运动小车的运动轨迹固定，起到有效的导向的作用，且通过液压缸驱动，驱动力大，且动作单一，能够有效的推动运动小车直线同步运动。
进一步的，所述窖体的进口和出口上均设有窖门，所述窖体的预热段和冷却段中，其中一个连接有排风机，另一个连接有进风机。
进一步的，所述排风机和所述预热段之间设置有多根第一通风管道，所述进风机和冷却段之间有多根第二通风管道，各个所述第一通风管道和第二通风管道上均设有调节阀；述窖门通过电机驱动，所述电机、所述排风机和所述进风机通过一个总控器控制，所述调节阀和总控器电性连接。
保证窖门的内部封闭，有效的保温，同时在需要输送制品时，将窖门打开，实现连续输送，且保证保温效果，在窖门关闭时，制品受热产品回发物质，然后进风机和排风机对制品加热产生的挥发物质进行排放，同时起到恒压的作用，同时通过排风的多少，能够进行辅助调温。预热段和冷却段的温度低于焙烧段，在这两个地方设置风机，有利于温度的控制。通过调节阀控制排风量的大小，控制结果更精准。
如上所述，本发明的一种制品热处理工艺，具有以下有益效果：能够避免极冷极热的情况，减少制品裂纹的产品以及减少制品密度不均匀的情况。
附图说明
图1显示为本发明的连续式电热焙烧窑及温度控制方法的侧视图。
图2显示为本发明的连续式电热焙烧窑及温度控制方法的俯视图。
图3显示为本发明的连续式电热焙烧窑及温度控制方法的横截面的示意图。
图4显示为本发明的连续式电热焙烧窑及温度控制方法的加热系统2和窖体1配合的示意图。
图5显示为本发明的连续式电热焙烧窑的温度控制方法的示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1至图5。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
请参阅图1至图5，本发明提供、一种制品热处理工艺，所述制品的材质为制造耐火砖的耐火材料或者金属，包括如下步骤：
S1，将制品置于第一温度环境中，对制品进行预热；
S2，将所述制品置于第二温度环境中，对制品进行焙烧或保温；
S3，将所述制品置于第三温度环境中，对制品进行冷却；
所述第一温度环境和第三温度环境的温度为恒定温度，也可以所述第一温度环境和第三温度环境中的一个为恒定温度，所述第二温度环境为恒定温度，且所述第二温度环境大于所述第一温度环境和第三温度环境，制品在第一温度环境、第二温度环境和第三温度环境下放置的时间不相等也可以相等，优选为制品在第一温度环境、第二温度环境和第三温度环境下放置的时间相等，便于制品的连续热处理，保证批量产品的一致性。
当所述制品为镁碳制品时，所述第一温度环境和所述第三温度环境的温度大于20℃且小于250℃，所述第二温度环境的温度为250℃，所述镁碳制品在第一温度环境、第二温度环境和第三温度环境下放置的时间相等且均为24H-48H。
请参阅图1至图4，以上工艺在连续式电热焙烧窑中进行，连续式电热焙烧窑包括：窖体1、加热系统2和输送系统3。所述加热系统2位于所述窖体1内，所述加热系统2包括预热段21、焙烧段22和冷却段23；所述输送系统3用于将多个制品4从所述窖体1的进口输送到所述窖体1的出口，且所述制品4依次经过所述预热段21、所述焙烧段22和所述冷却段23，所述预热段21的温度为第一温度环境的温度，所述焙烧端22的温度为第二温度环境的温度，所述冷却段23的温度为第三温度环境的温度。此处预热段21、焙烧段22和冷却段23的排列方式可以为直线排列方式，也可以是弧形或者其他排列方式，只要输送系统3依次按顺序经过这三个区段即可。制品在预热段21处时进行的是预热处理，制品在焙烧段22处时进行的是焙烧或者保温处，制品子啊冷却段23处时进行的是冷却处理，此处的冷却并不是主动降温，而是相对于焙烧端22来说温度低，从而称之为冷却。
优选实施例中，请参阅图1、图2和图4，所述加热系统2为电加热，所述预热段21、所述焙烧段22和所述冷却段23均包括温控器24和发热元件25，每个所述温控器24可调节对应的所述发热元件25的发热功率。所述预热段21、所述焙烧段22和所述冷却段23的所述温控器24和所述发热元件25均设有一个或者多个，所述预热段21上的各个所述温控器24之间均电性连接于一个预热控制器，所述焙烧段22上的各个所述温控器24之间均电性连接于一个保温控制器，所述冷却段23上的各个所述温控器24之间均电性连接于一个冷却控制器。窖体1的顶部设有温度传感器14，由于热空气往上流通，设置在窖体的顶部采集的温度更加的准确，所述预热段21、所述焙烧段22和所述冷却段23均对应设有一个或者多个温度传感器14，在预热段21，温度传感器14采集预热段21内的温度，然后将温度数据传输给预热控制器，预热控制器接受温度数据，将实时温度数据和预设的温度进行对比，当实时温度数据低于预设的温度时，预热控制器传输指令给各个温控器24，每个温控器24对对应的发热元件的进行温度调节，控制发热元件25增加功率，当单个25发热元件25的功率仍然不能满足升温的要求时，预热控制器控制多个温控器24打开多个发热元件25，实现功率叠加，当温度传感器14采集的温度数据和预设的温度相等时停止升温，如此反复，当需要降温时，预热控制器发出指令，将发热元件25的工作个数，以及调低单个发热元件25的功率实现，实现闭环控制，保证每个区域的温度保证在恒定的范围内，保温控制器和冷却控制器是的工作原理相同，此处不再赘述。
优选实施例中，请参阅图2和图3，所述输送系统3包括驱动件31和多个运动小车32，驱动件31为液压驱动，所述驱动件31驱动各个所述运动小车32依次经过所述预热段21、所述焙烧段22和所述冷却段23，所述制品4置于所述运动小车32上。所述输送系统3还包括导轨33，所导轨33为直线导轨，所述导轨33用于给所述运动小车32导向。在工作时，将运动小车32放置到导轨33上，将制品4放置在运动小车32上，驱动件31为液压缸，液压缸推动一个运动小车32在轨道上运动，由于各个小车之间在轨道上依次排列，故推动一个小车时，整个导轨33上的小车都向前直线运动，使得运动小车32上的制品在完成预热后，进入到焙烧段22，在焙烧段22处理一段周期后，再进入到冷却段23，在预热段21、焙烧段22和冷却段23中停留的周期是一致的，使得制品在依次经过三个温度区段时，产品可以实现连续生产，生产的效率提升。制品依次在预热段21、焙烧段22和冷却段23放置相等的时间，液压缸推动小车前进，制品进入下一个位置。
优选实施例中，请参阅图2和图3，所述窖体1的进口和出口上均设有窖门11，所述窖门11通过电机驱动，窖门11通过电机驱动。所述窖体1上设有排风机12和进风机13，所述排风机12和所述窖体1之间通过通风管道和所述窖体1内部连通。窖体1和排风机12的通风管道不止一个，窖体1和进风机13的通风管道有多个，且各个通风管道上均设有调节阀，除了对风机本身的功率控制外，还可以通过调节阀实现对进风量的有效控制，所述排风机12和所述进风机13分别与所述预热段21和所述冷却段23连通。液压缸、电机、排风机12、进风机13和调节阀均电性连接于总控器，实现联控制，在制品需要进入到下一个周期时，总控器控制电机打开窖门，然后控制液压缸推动运动小车，实现连锁控制，排风机12和进风机13在窖门关闭时启用，在窖门11关闭时，由于制品4受热，其容易产生各种挥发物质，特别是本发明用于处理镁碳砖的热处理时，镁碳砖的有机结合剂就会挥发，当然本发明还可以应用于其他产品，比如金属的热处理，此处仅作为举例说明，排风机12和进风机13件有害气体排出，同时温度传感器还可以和总控器电性连接，当温度较高时，总控器根据收到的温度传感器的数据，控制调节阀的开关，实现辅助降温的功能。
请参阅图5，针对连续式电热焙烧窑的一种温度控制方法，包括升温步骤和降温步骤；
所述升温步骤包括如下步骤：1、提高单个发热元件的功率，2、增加发热元件的个数，3、减少进风和排风的速度；
所述降温步骤包括如下步骤：1、减少单个发热元件的功率，2、减少发热元件的个数，3、增加进风和排风的速度。
驱动件驱动运动小车、窖门电机驱动窖门的开关和调节阀控制通风通道的通断，需要对三者进行关联控制，通过一个总控器进行控制，同时总控器还要接收述预热段21、所述焙烧段22和所述冷却段23上的温度传感器14的温度数据，然后根据实时温度进行调整调节阀的开关，实现排风和进风速度的控制。
综上所述，本发明采用第一温度环境、第二温度环境和第三温度环境，进行恒温控制，减少了制品产生裂纹，使得产品的密度根据均匀，同时能够连续输送，提高了生产的效率，且能保证保温的效果，通过三段式的独立温控区域，提高了产品的质量，同时通过风机起到排压，减少废气以及辅助控温的效果。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种制品热处理工艺，其特征在于：
包括如下步骤：
S1，将制品置于第一温度环境中，对制品进行预热；
S2，将所述制品置于第二温度环境中，对制品进行焙烧或保温；
S3，将所述制品置于第三温度环境中，对制品进行冷却；
所述第一温度环境和/或第三温度环境为恒定温度，所述第二温度环境为恒定温度，且所述第二温度环境的温度高于所述第一温度环境和第三温度环境的温度。
2.根据权利要求1所述的制品热处理工艺，其特征在于：所述制品的材质为制造耐火砖的耐火材料或者金属。
3.根据权利要求1所述的制品热处理工艺，其特征在于：所述制品为镁碳制品，所述第一温度环境和所述第三温度环境的温度大于20℃且小于250℃，所述第二温度环境的温度为250℃，所述镁碳制品在第一温度环境、第二温度环境和第三温度环境下放置的时间相等且均为24H-48H。
4.根据权利要求1-3任一所述的制品热处理工艺，其特征在于：所述S1、S2和S3在焙烧窖中进行，所述焙烧窖包括：
窖体(1)，
加热系统(2)，所述加热系统(2)位于所述窖体(1)内，所述加热系统(2)包括预热段(21)、焙烧段(22)和冷却段(23)，所述预热段(21)内为第一温度环境，所述焙烧段(22)内为第二温度环境，所述冷却段(23)内为第二温度环境；
输送系统(3)，所述输送系统(3)用于将至少一个制品(4)从所述窖体(1)的进口送入所述窖体(1)内，并依次经所述预热段(21)、焙烧段(22)和冷却段(23)后送至所述窖体(1)的出口。
5.根据权利要求4所述的制品热处理工艺，其特征在于：所述预热段(21)、所述焙烧段(22)和所述冷却段(23)均包括发热元件(25)和用于控制所述发热元件(25)的功率的温控器(24)；所述预热段(21)、所述焙烧段(22)和所述冷却段(23)的所述发热元件(25)及对应的所述温控器(24)为多个；所述预热段(21)、焙烧段(22)和冷却段(23)分别设有至少一个温度传感器(14)。
6.根据权利要求5所述的制品热处理工艺，其特征在于：所述预热段(21)上的各个所述温控器(24)和温度传感器(14)均电性连接于一个预热控制器，所述焙烧段(22)上的各个所述温控器(24)和温度传感器(14)均电性连接于一个保温控制器，所述冷却段(23)上的各个所述温控器(24)和所述温度传感器(14)均电性连接于一个冷却控制器。
7.根据权利要求6所述的制品热处理工艺，其特征在于：所述温度传感器(14)设置在窖体(1)内壁顶部，所述发热元件(25)设置在窖体(1)内侧壁。
8.根据权利要求4所述的制品热处理工艺，其特征在于：所所述输送系统(3)包括驱动件(31)和多个用于放置制品的运动小车(32)，所述驱动件(31)用于驱动各个所述运动小车(32)依次经过所述预热段(21)、所述焙烧段(22)和所述冷却段(23)；所述输送系统(3)还包括导轨(33)，所述导轨(33)为直线导轨，多个所述运动小车(32)依次排列在所述导轨(33)上，所述驱动件(31)为液压缸，所述驱动件(31)位于所述窖体(1)的进口位置。
9.根据权利要求4所述的制品热处理工艺，其特征在于：所述窖体(1)的进口和出口上均设有窖门(11)，所述窖体(1)的预热段(21)和冷却段(23)中，其中一个连接有排风机(12)，另一个连接有进风机(13)。
10.根据权利要求9所述的制品热处理工艺，其特征在于：所述排风机(12)和所述预热段(21)之间设置有多根第一通风管道，所述进风机(13)和冷却段(23)之间有多根第二通风管道，各个所述第一通风管道和第二通风管道上均设有调节阀；述窖门(11)通过电机驱动，所述电机、所述排风机(12)和所述进风机(13)通过一个总控器控制，所述调节阀和总控器电性连接。
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