CN108315536A - 一种对流式的球化退火炉及其炉内的碳势控制工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种对流式的球化退火炉及其炉内的碳势控制工艺,包括对流桶，所述对流桶的外端侧壁安装有内桶，内桶的外端侧壁安装有外桶，本发明还提出了一种对流式的球化退火炉内的碳势控制工艺，包括以下步骤：S1、将需要退火的线材放入到球化退火炉中；S2、在球化退火炉进行升温用氮气置换内桶内部的空气；S3、当内桶内的温度升高到580℃使用甲醇裂解气体将氮气置换；S4、当退火过程完成后再以氮气置换甲醇裂解气；S5、通过炉盖上端的探头检测含氧量；S6、内桶温度降低到500度，线材可出炉。本发明炉内温度更加均匀，炉内对流范围更大，对流死角更少，退火后的线材既不脱碳也不增碳，生产的线材质量好。
Description
技术领域
本发明涉及退火炉生产技术领域，尤其涉及一种对流式的球化退火炉及其炉内的碳势控制工艺。
背景技术
目前，球化退火炉多于与线材的球化退火，随着产品质量的提升，客户对线材退火后的要求也越来越高，不仅要求退火后的线材硬度散差小，而且还要求退火后的线材既不脱碳也不增碳。球化退火炉炉内的温度均匀性影响着线材退火后的硬度散差，炉内温度越均匀则线材的硬度散差则越小，反之硬度散差则越大。退火后线材的脱碳是由炉内的气氛控制的，目前炉内气氛控制只能根据个人经验手动调节。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种对流式的球化退火炉及其炉内的碳势控制工艺。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种对流式的球化退火炉，包括对流桶，所述对流桶的外端侧壁安装有内桶，内桶的外端侧壁安装有外桶，外桶的内壁固定连接有保温层，保温层的顶端安装有加热装置，内桶的顶部安装有炉盖，且炉盖通过压紧按钮与内桶密封，外桶的外端上壁竖直安装有旋转座，旋转座的上端安装有悬臂，悬臂通过链条连接有炉盖，炉盖的上端安装有对流装置的一部分。
优选的，所述内桶的底部与保温层的底部相互贴合，加热装置对内桶加热，且加热装置采用电热丝加热。
优选的，所述对流装置由炉底电机、离心叶轮、炉顶电机和轴流叶轮组成，炉底电机和离心叶轮安装在内桶底部，炉顶电机和轴流叶轮安装在炉盖上。
优选的，所述外桶上安装有强冷装置，强冷装置把炉外冷风引进内桶的外部。
优选的，所述炉盖的上端安装有探头，排气管和定位装置。
优选的，所述链条的另一端螺钉固定有气缸，且气缸的伸缩带动链条运动，链条运动使得炉盖开启或关闭。
本发明还提出了一种对流式的球化退火炉内的碳势控制工艺，包括以下步骤：
S1、将需要退火的线材放入到球化退火炉中，此时内桶的内部气体为空气；
S2、在球化退火炉进行升温的时候，用氮气置换内桶内部的空气，置换的过程是：炉顶电机和炉底电机同时启动，并分别带动炉顶轴流叶轮和炉底离心叶轮转动，对流桶内的空气在炉底离心叶轮的作用下由对流桶内流通到内桶和对流桶之间；
S3、当内桶内的温度升高到580℃时，使用甲醇裂解气体将内桶内部的氮气置换出来；
S4、当退火过程完成后，且内桶内温度降至570度左右时，再以氮气置换内桶内的甲醇裂解气；
S5、在退火过程中通过安装在炉盖上端的探头来检测内桶内部的含氧量，通过含氧量的测定来测算出内桶中的碳势，并通过改变甲醇裂解气体和氮气的通入量使得内桶的碳势保持在一个区间内；
S6、当氮气置换完成后，内桶内温度会降低到500度左右时，线材完成退火过程即可出炉。
优选的，所述甲醇裂解气体中的具体成分为33％的CO和66％的H2以及1％的CO2，在升温至退火温度直至保温结束降温至570度左右时，内桶内需一直通甲醇裂解气，以保证内桶内的气压为正压。
优选的，所述内桶的内部碳势低时，增大通入内桶的甲醇裂解气体，当内桶的内部碳势高时，增加通入内桶的氮气。
本发明的有益效果是：
1、本发明，通过在退火炉底部和上部都布置有对流叶轮，使得对流更顺畅，炉内对流风量更大，炉内温度更加均匀，炉内对流范围更大，对流死角更少。
2、本发明，通过在实际操作过程中，控制在通过装在炉盖上的探头来实时监测内桶内气氛中的氧含量，从而测算出炉内的碳势。当内桶内碳势低时，增大通入内桶的甲醇裂解气，当内桶内碳势高时，增加通入内桶的氮气，使得内桶内的碳势可以控制在一定的区间范围内，使得退火后的线材硬度散差小，而且退火后的线材既不脱碳也不增碳，生产的线材质量好。
附图说明
图1为本发明提出的一种对流式的球化退火炉的主视图；
图2为本发明提出的一种对流式的球化退火炉的俯视图。
图中：1对流桶、2内桶、3外桶、31强冷装置、4炉盖、41氧探头、42排气管、43定位装置、5悬臂、6旋转座、7对流装置、71炉底电机、72离心叶轮、73炉顶电机、74轴流叶轮、8保温层、9加热装置、10压紧按钮。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-2，一种对流式的球化退火炉，包括对流桶1，所述对流桶1的外端侧壁安装有内桶2，内桶2的外端侧壁安装有外桶3，外桶3上安装有强冷装置31，强冷装置31把炉外冷风引进内桶2的外部，外桶3的内壁固定连接有保温层8，保温层8的顶端安装有加热装置9，内桶2的底部与保温层8的底部相互贴合，加热装置9对内桶2加热，且加热装置9采用电热丝加热，内桶2的顶部安装有炉盖4，炉盖4的上端安装有探头41，排气管42和定位装置43，且炉盖4通过压紧按钮10与内桶2密封，外桶3的外端上壁竖直安装有旋转座6，旋转座6的上端安装有悬臂5，悬臂5通过链条连接有炉盖4，链条的另一端螺钉固定有气缸，且气缸的伸缩带动链条运动，链条运动使得炉盖4开启或关闭，炉盖4的上端安装有对流装置7的一部分，对流装置7由炉底电机71、离心叶轮72、炉顶电机73和轴流叶轮74组成，炉底电机71和离心叶轮72安装在内桶2底部，炉顶电机73和轴流叶轮74安装在炉盖4上。
本发明还提出了一种对流式的球化退火炉内的碳势控制工艺，包括以下步骤：
S1、将需要退火的线材放入到球化退火炉中，此时内桶2的内部气体为空气；
S2、在球化退火炉进行升温的时候，用氮气置换内桶2内部的空气，置换的过程是：炉顶电机73和炉底电机71同时启动，并分别带动炉顶轴流叶轮74和炉底离心叶轮72转动，对流桶1内的空气在炉底离心叶轮72的作用下由对流桶1内流通到内桶2和对流桶1之间；
S3、当内桶2内的温度升高到580℃时，使用甲醇裂解气体将内桶2内部的氮气置换出来，甲醇裂解气体中的具体成分为33％的CO和66％的H2以及1％的CO2；
S4、当退火过程完成后，且内桶2内温度降至570度左右时，再以氮气置换内桶2内的甲醇裂解气，在升温至退火温度直至保温结束降温至570度左右时，内桶2内需一直通甲醇裂解气，以保证内桶2内的气压为正压；
S5、在退火过程中通过安装在炉盖4上端的探头41来检测内桶2内部的含氧量，通过含氧量的测定来测算出内桶2中的碳势，并通过改变甲醇裂解气体和氮气的通入量使得内桶2的碳势保持在一个区间内，内桶2的内部碳势低时，增大通入内桶2的甲醇裂解气体，当内桶2的内部碳势高时，增加通入内桶2的氮气；
S6、当氮气置换完成后，内桶2内温度会降低到500度左右时，线材完成退火过程即可出炉。
实施例一：对流桶1、内桶2和外桶都为圆桶型，外桶布置在最外侧，对流桶1布置在最内侧，内桶2布置在对流桶1和外桶之间。外桶内壁上安装有保温层8，内桶2下部与保温层8底部贴合。在保温层8上安装有加热装置9，加热装置9对内桶2加热。炉盖4安装在内桶2顶部，并通过压紧按钮10与内桶2密封，使内桶2内部成为一个密封的容器。旋转座6竖直安装在外桶外壁上部，悬臂5安装在旋转座6上，悬臂5通过链条与炉盖4连接。链条另一端与气缸连接，气缸的伸缩带动链条运动，链条运动顺带着炉盖4作开启和关闭运动，炉盖4上还安装有定位装置43，定位装置43保证炉盖4和内桶2同心，对流装置7由炉底电机71、离心叶轮72、炉顶电机73和轴流叶轮74组成，其中炉底电机71和离心叶轮72安装在内桶2底部，炉顶电机73和轴流叶轮74安装在炉盖4上；
实施例二：在电机的作用下，使得气缸伸长，气缸的伸长使得链条向上运动，链条的运动使得炉盖4打开，将需要退火的线材放入到球化退火炉中，利用加热装置9对内桶2的内部进行加热，在内桶2进行加热的过程中，在内桶2的内部通入氮气，将内桶2中的空气从炉盖4上端的排气管42中排出，在向内桶2通入氮气的过程中，启动炉顶电机73和炉底电机71，并分别带动炉顶轴流叶轮74和炉底离心叶轮72动转动，对流桶1内的空气在炉底离心叶轮72的作用下由对流桶1内流通到内桶2和对流桶1之间，空气并且向上运动从炉盖4上端的排气管42中排出，炉底离心叶轮72外部有导流板。导流板为按一定角度布置的钢板，可以把炉底离心叶轮72出来的氮气分成若干份，并使其做螺旋运动，炉盖4下的气体在炉顶轴流叶轮74的作用下往对流桶1内运动，补充对流桶1内的空气损失，炉内氮气在炉顶轴流叶轮74和炉底离心叶轮72的作用下进行环形运动，使得气体转换更加充分，在升温的过程中，由于氮气置换的不完全和线材表面带有微量水分，当内桶2内进入甲醇裂解气体时，甲醇裂解气体中的CO会和内桶2内的氧分子结合，产生CO2，当内桶2内的CO2超过一定量时，CO2会使线材表面脱碳，此时可以通过装在炉盖4上的探头来实时监测内桶2内气氛中的氧含量，从而测算出炉内的碳势，当内桶2内碳势低时，增大通入内桶2的甲醇裂解气体，当内桶2内碳势高时，增加通入内桶2的氮气，当内桶2内的温度上升到度时，向内桶2内通入甲醇裂解气体，甲醇裂解气体为33％的CO和66％的H2以及1％左右的CO2来置换内桶2内的氮气，在内桶2内的温度降低至摄氏度之前时，内桶2内需一直通甲醇裂解气，以保证内桶2为正压，当退火过程完成球化，且内桶2内温度降至度左右时，再以氮气置换内桶2内的甲醇裂解气体，当氮气将甲醇裂解气体完全替换完成后，内桶2内温度将会降低到度左右时，当退火曲线进行到强冷阶段时，强冷装置31打开，强冷装置31把炉外冷风引进内桶2外，用炉外冷风对内桶2进行冷却。此时对流装置7也在运行，把内桶2内的热风和内桶2进行热交换，从而降低内桶2内的热风温度，线材完成退火过程即可出炉。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种对流式的球化退火炉，包括对流桶(1)，其特征在于，所述对流桶(1)的外端侧壁安装有内桶(2)，内桶(2)的外端侧壁安装有外桶(3)，外桶(3)的内壁固定连接有保温层(8)，保温层(8)的顶端安装有加热装置(9)，内桶(2)的顶部安装有炉盖(4)，且炉盖(4)通过压紧按钮(10)与内桶(2)密封，外桶(3)的外端上壁竖直安装有旋转座(6)，旋转座(6)的上端安装有悬臂(5)，悬臂(5)通过链条连接有炉盖(4)，炉盖(4)的上端安装有对流装置(7)的一部分。
2.根据权利要求1所述的一种对流式的球化退火炉，其特征在于，所述内桶(2)的底部与保温层(8)的底部相互贴合，加热装置(9)对内桶(2)加热，且加热装置(9)采用电热丝加热。
3.根据权利要求1所述的一种对流式的球化退火炉，其特征在于，所述对流装置(7)由炉底电机(71)、离心叶轮(72)、炉顶电机(73)和轴流叶轮(74)组成，炉底电机(71)和离心叶轮(72)安装在内桶(2)底部，炉顶电机(73)和轴流叶轮(74)安装在炉盖(4)上。
4.根据权利要求1所述的一种对流式的球化退火炉，其特征在于，所述外桶(3)上安装有强冷装置(31)，强冷装置(31)把炉外冷风引进内桶(2)的外部。
5.根据权利要求1所述的一种对流式的球化退火炉及其炉内的碳势控制工艺，其特征在于，所述炉盖(4)的上端安装有探头(41)，排气管(42)和定位装置(43)。
6.根据权利要求1所述的一种对流式的球化退火炉，其特征在于，所述链条的另一端螺钉固定有气缸，且气缸的伸缩带动链条运动，链条运动使得炉盖(4)开启或关闭。
7.一种对流式的球化退火炉内的碳势控制工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将需要退火的线材放入到球化退火炉中，此时内桶(2)的内部气体为空气；
S2、在球化退火炉进行升温的时候，用氮气置换内桶(2)内部的空气，置换的过程是：炉顶电机(73)和炉底电机(71)同时启动，并分别带动炉顶轴流叶轮(74)和炉底离心叶轮(72)转动，对流桶(1)内的空气在炉底离心叶轮(72)的作用下由对流桶(1)内流通到内桶(2)和对流桶(1)之间；
S3、当内桶(2)内的温度升高到580℃时，使用甲醇裂解气体将内桶(2)内部的氮气置换出来；
S4、当退火过程完成后，且内桶(2)内温度降至570度左右时，再以氮气置换内桶(2)内的甲醇裂解气；
S5、在退火过程中通过安装在炉盖(4)上端的探头(41)来检测内桶(2)内部的含氧量，通过含氧量的测定来测算出内桶(2)中的碳势，并通过改变甲醇裂解气体和氮气的通入量使得内桶(2)的碳势保持在一个区间内；
S6、当氮气置换完成后，内桶(2)内温度会降低到500度左右时，线材完成退火过程即可出炉。
8.根据权利要求7所述的一种对流式的球化退火炉内的碳势控制工艺，其特征在于,所述甲醇裂解气体中的具体成分为33％的CO和66％的H2以及1％的CO2，在升温至退火温度直至保温结束降温至570度左右时，内桶(2)内需一直通甲醇裂解气，以保证内桶(2)内的气压为正压。
9.根据权利要求7所述的一种对流式的球化退火炉内的碳势控制工艺，其特征在于,所述内桶(2)的内部碳势低时，增大通入内桶(2)的甲醇裂解气体，当内桶(2)的内部碳势高时，增加通入内桶(2)的氮气。
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