CN108486336A - 一种余热综合利用、节能减排的球墨铸铁管生产工艺方法 - Google Patents

一种余热综合利用、节能减排的球墨铸铁管生产工艺方法 Download PDF

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Abstract

一种余热综合利用、节能减排的球墨铸铁管生产工艺方法，依次包括如下步骤：（1）高温段退火：首先高温段内混合气体燃烧，然后球墨铸铁管高温退火；（2）低温段退火：首先低温段内混合气体燃烧，然后球墨铸铁管低温退火；（3）冷却段退火：以求得到以铁素体基体为主、包括石墨和部分珠光体组织高延展性的球墨铸铁组织，同时，将经过空气换热器换热输出的450℃～600℃热风，输送入冲天炉中利用。本发明节能减排，零排放，余热综合利用，降低综合能耗，降低生产成本，节省空间，减少设备占地，简化生产工序，提高生产效率，退火效率高，速度快，自动化程度高，保证工件组织均匀一致，工件质量好。可广泛应用于球墨铸铁管生产过程中。

Description

一种余热综合利用、节能减排的球墨铸铁管生产工艺方法
技术领域
本发明涉及一种余热综合利用、节能减排的球墨铸铁管生产工艺方法，可广泛应用于球墨铸铁管生产过程中。
背景技术
退火是一种金属热处理工艺，指的是将金属缓慢加热到一定温度，保持一定时间，然后以适宜速度冷却。退火的目的是获得性能良好的球墨铸铁管工件。随着资源的稀缺性表现得越来越明显，如何节约燃料，降低综合能耗显得越来越迫切。球墨铸铁管被逐步冷却后，大量的高温热空气被排放到室外，从而造成了大量的热量被浪费，使得资源的回收利用率大大下降，同时也会对局部的气候环境造成不利影响。对于这部分热空气的利用，目前来看，手段很少。如果能有效利用这部分热风废热资源，就能够有效的降低综合能耗，从而降低生产成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种节能减排、零排放、余热综合利用、降低综合能耗、降低生产成本、节省空间、减少设备占地、简化生产工序、提高生产效率、退火效率高、速度快、自动化程度高、保证工件组织均匀一致、质量好的一种余热综合利用、节能减排的球墨铸铁管生产工艺方法。
为了达到上述目的，本发明一种余热综合利用、节能减排的球墨铸铁管生产工艺方法，依次包括如下步骤：
（1）高温段退火
首先，高温段内混合气体燃烧：将冲天炉产生的烟气、煤气发生炉输出的煤气及助燃风机输出的空气三种气体通过气体混合器的混合产生混合气体，然后将混合气体输送到连续式退火炉的若干个高温段燃烧器中燃烧，使连续式退火炉的高温段室温达到900℃～950℃；
然后，球墨铸铁管高温退火：将球墨铸铁管输送入连续式退火炉的高温段中，球墨铸铁管在900℃～950℃温度下高温退火，在高温段停留2 h～5h；
（2）低温段退火
首先，低温段内混合气体燃烧：将冲天炉产生的烟气、煤气发生炉输出的煤气及助燃风机输出的空气三种气体通过气体混合器的混合产生混合气体，然后将混合气体输送到连续式退火炉的若干个低温段燃烧器中燃烧，使低温段室温达到720℃～760℃；
然后，球墨铸铁管低温退火：将经过高温段退火的球墨铸铁管，输送到连续式退火炉的低温段，球墨铸铁管在720℃～760℃温度下退火，在低温段停留3 h～6h；
（3）冷却段退火
最后，将经过低温段退火的球墨铸铁管，输送到连续式退火炉的冷却段，在冷却段内设置空气换热器，通过鼓风机将冷却风输送入空气换热器，将球墨铸铁管快速冷却到600℃以下，球墨铸铁管在此温度下快速冷却退火，以求得到以铁素体基体为主、包括石墨和部分珠光体组织高延展性的球墨铸铁组织，同时，将经过空气换热器换热输出的450℃～600℃热风，输送入冲天炉中利用。
本发明一种余热综合利用、节能减排的球墨铸铁管生产工艺方法，其工作原理是：
（1）所述的高温段退火：冲天炉产生的烟气、煤气发生炉生产的煤气及由助燃风机送入一定比例的空气，三者通过气体混合器相混合，产生混合气体，将混合气体输送到连续式退火炉的高温段燃烧器中，在此点燃煤气，放出大量的热能，使高温段室温达到900℃～950℃。冲天炉不完全燃烧的烟气再次燃烧，减少冲天炉烟气有害物质排放，减少了煤气发生炉煤的用量，减少了送风量，从而也减少了助燃风机电机功率的消耗。因此，节能减排，实现零排放。
在高温段退火，是将球墨铸铁管能够加热到渗碳体的充分溶解温度，为渗碳体的分解和第一阶段石墨化做准备，保证游离渗碳体在此功能区内能充分分解，使铸态组织中的游离渗碳体充分转变为奥氏体和石墨进行第一阶段石墨化。
（2）所述的低温段退火：冲天炉产生的烟气、煤气发生炉生产的煤气及由助燃风机送入一定比例的空气，三者通过气体混合器相混合，产生混合气体，将混合气体输送到连续式退火炉的低温段燃烧器中，在此点燃煤气，放出大量的热能，使低温段室温达到720℃～760℃。同样，冲天炉不完全燃烧的烟气再次燃烧，减少冲天炉烟气有害物质排放，减少了煤气发生炉煤的用量，减少了送风量，从而也减少了助燃风机电机功率的消耗。因此，节能减排，实现零排放。
在低温段退火，是为了保证渗碳体己充分分解的组织能从高温段温度迅速冷却到低温段温度，以求得到以铁素体基体为主、包括石墨和部分珠光体组织高延展性的球墨铸铁组织。
（3）所述的冷却段退火：通过鼓风机将冷却风输送入空气换热器，将球墨铸铁管快速冷却到600℃以下，进行冷却段退火，球墨铸铁管快速冷却过程中释放出大量的热能，这样能有效利用冷却球墨铸铁管放出的余热，减少传统冷却方式产生的能耗，此时送入冲天炉的冷风由室温升到450℃～600℃，热风强化了冲天炉焦炭燃烧，提高了冲天炉内温度，实现余热综合利用的目的。从而提高铁水温度，减少硅锰烧损，改善了铁液质量，铸件质量好。减少焦炭用量，节能，可使冲天炉做到封闭操作。
本发明一种余热综合利用、节能减排的球墨铸铁管生产工艺方法，冲天炉产生的烟气通过气体混合器混合输送到连续式退火炉的高温段与低温段的燃烧器中燃烧，烟气余热大量被煤气吸收,降低了加热燃料消耗。同时烟气中的一氧化碳充分燃烧，充分利用能源，给高温段、低温段加热，同时减少烟尘排放，节能减排。
本发明一种余热综合利用、节能减排的球墨铸铁管生产工艺方法，充分利用生产过程中连续式退火炉所产生余热，经空气换热器换热的热风送入冲天炉，对所产生的余热空气加以综合利用。有效利用这部分热风废热资源，就能够有效的降低综合能耗，从而降低生产成本。
本发明一种余热综合利用、节能减排的球墨铸铁管生产工艺方法，在连续式退火炉中，多工位连续退火，节省空间，减少设备占地，简化生产工序，提高生产效率。
本发明一种余热综合利用、节能减排的球墨铸铁管生产工艺方法，采用连续式退火方式，该连续式退火炉结构设计科学，退火效率高，速度快，自动化程度高，球墨铸铁管在退火窑内间断性的运动，使每件球墨铸铁管工件经过的路径一致，从而每件工件所受到的温度基本一致，保证工件组织均匀一致，工件质量好。
综上所述，本发明一种余热综合利用、节能减排的球墨铸铁管生产工艺方法，节能减排，零排放，余热综合利用，降低综合能耗，降低生产成本，节省空间，减少设备占地，简化生产工序，提高生产效率，退火效率高，速度快，自动化程度高，保证工件组织均匀一致，工件质量好。
附图说明
以下结合附图及其实施例对本发明作更进一步的说明。
图1是本发明的工作原理示意图。
具体实施方式
实施例1：
在图1中，本发明一种余热综合利用、节能减排的球墨铸铁管生产工艺方法，依次包括如下步骤：
（1）高温段退火
首先，高温段内混合气体燃烧：将冲天炉产生的烟气、煤气发生炉输出的煤气及助燃风机输出的空气三种气体通过气体混合器的混合产生混合气体，然后将混合气体输送到连续式退火炉的若干个高温段燃烧器中燃烧，使连续式退火炉的高温段室温达到900℃；
然后，球墨铸铁管高温退火：将球墨铸铁管输送入连续式退火炉的高温段中，球墨铸铁管在900℃温度下高温退火，在高温段停留2 h～5h；
（2）低温段退火
首先，低温段内混合气体燃烧：将冲天炉产生的烟气、煤气发生炉输出的煤气及助燃风机输出的空气三种气体通过气体混合器的混合产生混合气体，然后将混合气体输送到连续式退火炉的若干个低温段燃烧器中燃烧，使低温段室温达到720℃；
然后，球墨铸铁管低温退火：将经过高温段退火的球墨铸铁管，输送到连续式退火炉的低温段，球墨铸铁管在720℃温度下退火，在低温段停留3 h～6h；
（3）冷却段退火
最后，将经过低温段退火的球墨铸铁管，输送到连续式退火炉的冷却段，在冷却段内设置空气换热器，通过鼓风机将冷却风输送入空气换热器，将球墨铸铁管快速冷却到600℃以下，球墨铸铁管在此温度下快速冷却退火，以求得到以铁素体基体为主、包括石墨和部分珠光体组织高延展性的球墨铸铁组织，同时，将经过空气换热器换热输出的450℃热风，输送入冲天炉中利用。
实施例2：
在图1中，本发明一种余热综合利用、节能减排的球墨铸铁管生产工艺方法，依次包括如下步骤：
（1）高温段退火
首先，高温段内混合气体燃烧：将冲天炉产生的烟气、煤气发生炉输出的煤气及助燃风机输出的空气三种气体通过气体混合器的混合产生混合气体，然后将混合气体输送到连续式退火炉的若干个高温段燃烧器中燃烧，使连续式退火炉的高温段室温达到950℃；
然后，球墨铸铁管高温退火：将球墨铸铁管输送入连续式退火炉的高温段中，球墨铸铁管在950℃温度下高温退火，在高温段停留2 h～5h；
（2）低温段退火
首先，低温段内混合气体燃烧：将冲天炉产生的烟气、煤气发生炉输出的煤气及助燃风机输出的空气三种气体通过气体混合器的混合产生混合气体，然后将混合气体输送到连续式退火炉的若干个低温段燃烧器中燃烧，使低温段室温达到760℃；
然后，球墨铸铁管低温退火：将经过高温段退火的球墨铸铁管，输送到连续式退火炉的低温段，球墨铸铁管在760℃温度下退火，在低温段停留3 h～6h；
（3）冷却段退火
最后，将经过低温段退火的球墨铸铁管，输送到连续式退火炉的冷却段，在冷却段内设置空气换热器，通过鼓风机将冷却风输送入空气换热器，将球墨铸铁管快速冷却到600℃以下，球墨铸铁管在此温度下快速冷却退火，以求得到以铁素体基体为主、包括石墨和部分珠光体组织高延展性的球墨铸铁组织，同时，将经过空气换热器换热输出的450℃～600℃热风，输送入冲天炉中利用。
实施例3：
在图1中，本发明一种余热综合利用、节能减排的球墨铸铁管生产工艺方法，依次包括如下步骤：
（1）高温段退火
首先，高温段内混合气体燃烧：将冲天炉产生的烟气、煤气发生炉输出的煤气及助燃风机输出的空气三种气体通过气体混合器的混合产生混合气体，然后将混合气体输送到连续式退火炉的若干个高温段燃烧器中燃烧，使连续式退火炉的高温段室温达到925℃；
然后，球墨铸铁管高温退火：将球墨铸铁管输送入连续式退火炉的高温段中，球墨铸铁管在925℃温度下高温退火，在高温段停留2 h～5h；
（2）低温段退火
首先，低温段内混合气体燃烧：将冲天炉产生的烟气、煤气发生炉输出的煤气及助燃风机输出的空气三种气体通过气体混合器的混合产生混合气体，然后将混合气体输送到连续式退火炉的若干个低温段燃烧器中燃烧，使低温段室温达到720℃～760℃；
然后，球墨铸铁管低温退火：将经过高温段退火的球墨铸铁管，输送到连续式退火炉的低温段，球墨铸铁管在740℃温度下退火，在低温段停留3 h～6h；
（3）冷却段退火
最后，将经过低温段退火的球墨铸铁管，输送到连续式退火炉的冷却段，在冷却段内设置空气换热器，通过鼓风机将冷却风输送入空气换热器，将球墨铸铁管快速冷却到600℃以下，球墨铸铁管在此温度下快速冷却退火，以求得到以铁素体基体为主、包括石墨和部分珠光体组织高延展性的球墨铸铁组织，同时，将经过空气换热器换热输出的450℃～600℃热风，输送入冲天炉中利用。
本发明一种余热综合利用、节能减排的球墨铸铁管生产工艺方法，以上所述实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (1)

1.一种余热综合利用、节能减排的球墨铸铁管生产工艺方法，其特征在于，依次包括如下步骤：
（1）高温段退火
首先，高温段内混合气体燃烧：将冲天炉产生的烟气、煤气发生炉输出的煤气及助燃风机输出的空气三种气体通过气体混合器的混合产生混合气体，然后将混合气体输送到连续式退火炉的若干个高温段燃烧器中燃烧，使连续式退火炉的高温段室温达到900℃～950℃；
然后，球墨铸铁管高温退火：将球墨铸铁管输送入连续式退火炉的高温段中，球墨铸铁管在900℃～950℃温度下高温退火，在高温段停留2 h～5h；
（2）低温段退火
首先，低温段内混合气体燃烧：将冲天炉产生的烟气、煤气发生炉输出的煤气及助燃风机输出的空气三种气体通过气体混合器的混合产生混合气体，然后将混合气体输送到连续式退火炉的若干个低温段燃烧器中燃烧，使低温段室温达到720℃～760℃；
然后，球墨铸铁管低温退火：将经过高温段退火的球墨铸铁管，输送到连续式退火炉的低温段，球墨铸铁管在720℃～760℃温度下退火，在低温段停留3 h～6h；
（3）冷却段退火
最后，将经过低温段退火的球墨铸铁管，输送到连续式退火炉的冷却段，在冷却段内设置空气换热器，通过鼓风机将冷却风输送入空气换热器，将球墨铸铁管快速冷却到600℃以下，球墨铸铁管在此温度下快速冷却退火，以求得到以铁素体基体为主、包括石墨和部分珠光体组织高延展性的球墨铸铁组织，同时，将经过空气换热器换热输出的450℃～600℃热风，输送入冲天炉中利用。
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