CN110423881A - 一种长程辊底式固溶退火炉 - Google Patents

一种长程辊底式固溶退火炉 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种长程辊底式固溶退火炉，包括炉体，所述炉体内设置有热处理腔、冷却腔与辊轴输送带；所述热处理腔内设置有天然气燃烧装置、新风装置与排烟装置；所述排烟装置包括连通热处理腔的排烟管道与排烟风机；所述新风装置包括连通热处理腔的新风管道与抽风机；所述新风管道上设置有从排烟管道内穿过的加热段，所述加热段沿排烟管道的长度方向呈螺旋状延伸。在热处理工作过程中炉内会产生大量烟尘与废气，利用高温的烟尘与废气对加热段内的空气进行加热，从而减少天然气产生的额外消耗；且加热段呈螺旋状增加了其在排烟管道内的自身长度，则延长了空气在排烟管道内流通的时间，从而增强加热效果。

Description

一种长程辊底式固溶退火炉
技术领域
本发明涉及固溶退火设备技术领域，特别涉及一种长程辊底式固溶退火炉。
背景技术
固溶退火亦即碳化物固溶退火，一种将成品件加热至1850 deg F(摄氏1010度)以上而脱除碳化物沉淀(即从不锈钢固体溶液中逃逸的碳)的工艺，此后将其迅速降温,通常是用水淬火，所含碳化物返回不锈钢固体溶液中。
目前，现有技术中授权公告号为CN201587963U的中国专利文件公开了一种固溶热处理炉及其中厚合金板材在线淬火及退火设备，包括炉体，炉体内设置有辊道、冷却系统、多个天然气燃烧器与循环风机，利用辊道将带材输送至炉体内，采用天然气燃烧对带材进行加热，再利用冷却系统对加热后的带材进行冷却淬火，实现快速连续化生产。
然而利用天然气或煤气燃烧进行热处理，需要不断地往炉体内提供燃烧所需的氧气，上述专利文件中采用循环风机将炉体外的空气补充进炉体内，而空气的温度远远低于炉内的温度，当空气被补充进炉体内后会对炉体内造成一定的降温影响，需要消耗更多的天然气保证炉体内的高温恒定，导致产生额外的成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种长程辊底式固溶退火炉，具有利用炉体余热加热通入的空气的效果，以减少额外成本。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种长程辊底式固溶退火炉，包括炉体，所述炉体内设置有热处理腔、冷却腔、从下方依次经过热处理腔与冷却腔的辊轴输送带；所述炉体的两端沿辊轴输送带分别设置有连通热处理腔的进料口、连通冷却腔的出料口；所述热处理腔内设置有天然气燃烧装置、新风装置与排烟装置；所述排烟装置包括连接于炉体上端并连通热处理腔的排烟管道、连接于排烟管道另一端的排烟风机；所述新风装置包括连接于炉体上端并连通热处理腔的新风管道、连接于新风管道另一端的抽风机；所述新风管道上设置有从排烟管道内穿过的加热段，所述加热段沿排烟管道的长度方向呈螺旋状延伸。
通过采用上述技术方案，在热处理工作过程中炉内会产生大量烟尘与废气，利用排烟装置能够将烟尘与废气排出并进行处理，避免造成环境污染；而新风管道的加热段位于排烟管道内，能够利用高温的烟尘与废气对加热段内的空气进行加热，从而减少天然气产生的额外消耗；且加热段呈螺旋状增加了其在排烟管道内的自身长度，则延长了空气在排烟管道内流通的时间，从而增强加热效果。
本发明进一步设置为：所述加热段的两端沿排烟管道的轴心线贯穿其两端，且加热段的两端与新风管道之间能够相对转动并连接有气动旋转接头；所述炉体上端设置有用于驱动加热段转动的驱动电机，所述驱动电机连接于加热段延伸至排烟管道外的端部上。
通过采用上述技术方案，由于烟尘与废气在管道内并不是均匀流通的，则利用驱动电机驱动加热段于排烟管道内转动，从而使加热段内的空气能够更加均匀的受热；且加热段的转动能够带动烟尘与废气呈螺旋状流通，从而增加了与加热段之间的接触面积，增强加热效果。
本发明进一步设置为：所述炉体内于热处理腔和冷却腔之间设置有过渡腔，所述过渡腔与热处理腔和冷却腔之间均设置有隔板，所述隔板的下端设置有供辊轴输送带与输送的带材经过的输送口。
通过采用上述技术方案，利用过渡腔将热处理腔与冷却腔分隔，并利用隔板减小两者之间的连通面积，避免热处理工序与冷却工序相互影响。
本发明进一步设置为：所述炉体上于过渡腔处开设有观察口，所述观察口处安装有高温玻璃制成的观察窗。
通过采用上述技术方案，由于过渡腔中不进行热处理与冷却处理，则操作人眼能够利用观察窗清楚地看到过渡腔中所经过的带材情况。
本发明进一步设置为：所述新风装置还包括一端连接抽风机的进风管道，所述进风管道的另一端从过渡腔中穿过并连通热处理腔；所述进风管道位于过渡腔内的一段为余热段，所述余热段于水平面内呈波纹状延伸。
通过采用上述技术方案，密闭的过渡腔能够保留带材散发的热量，具有一定的保温作用，从而能够利用这些热量对余热段内的空气进行加热，增加了新风装置往热处理腔内通入的加热过的空气量，而炉体一端的进料口则能够另外往热处理腔内通入外界未加热过的空气；由于辊轴输送带上通常一次性并排输送多根带材，则在水平面内呈波纹状的余热段不仅增加了其在过渡腔内的长度，且增加了其与带材之间的相对面积，从而能够更直接、更有效的利用带材散发的余热进行加热。
本发明进一步设置为：所述余热段沿竖直方向间隔设置有若干层，任一层余热段均呈波纹状，且相邻的上下两层余热段首尾相连。
通过采用上述技术方案，利用多层余热段进一步增加了空气在过渡腔内的流通距离，从而增强加热效果。
本发明进一步设置为：所述新风管道穿出排烟管道的一端设置有储风腔，所述储风腔上沿热处理腔的长度方向均匀设置有若干连通热处理腔的进风分管；所述进风管道穿出过渡腔的一端同样连接于储风腔上。
通过采用上述技术方案，使新风管道与进风管道均连通于储风腔上，将经过加热段与余热段加热的空气于储风腔内相互混合，再通过进风分管分别通入热处理腔的各处，从而使进入热处理腔内的空气分布、温度更加均匀。
本发明进一步设置为：所述排烟装置还包括一端连接排烟风机的排气管道，所述排气管道的另一端连通过渡腔的上端；所述排烟管道连接于热处理腔远离过渡腔的一端。
通过采用上述技术方案，利用排烟风机将热处理腔内一定量的的烟尘与废气通过隔板下方的输送口抽入过渡腔内，从而利用高温的烟尘与废气对过渡腔内的余热段进行加热，增强加热效果；且使得热处理腔能够从两端同时排烟，增强排烟效果。
综上所述，本发明的有益效果为：
1、在热处理工作过程中炉内会产生大量烟尘与废气，利用排烟装置能够将烟尘与废气排出并进行处理，避免造成环境污染；而新风管道的加热段位于排烟管道内，能够利用高温的烟尘与废气对加热段内的空气进行加热，从而减少天然气产生的额外消耗；且加热段呈螺旋状增加了其在排烟管道内的自身长度，则延长了空气在排烟管道内流通的时间，从而增强加热效果；
2、密闭的过渡腔能够保留带材散发的热量，具有一定的保温作用，从而能够利用这些热量对余热段内的空气进行加热，增加了新风装置往热处理腔内通入的加热过的空气量，而炉体一端的进料口则能够另外往热处理腔内通入外界未加热过的空气；由于辊轴输送带上通常一次性并排输送多根带材，则在水平面内呈波纹状的余热段不仅增加了其在过渡腔内的长度，且增加了其与带材之间的相对面积，从而能够更直接、更有效的利用带材散发的余热进行加热；
3、利用排烟风机将热处理腔内一定量的的烟尘与废气通过隔板下方的输送口抽入过渡腔内，从而利用高温的烟尘与废气对过渡腔内的余热段进行加热，增强加热效果；且使得热处理腔能够从两端同时排烟，增强排烟效果。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是图1中的A处放大示意图；
图3是图1中的B处放大示意图；
图4是本发明的一层余热段的俯视示意图。
附图标记：1、炉体；11、热处理腔；12、冷却腔；13、过渡腔；131、隔板；132、输送口；133、观察窗；14、进料口；15、出料口；2、辊轴输送带；3、天然气燃烧装置；4、新风装置；41、新风管道；411、加热段；412、气动旋转接头；4121、转动端；4122、固定端；413、驱动电机；42、进风管道；421、余热段；43、储风腔；431、进风分管；5、排烟装置；51、排烟管道；52、排气管道；6、喷淋冷却装置。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本实施例公开了一种长程辊底式固溶退火炉，如图1所示，包括炉体1，炉体1内从左至右依次设置有热处理腔11、过渡腔13与冷却腔12。炉体1的左端开设有连通热处理腔11的进料口14，右端开设有连通冷却腔12的出料口15；辊轴输送带2从进料口14延伸进炉体1内并依次从热处理腔11、过渡腔13、冷却腔12底部经过，再从出料口15朝外延伸。热处理腔11内设置有天然气燃烧装置3、新风装置4与排烟装置5，而冷却腔12内设置有喷淋冷却装置6，利用辊轴输送带2将带材从进料口14输送进热处理腔11内，采用天然气燃烧对带材进行热处理，再进入冷却腔12内对加热后的带材进行冷却淬火，最后从出料口15出料，实现快速连续化生产。
如图1、图2所示，新风装置4包括新风管道41、进风管道42与储风腔43。新风管道41与进风管道42的一端均连接于抽风机（图中未示出）上、另一端均连通于储风腔43，储风腔43上则沿热处理腔11的长度方向均匀连接有若干连通热处理腔11的进风分管431；利用抽风机将空气抽入新风管道41与进风管道42中，再通入热处理腔11内各处，往炉体1内提供燃烧所需的氧气。
如图1、图3所示，排烟装置5包括排烟管道51与排气管道52，排烟管道51与排气管道52的一端均连接有排烟风机（图中未示出），排烟管道51的另一端连接于炉体1的左端并连通热处理腔11，排气管道52的另一端则连通过渡腔13的上端；使得热处理腔11能够从两端同时排烟，增强排烟效果。而过渡腔13与热处理腔11和冷却腔12之间均设置有隔板131，利用过渡腔13将热处理腔11与冷却腔12分隔，而隔板131的下端则开设有供辊轴输送带2与输送的带材经过的输送口132，利用隔板131减小两者之间的连通面积，避免热处理工序与冷却工序相互影响。
如图1、图2所示，新风管道41上设置有从排烟管道51内穿过的加热段411，加热段411的两端沿排烟管道51的轴心线贯穿其两端壁，且加热段411穿出排烟管道51的两端与新风管道41之间均通过气动旋转接头412连接；气动旋转接头412包括转动端4121与固定端4122，转动端4121与加热段411的端部固定连接，固定端4122则与新风管道41固定连接，使得新风管道41与加热段411之间能够相互转动且保持连通。在热处理工作过程中炉内会产生大量烟尘与废气，利用排烟装置5能够将烟尘与废气排出并进行处理，避免造成环境污染；而新风管道41的加热段411位于排烟管道51内，能够利用高温的烟尘与废气对加热段411内的空气进行加热，从而减少天然气产生的额外消耗。
如图2所示，由于烟尘与废气在管道内并不是均匀流通的，则在炉体1上端还安装有用于驱动加热段411转动的驱动电机413，驱动电机413通过齿轮组件连接于加热段411延伸至排烟管道51外的端部上，利用驱动电机413驱动加热段411于排烟管道51内转动，从而使加热段411内的空气能够更加均匀的受热。而加热段411沿排烟管道51的长度方向呈螺旋状延伸，增加了其在排烟管道51内的自身长度，则延长了空气在排烟管道51内流通的时间，且加热段411的转动能够带动烟尘与废气呈螺旋状流通，从而增加了与加热段411之间的接触面积，增强加热效果。
如图3、图4所示，进风管道42上设置有从过渡腔13中穿过的余热段421，余热段421沿竖直方向间隔设置有若干层，任一层余热段421均于水平面内呈波纹状延伸，且相邻的上下两层余热段421首尾相连。密闭的过渡腔13能够保留带材散发的热量，具有一定的保温作用，从而能够利用这些热量对余热段421内的空气进行加热。参照图1、图2，而经过加热段411与余热段421加热的空气于储风腔43内相互混合，再通过进风分管431分别通入热处理腔11的各处，从而使进入热处理腔11内的空气分布、温度更加均匀。
且由于辊轴输送带2上通常一次性并排输送多根带材，则在水平面内呈波纹状的余热段421不仅增加了其在过渡腔13内的长度，且增加了其与带材之间的相对面积，从而能够更直接、更有效的利用带材散发的余热进行加热，增加了新风装置4往热处理腔11内通入的加热过的空气量，炉体1左端的进料口14则能够另外往热处理腔11内通入外界未加热过的空气。
而在排烟风机与排气管道52的作用下，热处理腔11内一定量的的烟尘与废气会通过隔板131下方的输送口132被抽入过渡腔13内，从而同样能够利用高温的烟尘与废气对过渡腔13内的余热段421进行加热，增强加热效果。
如图3所示，炉体1上于过渡腔13处开设有观察口，观察口处安装有高温玻璃制成的观察窗133。由于过渡腔13中不进行热处理与冷却处理，则操作人眼能够利用观察窗133清楚地看到过渡腔13中所经过的带材，便于检查带材的热处理情况。
本实施例的具体操作流程如下：
利用辊轴输送带2将带材从进料口14输送进热处理腔11内，采用天然气燃烧对带材进行热处理，产生的烟尘与废气则通过两端的排烟管道51与排气管道52排出，再由新风装置4往热处理腔11内通入新的空气助燃；而新风管道41与进气管道通入的空气分别经过排烟管道51与过渡腔13的加热，再通入储风腔43内混合后从各个进风分管431通入热处理腔11中，有效减少了天然气的额外消耗；接着热处理完后的带材进入冷却腔12内，通过喷淋冷却装置6进行冷却淬火，最后从出料口15出料，实现快速连续化生产。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种长程辊底式固溶退火炉，包括炉体(1)，所述炉体(1)内设置有热处理腔(11)、冷却腔(12)、从下方依次经过热处理腔(11)与冷却腔(12)的辊轴输送带(2)；所述炉体(1)的两端沿辊轴输送带(2)分别设置有连通热处理腔(11)的进料口(14)、连通冷却腔(12)的出料口(15)；其特征在于：所述热处理腔(11)内设置有天然气燃烧装置(3)、新风装置(4)与排烟装置(5)；所述排烟装置(5)包括连接于炉体(1)上端并连通热处理腔(11)的排烟管道(51)、连接于排烟管道(51)另一端的排烟风机；所述新风装置(4)包括连接于炉体(1)上端并连通热处理腔(11)的新风管道(41)、连接于新风管道(41)另一端的抽风机；所述新风管道(41)上设置有从排烟管道(51)内穿过的加热段(411)，所述加热段(411)沿排烟管道(51)的长度方向呈螺旋状延伸。
2.根据权利要求1所述的长程辊底式固溶退火炉，其特征在于：所述加热段(411)的两端沿排烟管道(51)的轴心线贯穿其两端，且加热段(411)的两端与新风管道(41)之间能够相对转动并连接有气动旋转接头(412)；所述炉体(1)上端设置有用于驱动加热段(411)转动的驱动电机(413)，所述驱动电机(413)连接于加热段(411)延伸至排烟管道(51)外的端部上。
3.根据权利要求1所述的长程辊底式固溶退火炉，其特征在于：所述炉体(1)内于热处理腔(11)和冷却腔(12)之间设置有过渡腔(13)，所述过渡腔(13)与热处理腔(11)和冷却腔(12)之间均设置有隔板(131)，所述隔板(131)的下端设置有供辊轴输送带(2)与输送的带材经过的输送口(132)。
4.根据权利要求3所述的长程辊底式固溶退火炉，其特征在于：所述炉体(1)上于过渡腔(13)处开设有观察口，所述观察口处安装有高温玻璃制成的观察窗(133)。
5.根据权利要求3所述的长程辊底式固溶退火炉，其特征在于：所述新风装置(4)还包括一端连接抽风机的进风管道(42)，所述进风管道(42)的另一端从过渡腔(13)中穿过并连通热处理腔(11)；所述进风管道(42)位于过渡腔(13)内的一段为余热段(421)，所述余热段(421)于水平面内呈波纹状延伸。
6.根据权利要求5所述的长程辊底式固溶退火炉，其特征在于：所述余热段(421)沿竖直方向间隔设置有若干层，任一层余热段(421)均呈波纹状，且相邻的上下两层余热段(421)首尾相连。
7.根据权利要求5所述的长程辊底式固溶退火炉，其特征在于：所述新风管道(41)穿出排烟管道(51)的一端设置有储风腔(43)，所述储风腔(43)上沿热处理腔(11)的长度方向均匀设置有若干连通热处理腔(11)的进风分管(431)；所述进风管道(42)穿出过渡腔(13)的一端同样连接于储风腔(43)上。
8.根据权利要求5所述的长程辊底式固溶退火炉，其特征在于：所述排烟装置(5)还包括一端连接排烟风机的排气管道(52)，所述排气管道(52)的另一端连通过渡腔(13)的上端；所述排烟管道(51)连接于热处理腔(11)远离过渡腔(13)的一端。
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