CN115449610A - 一种明火加热和无氧化均热的热处理炉及热处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种明火加热和无氧化均热的热处理炉及热处理方法，涉及热处理领域。该明火加热和无氧化均热的热处理炉包括设有传送辊组件的热处理炉体，热处理炉体包括依次连通的加热段炉体、均热段炉体和保温段炉体，加热段炉体和均热段炉体之间及均热段炉体和保温段炉体之间分别设有隔离组件，隔离组件包括分别设于传送辊组件上方和下方的可升降的炉门和耐火墙，均热段炉体内设有多个用于加热的明火烧嘴，保温段炉体内设有多个用于加热的辐射管烧嘴，加热段炉体底部和均热段炉体底部分别通过多根烟气管连通。明火加热和无氧化均热的热处理炉能够利用明火烧嘴燃烧烟气余热，减少保温时热处理件的氧化来提高产品质量，从而在节约投资成本的同时保证了产品质量。
Description
技术领域
本申请涉及热处理领域，具体而言，涉及一种明火加热和无氧化均热的热处理炉及热处理方法。
背景技术
热处理炉按工作方式可以分为间歇式和连续式，按钢板的输送方式可以分为外部机械式、罩式、台车式、步进梁式和辊底式，按加热方式可以分为明火加热式和辐射管加热式。辊底式热处理炉多为连续式作业，其加热方式根据热处理工艺的需求即有采用明火加热也有采用辐射管加热。
明火加热的辊底式热处理炉能在满足工艺温度的条件下大幅度的降低设备投资成本，但是不能很好的保证炉内的无氧化气氛，加热过程中容易使热处理件表面氧化，产品质量得不到保证；辐射管加热的辊底式热处理炉，炉内一般通入保护性气体，使热处理件在加热及保温过程中表面无氧化，产品质量更加稳定，同时采用辐射管加热的辊底式热处理炉是我炉内温度更加的均匀，但由于辐射管需采用耐热钢铸件导致设备的前期投入成本会有所增加。
因为明火加热与辐射管加热炉内气氛相矛盾，一个炉子内部选用一种加热模式居多，对于一些高中温的热处理工艺，如用明火加热则无法避免表面氧化，产品的最终质量无法得到保证，如用辐射管加热则设备前期投资过大，后期回本时间长。
发明内容
本申请的目的在于提供一种明火加热和无氧化均热的热处理炉及热处理方法，其能够利用明火烧嘴燃烧烟气余热，减少保温时热处理件的氧化来提高产品质量，从而在节约投资成本的同时保证了产品质量。
本申请的实施例是这样实现的：
本申请实施例提供一种明火加热和无氧化均热的热处理炉，其包括设有传送辊组件的热处理炉体，热处理炉体包括依次连通的加热段炉体、均热段炉体和保温段炉体，加热段炉体和均热段炉体之间及均热段炉体和保温段炉体之间分别设有隔离组件，隔离组件包括分别设于传送辊组件上方和下方的可升降的炉门和耐火墙，均热段炉体内设有多个用于加热的明火烧嘴，保温段炉体内设有多个用于加热的辐射管烧嘴，加热段炉体底部和均热段炉体底部分别通过多根烟气管连通。
在一些可选的实施方案中，热处理炉体内设有连通管，加热段炉体底部和均热段炉体底部分别通过烟气管与连通管连通，烟气管上设有截断阀。
在一些可选的实施方案中，还包括热风炉，加热段炉体内设有多个与热风炉连通的热风喷管。
在一些可选的实施方案中，加热段炉体还设有用于搅匀其内部气体的循环风机。
在一些可选的实施方案中，保温段炉体内设有沿其宽度方向延伸的保护气输送管，保护气输送管顶部设有多个沿长度方向间隔布置的保护气输送孔，保护气输送管设于对应耐火墙侧部。
在一些可选的实施方案中，加热段炉体靠近均热段炉体的一端底部和均热段炉体靠近加热段炉体和保温段炉体的两端底部分别连接有至少一个烟气管。
在一些可选的实施方案中，加热段炉体的长度占热处理炉体长度的1/5-1/3，均热段炉体的长度占热处理炉体长度的1/4-1/2，保温段炉体的长度占热处理炉体长度的1/6-9/20。
在一些可选的实施方案中，还包括用于驱动炉门升降的驱动装置，驱动装置包括至少一根丝杆及用于驱动丝杆旋转的电机组件，炉门通过螺纹套设于丝杆上。
本申请还提供了一种明火加热和无氧化均热的热处理方法，将热处理件依次通过热处理炉体的加热段炉体、均热段炉体和保温段炉体进行预热、加热和保温处理，其中加热段炉体使用均热段炉体内烟气进行加热，均热段炉体使用明火烧嘴加热，保温段炉体使用辐射管烧嘴加热，并在加热段炉体和均热段炉体之间及均热段炉体和保温段炉体之间分别使用隔离组件进行，隔离组件包括分别设于热处理炉体的传送辊组件上方和下方的可升降的炉门和耐火墙。
本申请的有益效果是：本申请提供的明火加热和无氧化均热的热处理炉包括设有传送辊组件的热处理炉体，热处理炉体包括依次连通的加热段炉体、均热段炉体和保温段炉体，加热段炉体和均热段炉体之间及均热段炉体和保温段炉体之间分别设有隔离组件，隔离组件包括分别设于传送辊组件上方和下方的可升降的炉门和耐火墙，均热段炉体内设有多个用于加热的明火烧嘴，保温段炉体内设有多个用于加热的辐射管烧嘴，加热段炉体底部和均热段炉体底部分别通过多根烟气管连通。本申请提供的明火加热和无氧化均热的热处理炉能够充分利用明火烧嘴燃烧后的烟气余热，同时减少保温时热处理件表面的氧化来提高产品质量，从而在节约投资成本的同时保证了产品质量。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的明火加热和无氧化均热的热处理炉的剖视结构示意图；
图2为沿图1中A-A剖面线的剖视图；
图3为沿图1中B-B剖面线的剖视图；
图4为本申请实施例提供的明火加热和无氧化均热的热处理炉中保护气输送管的结构示意图。
图中：100、热处理炉体；110、传送辊组件；120、加热段炉体；130、均热段炉体；140、保温段炉体；150、炉门；160、耐火墙；170、明火烧嘴；180、辐射管烧嘴；190、烟气管；200、连通管；210、截断阀；220、热风炉；230、热风喷管；240、循环风机；250、保护气输送管；260、保护气输送孔；310、进料门；320、出料门。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
以下结合实施例对本申请的明火加热和无氧化均热的热处理炉和热处理方法的特征和性能作进一步的详细描述。
如图1、图2、图3和图4所示，本申请实施例提供一种明火加热和无氧化均热的热处理炉，其包括设有传送辊组件110的热处理炉体100，热处理炉体100的两端分别设有可开闭的进料门310和出料门320，热处理炉体100包括依次连通的加热段炉体120、均热段炉体130和保温段炉体140，加热段炉体120的长度占热处理炉体100长度的1/5，均热段炉体130的长度占热处理炉体100长度的7/20，保温段炉体140的长度占热处理炉体100长度的9/20；加热段炉体120和均热段炉体130之间及均热段炉体130和保温段炉体140之间分别设有隔离组件，每个隔离组件均包括设于传送辊组件110上方的可升降的炉门150、用于驱动炉门150升降的驱动装置及设于传送辊组件110下方的耐火墙160，耐火墙160的顶部和底部分别抵压传送辊组件110底面和热处理炉体100底壁，驱动装置包括两根丝杆及用于驱动丝杆旋转的电机组件，炉门150通过螺纹套设于两根丝杆上，电机组件包括电机、与电机输出轴连接的齿轮箱，齿轮箱的两根输出轴分别通过一个涡轮蜗杆机构与两根丝杆传动连接。均热段炉体130内设有七个用于加热的明火烧嘴170，保温段炉体140内设有十四个用于加热的辐射管烧嘴180，热处理炉体100内设有连通管200，加热段炉体120底部和均热段炉体130底部分别通过三根和六根烟气管190与连通管200连通，每根烟气管190上均设有截断阀210。加热段炉体120顶部连接有热风炉220，加热段炉体120内设有十二根与热风炉220连通的热风喷管230，加热段炉体120顶部设有用于搅匀其内部气体的循环风机240。保温段炉体140内设有沿其宽度方向延伸的保护气输送管250，保护气输送管250顶部设有多个沿长度方向间隔布置的保护气输送孔260，保护气输送管250设于对应耐火墙160侧部。加热段炉体120靠近均热段炉体130的一端底部和均热段炉体130靠近加热段炉体120和保温段炉体140的两端底部分别连接有一个烟气管190。
本申请实施例还提供了一种使用上述明火加热和无氧化均热的热处理炉的热处理方法，其包括以下步骤：
将热处理件依次通过热处理炉体100的加热段炉体120、均热段炉体130和保温段炉体140进行预热、加热和保温处理；首先通过两个驱动装置控制两个炉门150下降至抵压传送辊组件110，从而通过两个隔离组件中上下布置于传送辊组件110上方和下方的炉门150和耐火墙160将热处理炉体100分隔为加热段炉体120、均热段炉体130和保温段炉体140，随后分别通过明火烧嘴170和辐射管烧嘴180对均热段炉体130和保温段炉体140进行加热，并开启各个截断阀210将烟气管190连通，使均热段炉体130内的高温烟气经烟气管190、连通管200和烟气管190通入加热段炉体120内进行加热，同时为了避免均热段炉体130内的高温烟气温度不能满足加热要求，使用者还可以通过热风炉220将空气加热，随后通过热风炉220连通的热风喷管230将热空气通入至加热段炉体120内进行加热，并使用加热段炉体120顶部设有的循环风机240将加热段炉体120内部热空气搅匀，并将保护气体通入保温段炉体140内设有的保护气输送管250，使保护气体从保护气输送管250顶部设有的保护气输送孔260向上喷出形成保护气帘，当加热段炉体120、均热段炉体130和保温段炉体140内温度均达到预设温度时，打开进料门310使用传送辊组件110输送热处理件，当热处理件依次移动至加热段炉体120和均热段炉体130之间和均热段炉体130和保温段炉体140之间的隔离组件处时，控制对应的隔离组件炉门150升起使热处理件通过后降下炉门150，最后打开出料门320输出热处理件后关闭，从而保证加热段炉体120、均热段炉体130和保温段炉体140之间的不同气氛和温度对热处理件进行处理，并保证保温段炉体140内的隔绝氧气环境避免氧化热处理件。
其中，加热段炉体120的加热热风采用的是均热段炉体130明火烧嘴170燃烧后产生的炉气，从而进一步对均热段炉体130烟气的余热回收利用，提高热效率并降低作业成本；为了避免不同炉段之间的炉气相互干扰对产品表面的质量产生影响，加热段炉体120、均热段炉体130和保温段炉体140之间的传送辊组件110上部添加可升降的炉门150，调整炉门150高度来适应热处理件的厚度尺寸，从而在不影响热处理件连续通过的前提下，尽可能降低不同炉段气氛的相互干扰，在传送辊组件110下方设置耐火墙160隔绝不同炉段之间的炉气流动；加热段炉体120靠近均热段炉体130的一端底部和均热段炉体130靠近加热段炉体120和保温段炉体140的两端底部分别连接有一个烟气管190，从而在加热段炉体120、均热段炉体130和保温段炉体140交界处形成负压，避免不同炉段之间相互影响；在均热段炉体130和保温段炉体140交界处的保温段炉体140内增加一保护气输送管250向上喷出保护气体形成保护气气帘，能够保证保温段炉体140内的保护性气氛。
以上所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
Claims (9)
1.一种明火加热和无氧化均热的热处理炉，其包括设有传送辊组件的热处理炉体，其特征在于，所述热处理炉体包括依次连通的加热段炉体、均热段炉体和保温段炉体，所述加热段炉体和所述均热段炉体之间及所述均热段炉体和所述保温段炉体之间分别设有隔离组件，所述隔离组件包括分别设于所述传送辊组件上方和下方的可升降的炉门和耐火墙，所述均热段炉体内设有多个用于加热的明火烧嘴，所述保温段炉体内设有多个用于加热的辐射管烧嘴，所述加热段炉体底部和所述均热段炉体底部分别通过多根烟气管连通。
2.根据权利要求1所述的明火加热和无氧化均热的热处理炉，其特征在于，所述热处理炉体内设有连通管，所述加热段炉体底部和所述均热段炉体底部分别通过所述烟气管与所述连通管连通，所述烟气管上设有截断阀。
3.根据权利要求1所述的明火加热和无氧化均热的热处理炉，其特征在于，还包括热风炉，所述加热段炉体内设有多个与所述热风炉连通的热风喷管。
4.根据权利要求1所述的明火加热和无氧化均热的热处理炉，其特征在于，所述加热段炉体还设有用于搅匀其内部气体的循环风机。
5.根据权利要求1所述的明火加热和无氧化均热的热处理炉，其特征在于，所述保温段炉体内设有沿其宽度方向延伸的保护气输送管，所述保护气输送管顶部设有多个沿长度方向间隔布置的保护气输送孔，所述保护气输送管设于对应所述耐火墙侧部。
6.根据权利要求1所述的明火加热和无氧化均热的热处理炉，其特征在于，所述加热段炉体靠近所述均热段炉体的一端底部和所述均热段炉体靠近所述加热段炉体和所述保温段炉体的两端底部分别连接有至少一个所述烟气管。
7.根据权利要求1所述的明火加热和无氧化均热的热处理炉，其特征在于，所述加热段炉体的长度占所述热处理炉体长度的1/5-1/3，所述均热段炉体的长度占所述热处理炉体长度的1/4-1/2，所述保温段炉体的长度占所述热处理炉体长度的1/6-9/20。
8.根据权利要求1所述的明火加热和无氧化均热的热处理炉，其特征在于，还包括用于驱动所述炉门升降的驱动装置，所述驱动装置包括至少一根丝杆及用于驱动所述丝杆旋转的电机组件，所述炉门通过螺纹套设于所述丝杆上。
9.一种明火加热和无氧化均热的热处理方法，其特征在于，将热处理件依次通过热处理炉体的加热段炉体、均热段炉体和保温段炉体进行预热、加热和保温处理，其中所述加热段炉体使用所述均热段炉体内烟气进行加热，所述均热段炉体使用明火烧嘴加热，所述保温段炉体使用辐射管烧嘴加热，并在所述加热段炉体和所述均热段炉体之间及所述均热段炉体和所述保温段炉体之间分别使用隔离组件进行，所述隔离组件包括分别设于热处理炉体的传送辊组件上方和下方的可升降的炉门和耐火墙。
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