CN201158686Y - 蓄热式钢丝热处理炉 - Google Patents

Abstract

一种蓄热式钢丝热处理炉，是针对目前的钢丝热处理炉的热效率和生产能力低，钢丝加热易氧化和卡线的不足而设计的。是在热处理炉沿炉长方向设置有预热段、加热段和均热段三部分；并由一排耐高温的合金钢管，将炉膛分割为上下两个腔；在每一段炉膛两侧的炉墙上，设置有4－8对燃烧嘴和蓄热体腔，蓄热体腔内装有蓄热体。燃烧嘴通过空气及烟气管道与蓄热体腔连接，每对燃烧嘴在钢管排的上面和下面分别设置一个。炉墙采用耐火浇注料、轻质粘土砖和耐火纤维毡三层复合结构，外面包敷有钢板，通过PLC控制炉子的运行。具有处理的产品质量好、生产效率和热效率高、节省燃气及氧化烧损低的优点，为各种钢丝的生产提供了优质的原料。

Description

蓄热式钢丝热处理炉

技术领域

本实用新型属于钢丝绳生产制造领域，主要是涉及具有热效率高、炉温调控灵活和钢丝氧化烧损低的蓄热式钢丝热处理炉。

背景技术

目前生产钢丝绳时加热钢丝常用的热处理炉是马弗炉，而传统的马弗炉炉膛由多孔马弗砖分隔成上、下两个炉膛，烟气在上炉膛流动到炉尾后折返到下炉膛后回到炉头，然后经下排烟烟道排出。这种炉型结构直接带来了许多难以解决的问题，影响了钢丝热处理质量，具体表现在以下几个方面：气流分布不均匀，在炉子宽度方向上钢丝温差较大，降低了产品的合格率；燃料消耗高，热效率在20％以下；由于马弗砖接口处存有间隙，燃烧后的烟气通过间隙进入孔内，使孔内形成氧化性气氛，在高温下极易造成钢丝氧化，特别是马弗砖破损以后，钢丝氧化烧损更加严重。由于钢丝氧化烧损量大，使马弗砖孔内因氧化铁皮脱落而使通道变窄，经常发生卡线现象。另外，由于炉子存在热效率低；导热热阻大，影响烟气向钢丝的传热效果；炉内燃烧空间有限，使炉子供热能力受到限制，所以该炉的生产效率也是很低的。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种蓄热式钢丝热处理炉。该炉使钢丝的热处理具有质量好、效率高、节省燃气及氧化烧损低的特点。

本实用新型是通过以下措施实现的，主要由炉体、炉墙、燃烧嘴和控制装置组成。热处理炉沿炉长方向按温度划分由预热段、加热段和均热段三部分组成；在炉膛高度方向的中间位置，由前至后水平设置有一排耐高温的合金钢管，将炉膛分割为上下两个腔；在每段炉膛两侧的炉墙上，分别设置有4-8对蓄热式燃烧嘴，每对燃烧嘴位于钢管排的上下各1个。炉墙采用三层复合结构，由内向外分别为耐火浇注料、轻质粘土砖和耐火纤维毡，炉墙外包敷有钢板。每个燃烧嘴均由煤气喷嘴和空气喷嘴组成，钢管排上面燃烧嘴的煤气喷嘴位于空气喷嘴的下方，下面燃烧嘴的煤气喷嘴位于空气喷嘴的上方，两喷嘴间的距离为30-120mm；煤气喷嘴处于水平位置，空气喷嘴与煤气喷嘴之间的夹角为5-50°，空气喷嘴同时又是烟气吸嘴。

在炉子每一段两侧的炉墙上，均设置有蓄热体腔，腔内装有蓄热体，蓄热体为高氧化铝陶瓷球，燃烧嘴的空气和烟气管道与蓄热体腔连接。采用集中蓄热，分散燃烧提高炉内温度分布的均匀性，每个蓄热体腔与4-8对喷嘴的空气及烟气通道连接。通过PLC控制空气和烟气换向阀，使炉内排出的高温烟气和进入炉内的常温空气交替通过蓄热体腔，通过蓄热体吸收烟气的余热，加热进入炉内的空气，实现了烟气余热的回收。

热处理炉使用时，钢丝从耐高温的合金钢管内孔通过，依次经过预热、加热和均热阶段，完成热处理工序。由于钢管的导热系数远大于粘土砖，钢管内外壁面的温差小于马弗砖内外表面的温差，强化了火焰向钢丝的传热，大大提高了炉子的热效率和产量。

炉内各段的温度及各燃烧嘴的工作状态，采用PLC根据设计的工艺方案进行控制。使炉温控制灵活，能很好地适应生产条件的变化。可以保持热处理炉始终在工艺要求的最佳状态下运行。能够很好地适应钢丝产量和规格的变化，提高产品的加热质量。由于炉体和钢管的密封良好，所以，燃气消耗和钢丝的氧化均降到最低。

本实用新型的有益效果是，炉温调控灵活，能够很好地适应生产条件的变化，产品的加热质量得到明显的提高。正常生产条件下，产品合格率可达100％。由于耐高温合金钢管的使用，炉内的传热得到了强化，保证了钢丝的加热温度和工艺要求，炉子的生产率提高了2-2.5倍。炉子的热效率由原来的15-20％提高到51％，每吨产品可节约煤气60％左右。同时，钢丝的氧化烧损下降到3‰以下。为钢丝的生产提供了优质的原料。

附图说明

图1-图3为本实用新型的结构示意图，图1是纵向垂直剖视图，图2是纵向水平剖视图，图3是横截面图。图中1为炉顶、2为空气喷嘴及烟气吸嘴、3为煤气喷嘴、4为合金钢管、5为钢管托梁、6为上炉膛、7为下炉膛、8为炉底、9为蓄热体腔、10为空气及烟气管道、11为炉墙、12为蓄热体篦子。

具体实施方式

现结合附图说明本实用新型的一个实施例，处理钢丝的直径为5-8.5毫米，钢丝的加热温度为900-980℃。热处理炉的外形尺寸为，长17.7米，宽3.3米，高2米。沿炉长方向由预热段、加热段和均热段三部分组成，每一段的长度为5300mm；在炉膛高度方向的中间位置，由前至后水平设置有一排30根耐高温的合金钢管4，将炉膛分割为上下两个腔。下部炉膛7的高度为750毫米，上部炉膛6的高度为650毫米。在每段炉膛两侧的炉墙11上，设置有6对燃烧嘴，燃烧嘴在钢管排4的上面和下面分别设置一个。空气喷嘴2与煤气喷嘴3的之间的距离为70mm，夹角为30°。空气喷嘴及烟气吸嘴2通过空气及烟气管道10与蓄热体腔9连接。炉墙11采用三层复合结构，由内向外分别为耐火浇注料310毫米、轻质粘土砖185毫米和耐火纤维毡50毫米，炉墙外包敷有6毫米厚的钢板。

根据炉膛内温度变化的大小，通过PLC控制进入各燃烧嘴的煤气量和空气量，使炉温保持在工艺要求的温度。蓄热体腔9内的蓄热体是直径为15毫米的高氧化铝陶瓷球；通过PLC控制换向阀，使炉内排出的高温烟气和进入炉内的常温空气交替通过蓄热体腔9，通过蓄热体吸收的烟气余热，加热进入炉内的空气，实现了烟气余热的回收。空气预热的温度为800-850℃，排烟温度低于150℃。

Claims (4)

1、一种蓄热式钢丝热处理炉，主要由炉体、炉墙、燃烧嘴和控制装置组成。热处理炉沿炉长方向按温度划分由预热段、加热段和均热段三部分组成；在炉膛高度方向的中间位置，由前至后水平设置有一排耐高温的合金钢管(4)，将炉膛分割为上下两个腔；在每段炉膛两侧的炉墙(11)上，分别设置有4-8对蓄热式燃烧嘴，每对燃烧嘴位于钢管排(4)的上下各1个；炉墙(11)采用三层复合结构，由内向外分别为耐火浇注料、轻质粘土砖和耐火纤维毡，炉墙外包敷有钢板；在炉子每一段两侧的炉墙(11)上，均设置有蓄热体腔(9)，腔内装有蓄热体，燃烧嘴的空气和烟气管道(10)与蓄热体腔(9)连接。

2、根据权利要求1所述的蓄热式钢丝热处理炉，其特征是：每个燃烧嘴均由煤气喷嘴(3)和空气喷嘴(2)组成，钢管排(4)上面燃烧嘴的煤气喷嘴(3)位于空气喷嘴(2)的下方，下面燃烧嘴的煤气喷嘴(3)位于空气喷嘴(2)的上方，两喷嘴之间的距离为30-120mm；煤气喷嘴(3)处于水平位置，空气喷嘴(2)与煤气喷嘴的夹角为5-50°，空气喷嘴同时又是烟气吸嘴。

3、根据权利要求1所述的蓄热式钢丝热处理炉，其特征是：每个蓄热体腔(9)与4-8对喷嘴的空气及烟气管道(10)连接，蓄热体腔(9)内的蓄热体为高氧化铝陶瓷球。

4、根据权利要求1所述的蓄热式钢丝热处理炉，其特征是：通过PLC控制炉膛内的温度及空气和烟气换向阀。

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