CN202017038U - 一种铜及铜合金连续辊底式退火炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种铜及铜合金连续辊底式退火炉,该退火炉包括固定框架、炉辊及炉辊传动系统，在固定框架上沿炉辊传送方向依次设置有上料段、预热段、加热段、缓冷段、喷流冷却段、缓冷段、出料段，其中加热段包括对流加热室和辐射均温室；冷却段沿传送方向依次包括第一缓冷段、喷流冷却室、第二缓冷段、第三缓冷段、第四缓冷段。本实用新型采用分段式冷却结构，有效降低了冷却过程制品中产生的温差应力，有利于提高高品质、高合金化产品的尺寸精度，杜绝退火废品现象发生，并能最大限度地提高退火炉的生产效率。

Description

一种铜及铜合金连续辊底式退火炉

技术领域

本实用新型涉及一种铜及铜合金退火炉，尤其涉及一种铜及铜合金连续辊底式退火炉。

背景技术

现有铜及铜合金连续通过式退火炉包括锁气炉和辊网炉，连续通过式锁气退火炉存在的主要问题是：炉体结构复杂、炉型体积庞大、占地面积大、一次性投资极高。特别是在停炉-开炉期间，在炉内进行气体置换时，所需要的时间往往达到一周左右，“开炉置换”所需要的电耗、气耗很高。锁气退火炉在停产期间，往往仍需要带电、带气运行，生产成本高。连续通过式辊网退火炉，采用辊底加网链的技术，退火时网链和制品同时加热升温。由于网链自重超过2500kg，在整个退火过程中，网链反复吸热-升温-降温-冷却，极大地降低了辊网退火炉的热效率、增加生产成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术中存在的问题，提供一种投资成本较低、热效率较高、生产运行成本显著降低的铜及铜合金连续辊底式退火炉。

本实用新型的铜及铜合金连续辊底式退火炉，包括固定框架、炉辊及炉辊传动系统，在固定框架上沿炉辊传送方向依次设置有上料段、预热段、加热段、冷却段、出料段。

所述预热段的进口、加热段的出口及冷却段的出口分别设置有阻气密封帘；

所述预热段的进口、冷却段的出口分别设置有氮气喷流装置；

所述预热段的进口、冷却段的出口分别设置有集气罩和排烟管；

所述加热段内炉辊的上部设置有电热辐射管；加热段分为对流加热室和辐射均温室；其中对流加热室内设置至少一组强对流循环风机及导流器，并在每一组循环风机处设有氮-氢混合气体加入管；在辐射均温室的上部设有氮-氢混合气体加入管。

所述冷却段沿炉辊传送方向依次包括第一缓冷段、喷流冷却室、第二缓冷段、第三缓冷段、第四缓冷段，各缓冷段的顶部分别设有至少一组水冷盘管，且每组水冷盘管均有一个进水口和一个出水口；在第三缓冷段与第四缓冷段之间设置有氮气喷流装置。所述喷流冷却室内设置有循环风机、水冷却装置、喷流冷却装置、氮气加入装置。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型避免了网链反复吸热-升温-降温-冷却的过程，提高了退火炉的热效率、降低了能耗，降低了生产成本。

2、整个退火过程是在氮气或者氮气-氢气混合气体的保护下进行的，退火后制品无氧化、光亮，保持金属本色，实现中间退火后免酸洗的目的。适用于紫铜、黄铜、青铜、白铜合金管棒材的中间退火。

3、结构简单、占面积少，设备投资小，成本低。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1对本实用新型铜及铜合金连续辊底式退火炉的结构及退火工艺进行详细说明。

一种铜及铜合金连续辊底式退火炉，包括固定框架、炉辊及炉辊传动系统。固定框架为钢结构，炉辊两侧有辊肩，用于防止物料跑偏；炉辊材料为尼龙，可有效防止铜管表面擦伤。

在固定框架上沿炉辊传送方向依次设置有上料段1、预热段2、加热段3、第一缓冷段4、喷流冷却段5、第二缓冷段6、第三缓冷段7、第四缓冷段8、出料段9。

在预热段2的进口、加热段3的出口及冷却段9的出口分别设置有阻气密封帘13、21、37。阻气密封帘的最高使用温度可达1100℃，可有效降低热量辐射损失及炉内气体消耗。

在预热段2的进口、冷却段8的出口分别设置有氮气喷吹气幕装置14、34，并在第三缓冷段7与第四缓冷段8之间也设置有氮气喷吹气幕装置33。氮气喷吹气幕装置包括氮气进气管和喷流管；氮气喷吹气幕装置喷出的高速氮气气流在进料口、出料口形成一道气幕，以维持炉压，阻止外部空气进入炉内。

在预热段2的进口、冷却段8的出口分别设置有集气罩11、36和排烟管12、35，用于收集和排出炉内逸出的烟气（铜材内外表面挥发、裂解的润滑油）、氮气和氢气。预热段对工件进行充分的预热。

加热段2内炉辊的上部设置有电热辐射管20。加热段包括对流加热室和辐射均温室18两个部分，对流加热室内依次设有加热一区、加热二区、加热三区，每一加热区内设置有强对流循环风机17及导流器（起到给循环气流导向的作用），并在每一组循环风机处设有氮-氢混合气体加入管16。在辐射均温室的上部设有氮-氢混合气体加入管19。氮-氢混合气体的加入可保证炉内气氛在低炉压状态下充分均匀、稳定循环，保证炉温均匀性及低炉压、强对流状态下的气氛稳定性。

在第一缓冷段4、第二缓冷段6、第三缓冷段7、第四缓冷段8的顶部分别至少有一组水冷盘管31，作为高效热交换器。热交换器为铜管铝翅片结构，热交换面积超过400ｍ                                                

，具有巨大的热交换能力。每组水冷盘管均有一个进水口32和一个出水口30，冷却水流量独立控制。冷却段的侧墙采用双层水冷套结构，每个水冷套内分布迷宫型导流加强筋，使冷却水按迷宫型路线流动，保证良好的热交控效果；每个水冷套设置进、出水管及相应阀门，冷却水流量独立可调，回水通过集水箱开路排放，可直接观竂冷却水流动工况。传动辊水平穿过下部U型水冷套，通过轴承固定在水冷套箱体两侧壁上，密封可靠。缓冷段的目的是避免异形、薄壁铜管在急冷时产生变形。在第三缓冷段7与第四缓冷段8之间设置有氮气喷吹气幕装置，以维持炉压，阻止外部空气进入炉内。

喷流冷却室5为钢板、型钢密封焊接结构件，两侧壁为双层水冷壁结构，内布迷宫型加强导流筋，使冷却套内冷却水按迷宫型路线流动，保证良好的热交控效果。室内设置有循环风机25、循环风机25通过冷却室的吸风口24从炉内抽气，水冷却装置（是在风机进风口处设置管式水冷换热器）、喷流冷却装置23、28，氮气加入装置22。

所述喷流冷却室5由风机25、水冷却装置（是在风机进风口处设置管式水冷换热器）、上喷吹喷嘴组28、下喷吹喷嘴组23、氮气加入装置22组成。水冷却装置设置进、出水管及相应阀门。强循环风机25可根据工况无级调节循环速度，达到最佳冷却效果。换热器安装在强对流循环风机25吸风口，为铜管、铝翅片结构，热交换面积超过400ｍ

。循环风道一端与强循环风机联接，一端与冷却室上、下喷吹进气口联接。设置风量、风压调节阀，保证风量均均分配和冷却室内气流的稳定。

喷流冷却室5内氮气气流与室内工件热交换后，通过炉内风机抽气口29、风机热交换器冷却，进入循环风机进风口26，通过循环风机出风口27、循环风道和上、下喷吹喷嘴组28、23，从工件上、下方均匀向工件喷出，形成循环。高速的冷却气流达到迅速、均匀冷却工件的效果。

工件10置放于上料台架1的炉辊15上，由炉辊15驱动工件10向左运动进入预热段2。工件在预热段充分预热后，进入加热段3的对流加热室，氮-氢混合气体加入管16向该区补充氮-氢混合气体，电热辐射管20对氮-氢混合气体进行加热，循环风机17将加热后的混合气体吹向工件，强化工件与气流之间的热交换过程。由于在整个工艺控制过程中，工件的运动是连续的，大约15-25分钟后，工件10依次进入加热二区，加热三区进行同样的热交换过程。在加热三区大约15-25分钟后，工件进入辐射均温区18。在辐射均热区，由氮-氢混合气体加入管19补充氮-氢混合气体，以保持该区的还原气氛。在辐射均热区对工件头尾、心表实现温度均匀。均热区与第一缓冷段4之间的阻气密封帘21阻挡加热段的高温气流向冷却段传输。经过均温、达到退火效果和晶粒度要求的工件随后进入第一缓冷段4中进行降温冷却12-25分钟，随后进入喷流冷却室5中。喷流冷却室的氮气加入装置22向喷流区补充氮气，以保持该区的惰性气氛。循环风机25从炉内29处抽取氮气，经水冷装置冷却后进入循环风机25，再经喷流冷却装置28、23喷向工件，对工件进行强制冷却。工件在喷流冷却室5中冷却12-25分钟，依次进入第二缓冷段6、第三缓冷段7和第四缓冷段8逐步进行降温。工件在第二、第三缓冷段的冷却时间在25-50分钟左右，在第四缓冷段8中的冷却时间10-20分钟。工件经冷却后温度降至50℃以下，随后出炉，完成退火过程。

Claims (2)

1.一种铜及铜合金连续辊底式退火炉，包括固定框架、炉辊及炉辊传动系统，在固定框架上沿炉辊传送方向依次设置有上料段、预热段、加热段、冷却段、出料段，其特征在于：

所述预热段的进口、加热段的出口及冷却段的出口分别设置有阻气密封帘；

所述预热段的进口、冷却段的出口分别设置有氮气喷吹气幕装置；

所述预热段的进口、冷却段的出口分别设置有集气罩和排烟管；

所述加热段内炉辊的上部设置有电热辐射管；所述加热段分为对流加热室和辐射均温室；在对流加热室设置至少一组强对流循环风机及导流器，并在每一组循环风机处设有氮-氢混合气体加入管；在辐射均温室的上部设有氮-氢混合气体加入管；

所述冷却段沿炉辊传送方向依次包括第一缓冷段、喷流冷却室、第二缓冷段、第三缓冷段、第四缓冷段，各缓冷段的顶部分别设有至少一组水冷盘管，且每组水冷盘管均有一个进水口和一个出水口；

所述喷流冷却室内设置有循环风机、水冷却装置、喷流冷却装置、氮气加入装置。

2.如权利要求1所述铜及铜合金连续辊底式退火炉，其特征在于：所述第三缓冷段与第四缓冷段之间设置有氮气喷吹气幕装置。

Images