CN208293051U - 一种用于带钢连续退火处理生产线的新型退火炉 - Google Patents

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杜成
仲海峰
刘忠诚
杨亚晴
田博
任立言
孟德亮
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本实用新型涉及一种用于带钢连续退火处理生产线的新型退火炉,所述新型退火炉包括:卧式折叠炉段和立式折叠炉段;所述卧式折叠炉段的出口端和立式折叠炉段入口端连接;所述卧式折叠炉段用来将钢带加热,再冷却至时效工艺温度;所述立式折叠炉段用来对钢带进行时效工艺,再冷却至出炉温度。本实用新型采用卧式折叠炉加立式炉结构,能够有效节省设备空间,降低设备投资成本。

Description

一种用于带钢连续退火处理生产线的新型退火炉
技术领域
本实用新型涉及带钢热处理技术领域,尤其涉及一种用于带钢连续退火处理生产线的新型退火炉。
背景技术
根据带钢进行退火处理的工艺要求,带钢加热到退火温度后的均热时间需要大于20秒,一些产品甚至需要大于30秒,时效时间需要大于120秒;采用连续退火处理生产线时为了提高生产效率,获得良好经济效应,工艺段运行速度一般不低于200米/分钟,一些大型生产线运行速度甚至能够达到1000米/分钟。所以目前市场上用于带钢连续退火处理的退火炉多采用全立式炉结构,通过增加钢带在炉内的行程来满足高速运行下的工艺时间要求。增加行程意味着炉体长度及炉辊数量的增加,设备投资及维护成本较高,一般企业很难承担。而如果采用全卧式炉结构则要求炉长较长,一般厂房很难满足要求。否则只能以较低速度进行生产,生产线效率较低,不具备市场竞争力。
实用新型内容
鉴于上述的分析,本实用新型旨在提供一种用于带钢连续退火处理生产线的新型退火炉,用以解决现有卧式炉占地面积大,立式炉成本高的问题。
本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的:
一种用于带钢连续退火处理生产线的新型退火炉,新型退火炉包括:卧式折叠炉段和立式折叠炉段;卧式折叠炉段的出口端和立式折叠炉段入口端连接;
卧式折叠炉段用来将钢带加热,再冷却至时效工艺温度;立式折叠炉段用来对钢带进行时效工艺,再冷却至出炉温度。
卧式折叠炉段包括依次相连的:入口密封、加热段、转向箱、均热段、快冷段,且各段之间均采用连续气密性焊接连接;
加热段水平设置;均热段和快冷段共线,且设置在加热段上方,并与加热段平行;
卧式折叠炉段内间隔相等的距离设有一个耐热钢托辊,耐热钢托辊由减速电机驱动;
立式折叠炉段包括依次连接的:时效段、终冷段、下降段、水淬及挤干系统;
时效段竖直设置;终冷段和下降段共线,且平行于时效段;水淬及挤干系统设置在下降段的正下方。
入口密封主体为密封室,入口处设有可升降纤维密封门;密封室内设有一对密封氮气喷嘴,以隔离炉内气体与炉外空气,且炉压为恒定正压。
加热段的四周均为钢板,且钢板之间进行气密性焊接,外侧设有型钢加固;钢带运行线上、下均匀布有辐射管,通过辐射管对钢带进行加热;辐射管为电辐射管或燃气辐射管。
均热段四周均为钢板,且钢板之间进行气密性焊接,外侧设有型钢加固;均热段底部均匀布有电阻带,保证均热段温度恒定。
快冷段包括风箱、换热器、密封循环风机;括风箱、换热器、密封循环风机通过循环风道连接,且连接方式均为气密性焊接;密封循环风机用来将快冷段炉内的热的保护气体抽出;换热器用来将热的保护气冷却并吹入风箱;风箱安装在钢带线的上下两面,且设有喷孔,用来喷出冷却后的保护气,进而冷却钢带。
时效段包括:炉壳、炉顶辊、炉底辊;炉顶辊及炉底辊由减速电机单独传动,用于转向和输送钢带,钢带绕顶辊和底辊在时效段内蛇形运动;
时效段的炉墙两侧均匀布有电阻带,通过电阻带补热保证时效段炉内温度衡定,且内部通有氮、氢混合保护气体。
终冷段包括:立式风箱、换热器、密封循环风机,且立式风箱、换热器、密封循环风机通过循环风道进行连接,连接方式为气密性焊接;密封循环风机用来将快冷段炉内的热的保护气体抽出;换热器用来将热的保护气冷却并吹入立式风箱;立式风箱安装在钢带线的上下两面,且设有喷孔,用来喷出冷却后的保护气,进而冷却钢带。
下降段包括:垂直通道、双挡板密封装置、排蒸汽管路;双挡板密封装置设有两套密封挡板,密封挡板可以进行开合,且两套密封挡板之前氮封;密封挡板打开,钢带穿过垂直通道,进入水淬及挤干系统;排汽管路用来将下降段内的蒸汽排出。
水淬及挤干系统包括:水淬槽、沉没辊、挤干辊构成;水淬槽中装有软化水,沉没辊浸没在软化水中,钢带进入软化水中进行最终冷却,通过沉没辊转向后离开水淬槽;水淬槽出口设有挤干辊,挤干辊表面覆有橡胶,通过两侧气缸驱动夹紧钢带,将钢带从水淬槽经过后表面残留的水挤干。
本实用新型有益效果如下:
1、本实用新型采用卧式折叠炉加立式炉结构,结合了卧式炉和立式炉各自的优点,能够最大程度节省设备空间,降低设备投资成本。
2、本实用新型的加热、均热及快冷段采用卧式炉,并在常规卧式炉基础上改为折叠式,降低设备及厂房钢结构投资成本的同时缩短了生产线长度;时效段采用立式炉结构,能够保证时效时间,满足带钢连续退火的工艺要求。与传统全立式炉生产线相比,采用本实用新型退火炉生产线长度不变,但炉区厂房高度能够降低20米左右,厂房投资能够降低10%~20%;退火炉设备及钢结构投资能够降低40%~50%;另外,采用卧式炉后入口活套及前处理段均可改为卧式结构,设备投资能够降低30%~40%。与传统全卧式炉生产线相比,采用本实用新型退火炉生产线长度能够缩短20%~30%,厂房投资能够降低20%~30%。
本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分的特征和优点从说明书中变得显而易见,或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的,而并不认为是对本实用新型的限制,在整个附图中,相同的参考符号表示相同的部件。
图1为一种用于带钢连续退火处理生产线的新型退火炉的结构示意图;
图2为一种用于带钢连续退火处理生产线的新型退火炉的卧式折叠炉段结构示意图;
图3为一种用于带钢连续退火处理生产线的新型退火炉的立式折叠炉段结构示意图;
图中:1-入口密封、2-加热段、3-转向箱、4-均热段、5-快冷段、6-时效段、7-终冷段、8-下降段、9-水淬及挤干系统。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例,其中,附图构成本申请一部分,并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理。
一种用于带钢连续退火处理生产线的新型退火炉,新型退火炉包括:卧式折叠炉段和立式折叠炉段;卧式折叠炉段的出口端和立式折叠炉段入口端连接;卧式折叠炉段用来将钢带加热,再冷却至时效工艺温度;立式折叠炉段用来对钢带进行时效工艺,再冷却至出炉温度。本实用新型结合了卧式炉和立式炉各自的优点,能够最大程度节省设备空间,降低设备投资成本。
卧式折叠炉段包括依次相连的:入口密封1、加热段2、转向箱3、均热段4、快冷段5,且各段之间均采用连续气密性焊接连接;加热段2水平设置;均热段4和快冷段5共线,且设置在加热段2上方,并与加热段2平行;卧式折叠炉段内间隔相等的距离设有一个耐热钢托辊,耐热钢托辊由减速电机驱动,用于输送钢带前进。
立式折叠炉段包括依次连接的:时效段6、终冷段7、下降段8、水淬及挤干系统9;时效段6竖直设置;终冷段7和下降段8共线,且平行于时效段6;水淬及挤干系统9设置在下降段8的正下方。
入口密封1主体为密封室,入口处设有可升降纤维密封门,密封门可上下调节用以调整炉内保护气体外溢量,进而调整炉压使其保证恒定;密封室内设有一对密封氮气喷嘴,以隔离炉内气体与炉外空气,且炉压为恒定正压。
加热段2的四周均为钢板,且钢板之间进行气密性焊接,外侧设有型钢加固;钢带运行线上、下均匀布有辐射管,通过辐射管对钢带进行加热;辐射管为电辐射管或燃气辐射管。
转向箱3主要由箱体和两根转向辊组成,转向辊由交流变频电机单独传动。
均热段4四周均为钢板,且钢板之间进行气密性焊接,外侧设有型钢加固;均热段4底部均匀布有电阻带,通过电阻带补热保证均热段4炉内温度衡定,从而对钢带进行均热处理。
快冷段5包括风箱、换热器、密封循环风机;括风箱、换热器、密封循环风机通过循环风道连接,为了保证炉内保护性气氛,连接方式均为气密性焊接;密封循环风机用来将快冷段5炉内的热的保护气体抽出;换热器用来将热的保护气冷却并吹入风箱;风箱安装在钢带线的上下两面,且设有喷孔,用来喷出冷却后的保护气,保护气从风箱的喷孔均匀地喷吹在带钢表面,实现对钢带的冷却进而冷却钢带。
时效段6包括:炉壳、炉顶辊、炉底辊;炉顶辊及炉底辊由减速电机单独传动,用于转向和输送钢带,钢带绕顶辊和底辊在时效段6内蛇形运动;时效段6的炉墙两侧均匀布有电阻带,通过电阻带补热保证时效段6炉内温度衡定,且内部通有氮、氢混合保护气体,从而对钢带进行时效处理。
终冷段7包括:立式风箱、换热器、密封循环风机,且立式风箱、换热器、密封循环风机通过循环风道进行连接,连接方式为气密性焊接;密封循环风机用来将快冷段5炉内的热的保护气体抽出;换热器用来将热的保护气冷却并吹入立式风箱;立式风箱安装在钢带线的上下两面,且设有喷孔,用来喷出冷却后的保护气,保护气从风箱的喷孔均匀地喷吹在带钢表面,实现对钢带的冷却进而冷却钢带。终冷段7与快冷段5相比,终冷段7采用立结构,各个部件功能相同,只是安装形式有所差别。
下降段8包括:垂直通道、双挡板密封装置、排蒸汽管路;用于连接终冷段7和水淬槽,将钢带密闭送到水淬槽;双挡板密封装置设有两套密封挡板,密封挡板可以进行开合,且两套密封挡板之前氮,封维持密封室处于正压状态防止水淬产生的蒸气进炉内;密封挡板打开,钢带穿过垂直通道,进入水淬及挤干系统9;排汽管路用来将下降段8内的蒸汽排出。正常工作时处于关闭状态,可以确保炉内的密封性;进行穿带操作时才将挡板打开。
水淬及挤干系统9包括:水淬槽、沉没辊、挤干辊构成;水淬槽中装有软化水,沉没辊浸没在软化水中,钢带进入软化水中进行最终冷却,通过沉没辊转向后离开水淬槽;水淬槽出口设有挤干辊,挤干辊表面覆有橡胶,通过两侧气缸驱动夹紧钢带,将钢带从水淬槽经过后表面残留的水挤干。
实施例
如图1所示,一种用于带钢连续退火处理生产线的新型退火炉,包括卧式折叠炉炉段及立式炉炉段两部分。
如图2所示,卧式折叠炉炉段包括入口密封1,加热段2,转向箱3,均热段4,快冷段5组成。其中入口密封1用于隔绝炉内外气氛,使外界空气不进入炉内,并调整炉内压力使其保持恒定的微正压;加热段2用于将带钢加热到再结晶退火温度,炉内通有氮、氢混合保护气体,采用燃气辐射管加热或者电加热方式,保证炉内良好的还原性气氛;转向箱3用以连接上下两层炉段,带钢在转向箱3转向后进入上层炉段;均热段4采用电阻带补热,用于将加热至退火温度后的带钢保温一段时间,使带钢能够充分进行再结晶;快冷段5由风箱、换热器及密封循环风机构成,用于将带钢冷却至时效工艺所需温度。带钢经过快冷段5后进入立式时效段6。
如图3所示,立式炉炉段包括时效段6,终冷段7,下降段8,水淬及挤干系统9组成。其中时效段6采用立式结构,由顶辊和底辊构成,带钢经顶辊和底辊转向后达到一定的行程,进而满足时效所需工艺时间。采用电阻带加热方式进行补热,使带钢运行过程中保持时效所需工艺温度,并通有氮、氢混合保护气体,防止带钢在时效过程中发生氧化;终冷段7由立式风箱、换热器及密封循环风机构成,用于将带钢冷却至入水淬所需的温度;下降段8设有双挡板密封装置,用于将带钢密闭送至水淬槽;水淬及挤干系统9通过浸水冷却,迅速将带钢温度降低到出炉要求,防止温度过高接触空气后发生氧化,并通过挤干辊将出水淬槽带钢表面的残留水挤干。
综上所述,本实用新型实施例提供了一种用于带钢连续退火处理生产线的新型退火炉,本实用新型的加热、均热及快冷段5采用卧式折叠炉,降低设备及厂房钢结构投资成本的同时缩短了生产线长度;时效段6采用立式炉结构,能够保证时效时间,满足带钢连续退火的工艺要求。本实用新型采用卧式折叠炉加立式炉结构,能够有效节省设备空间,降低设备投资成本。
以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于带钢连续退火处理生产线的新型退火炉,其特征在于,所述新型退火炉包括:卧式折叠炉段和立式折叠炉段;所述卧式折叠炉段的出口端和立式折叠炉段入口端连接;
所述卧式折叠炉段用来将钢带加热,再冷却至时效工艺温度;所述立式折叠炉段用来对钢带进行时效工艺,再冷却至出炉温度。
2.根据权利要求1所述的新型退火炉,其特征在于,所述卧式折叠炉段包括依次相连的:入口密封(1)、加热段(2)、转向箱(3)、均热段(4)、快冷段(5),且各段之间均采用连续气密性焊接连接;
所述加热段(2)水平设置;所述均热段(4)和快冷段(5)共线,且设置在所述加热段(2)上方,并与所述加热段(2)平行;
所述卧式折叠炉段内间隔相等的距离设有一个耐热钢托辊,所述耐热钢托辊由减速电机驱动;
所述立式折叠炉段包括依次连接的:时效段(6)、终冷段(7)、下降段(8)、水淬及挤干系统(9);
所述时效段(6)竖直设置;所述终冷段(7)和下降段(8)共线,且平行于所述时效段(6);所述水淬及挤干系统(9)设置在所述下降段(8)的正下方。
3.根据权利要求2所述的新型退火炉,其特征在于,所述入口密封(1)主体为密封室,入口处设有可升降纤维密封门;所述密封室内设有一对密封氮气喷嘴,以隔离炉内气体与炉外空气,且炉压为恒定正压。
4.根据权利要求2所述的新型退火炉,其特征在于,所述加热段(2)的四周均为钢板,且钢板之间进行气密性焊接,外侧设有型钢加固;钢带运行线上、下均匀布有辐射管,通过辐射管对钢带进行加热;所述辐射管为电辐射管或燃气辐射管。
5.根据权利要求2所述的新型退火炉,其特征在于,所述均热段(4) 四周均为钢板,且钢板之间进行气密性焊接,外侧设有型钢加固;所述均热段(4)底部均匀布有电阻带,保证均热段(4)温度恒定。
6.根据权利要求2所述的新型退火炉,其特征在于,所述快冷段(5)包括风箱、换热器、密封循环风机;所述括风箱、换热器、密封循环风机通过循环风道连接,且连接方式均为气密性焊接;所述密封循环风机用来将快冷段(5)炉内的热的保护气体抽出;所述换热器用来将热的保护气冷却并吹入所述风箱;所述风箱安装在钢带线的上下两面,且设有喷孔,用来喷出冷却后的保护气,进而冷却钢带。
7.根据权利要求2所述的新型退火炉,其特征在于,所述时效段(6)包括:炉壳、炉顶辊、炉底辊;所述炉顶辊及炉底辊由减速电机单独传动,用于转向和输送钢带,钢带绕所述顶辊和底辊在所述时效段(6)内蛇形运动;
所述时效段(6)的炉墙两侧均匀布有电阻带,通过电阻带补热保证时效段(6)炉内温度衡定,且内部通有氮、氢混合保护气体。
8.根据权利要求2所述的新型退火炉,其特征在于,所述终冷段(7)包括:立式风箱、换热器、密封循环风机,且所述立式风箱、换热器、密封循环风机通过循环风道进行连接,连接方式为气密性焊接;所述密封循环风机用来将快冷段(5)炉内的热的保护气体抽出;所述换热器用来将热的保护气冷却并吹入所述立式风箱;所述立式风箱安装在钢带线的上下两面,且设有喷孔,用来喷出冷却后的保护气,进而冷却钢带。
9.根据权利要求7所述的新型退火炉,其特征在于,所述下降段(8)包括:垂直通道、双挡板密封装置、排蒸汽管路;所述双挡板密封装置设有两套密封挡板,密封挡板可以进行开合,且两套密封挡板之前氮封;所述密封挡板打开,钢带穿过所述垂直通道,进入水淬及挤干系统(9);所述排蒸汽管路用来将所述下降段(8)内的蒸汽排出。
10.根据权利要求2所述的新型退火炉,其特征在于,所述水淬及挤干系统(9)包括:水淬槽、沉没辊、挤干辊构成;所述水淬槽中装有软化水,所述沉没辊浸没在软化水中,钢带进入软化水中进行最终冷却,通过所述沉没辊转向后离开所述水淬槽;所述水淬槽出口设有挤干辊,所述挤干辊表面覆有橡胶,通过两侧气缸驱动夹紧钢带,将钢带从水淬槽经过后表面残留的水挤干。
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