CN211420250U - 一种钻杆用烟气余热微氧化预热退火炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钻杆用烟气余热微氧化预热退火炉，包括：上料装置、炉体和下料装置，所述炉体还包括:进料炉门、出料炉门、料道、预热区域和加热区域，所述预热区域与加热区域之间通过炉壁隔开，所述炉壁上的料道通过位置设有隔门，所述炉体内加热区域安装有尾气烟道，所述预热区域安装有换热管道，所述换热管道连接尾气烟道；所述进料炉门设置气帘封刀机构，所述气帘封刀机构的风管与所述换热管道相连，所述出料炉门上设置与进料炉门结构相同的气帘封刀机构。通过上述方式，本实用新型能够利用尾气余热预热区温度提升到500℃左右，节省大量能源，而且气帘封刀机构可以降低工件表面的氧化程度，明显提升成材率。

Description

一种钻杆用烟气余热微氧化预热退火炉

技术领域

本实用新型涉及生产装备领域，特别是涉及一种钻杆用烟气余热微氧化预热退火炉。

背景技术

退火是金属加工过程中常用的热处理方法，可以有效去除金属内部应力，改善金属的塑性和韧性。燃气退火炉是退火工序中最常用的设备之一，常用的燃气退火炉在使用时燃气持续燃烧，会产生大量的高温尾气，这些尾气一般通过烟道直接放走带走大量的热量，造成能源的浪费，而且常用的燃气退火炉的炉门位置容易进入冷空气，这种冷空气进入炉膛一方面会降低炉内温度，另一方面会导致金属制品表面氧化，一般氧化皮的厚度为0.20~0.25mm，影响产品质量。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种钻杆用烟气余热微氧化预热退火炉，能够实现烟道尾气的综合利用，提高钻杆退火质量。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种钻杆用烟气余热微氧化预热退火炉，所述钻杆用烟气余热微氧化预热退火炉包括：上料装置、炉体和下料装置，所述炉体由耐火砖填充硅酸铝保温棉砌成，所述炉体包括:进料炉门、出料炉门、料道、预热区域和加热区域，所述料道贯穿预热区域和加热区域的炉膛，连接进料炉门和出料炉门；所述预热区域与加热区域之间通过炉壁隔开，所述炉壁上的料道通过位置设有隔门，所述炉体内加热区域安装有尾气烟道，所述预热区域安装有换热管道，所述尾气烟道连接预热区域的换热管；所述进料炉门设置气帘封刀机构，所述气帘封刀机构由风管和外烟道组成，所述风管与预热区域的换热管道相连，所述出料炉门设置与进料炉门结构相同的气帘封刀机构。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述上料装置包括自动推料机构和加料台，所述加料台的一角安装有转轴，所述加料台能够围绕所述转轴做90°旋转，所述加料台旋转到进料炉门后与料道入口对接，所述炉门上安装有加料台感应保护开关，当所述加料台与料道入口对接时所述加料台感应保护开关自动打开，否则所述加料台感应保护开关关闭，所述加料台感应保护开关与自动推料机构电性连接，所述加料台感应保护开关打开后自动推料机构方可工作。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述隔门和出料炉门与所述自动推料机构电性连接，所述自动推料机构推料时，所述隔门和出料炉门自动打开，所述自动推料机构复位时所述隔门和出料炉门自动关闭。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述料道为多辊道送料通道。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述加料台为多辊道加料台。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述下料装置为多辊道下料台。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述换热管道为耐高温不锈钢管道。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述外烟道外接抽气装置。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的技术方案是将退火炉分成预热区和加热区，然后加热区利用燃气燃烧后产生的高温尾气在预热区内的换热管道内循环加热预热区域，并且尾气加热预热区域后又被导入设置在进料炉门和出料炉门外的气帘封刀装置中，利用烟气实现对进料口和出料口的封闭，通过上述方式，在实际应用中可以在没有天然气加热的情况下在预热区域将工件温度提升到500℃左右，节约了大量的能源，而气帘封刀可以有效的隔绝外界气体的进入，使金属表面基本没有氧化皮，经实际检测，氧化膜的厚度低至0.05mm，显著提升加工质量，提高运行效益。

附图说明

图1是本实用新型一较佳实施例的生产线布置示意图；

图2是本实用新型的炉门气帘封刀示意图；

附图中各部件的标记如下：

1.钻杆、2.加热区域、3.预热区域、4.料道、5.自动推料机构、6.加料台、7.转轴、8.下料台、9.进料炉门、10.出料炉门、11.隔门、12.炉壁、13.换热管道、14.料辊。

91.风管、92.外烟道。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1，本实用新型实施例包括：

一种钻杆用烟气余热微氧化预热退火炉，所述钻杆用烟气余热微氧化预热退火炉包括：上料装置、炉体和下料装置，所述炉体的炉壁12由耐火砖填充硅酸铝保温棉砌成，包括:进料炉门9、出料炉门10、料道4、预热区域3和加热区域2，所述料道4贯穿预热区域3和加热区域2的炉膛，连接进料炉门9和出料炉门10；所述预热区域3与加热区域2之间通过炉壁12隔开，所述炉壁12上的料道4通过位置设有隔门11，所述炉体内加热区域2安装有尾气烟道，所述预热区域3的炉壁12上安装有换热管道13，所述换热管道13为耐高温不锈钢管道，换热效率高，工作寿命长，有利于提高预热区域3的稳定性，所述尾气烟道与换热管道13连接；所述进料炉门9设置气帘封刀机构，所述气帘封刀机构由风管91和外烟道92组成，所述风管91与预热区域3的换热管道13相连，所述外烟道92外接抽气装置，所述抽气装置可以将从风管91中喷出的尾气从外烟道92抽出，防止尾气直接逸散到空气中导致人体不适。所述出料炉门10也设置有与进料炉门9结构相同的气帘封刀机构，两个气帘封刀同时作用，隔断冷空气进入炉膛的路线，一方面提高了炉膛内的温度，减少了热量散逸，另一方面，降低了炉膛内的氧气含量，降低了钻杆1的表面氧化程度，显著提高退火质量。

所述上料装置包括自动推料机构5和加料台6，所述加料台6的一角安装有转轴7，所述加料台6能够围绕所述转轴7做90°旋转，所述加料台6旋转到进料炉门9位置后与料道4入口对接，所述进料炉门9上安装有加料台感应保护开关，当所述加料台6与料道4入口对接时所述加料台感应保护开关自动打开，否则所述加料台感应保护开关关闭，所述加料台感应保护开关与自动推料机构5电性连接，所述加料台感应保护开关打开后自动推料机构5方可工作。使用此方式的目的是一方面可以通过旋转加料台6的方式避开炉门口的高温区域加料，防止人员指挥上料时受伤，另一方面，使用加料台感应保护开关控制自动推料机5的推料动作，以防加料台6没有对接到位时自动推料机构5空推或者撞到加料台6，使设备受损。

所述隔门11和出料炉门10与所述自动推料机构5电性连接，所述自动推料机构5推料时，所述隔门11和出料炉门10自动打开，所述自动推料机构5复位时所述隔门11和出料炉门10自动关闭。此处设置电性连接实现自动推料机5对隔门11和出料炉门10的同步关联控制的目的是防止推料过程中隔门11和出料炉门10不能及时打开导致工件撞击隔门11或者出料炉门10，使设备受损。

所述料道4为多辊道送料通道，所述加料台6为多辊道加料台，所述下料台8为多辊道下料台，通过此方式，所述加料台6、下料台8与料道4对接在一起，加料台6、料道4和下料台8上的料辊14可以协同作用，实现多根钻杆1同时在自动推料机构5的推动下运动的目的，而且每个钻杆1的运行轨迹固定，自动推料机构5推料过程中不会出现钻杆1错位或者卡死推不出的问题。

本实施例的工作原理如下：

第一步，根据退火工艺的需要设置自动推料机构的推料频率；

第二步，将加料台绕门轴旋转90度，至出炉门一侧，由工人将钻杆放在加料台的加料区域的辊道上，

第三步，将加料台旋转至加料位，炉门感应开关启动，自动推料装置将第一步中放好的钻杆沿料道推至预热区，然后所述自动推料机自动复位；

第四步，待预热结束，中间隔门打开，重复第二步和第三步，所述自动推料装置将新的钻杆沿料道道推入预热区，所述新钻杆将预热完成后的钻杆沿料道顶入加热区执行退火步骤；

第五步，待退火结束，中间隔门和出料炉门同时打开，重复第二部到第四步，预热后的钻杆将退火完成的钻杆顶出加热区域，然后下料台启动，将退火完成的钻杆从炉内取出，然后出料炉门关闭；

上述步骤循环往复进行，可以实现钻杆退火加工的流水线作业，提高生产效率，提高退火质量。

本装置的主要优点如下：

首先，经实测，本实施例在实际生产中加热区产生的烟道尾气温度高达550℃~650℃，所述烟道尾气在预热区四周炉壁上安装的不锈钢换热管道中循环往复运动，其尾气余热使得预热区域的室内温度不断提高，经技术部门检测，在加热区的燃气加热正常运行2个小时以后，预热区的温度可以提高到480℃~520℃，此时放入工件，在没有天然气直接燃烧加热的情况下，工件在可以在退火前在预热区将工件温度提高到接近500℃，按照每小时加热2T钢材至500℃所需天然气计算，每天正常工作16h，可以节约天然气800立方米左右，年节省能源费用约110万。

其次，高温尾气经过预热区的不锈钢换热管道分别通向进料炉门和出料炉门的气帘封刀机构，利用气帘隔断炉外冷空气进入炉膛的通道，提高炉膛内的热效应，更重要的是能够最大限度的隔绝空气中的氧气，防止工件表面在高温下发生多余的氧化反应。经过气帘封闭以后，工件表面基本没有氧化皮，经技术部门使用酸洗法去除氧化膜后检测的结果是氧化膜厚度为0.05mm，而常规退火产生的氧化皮厚度高达0.2~0.25mm，与常规生产方式相比，最终成材率由98.5%提高到99.55,总量提高了1个百分点，全年累计可节省钢材55T左右，合计节省资金约30万人民币。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种钻杆用烟气余热微氧化预热退火炉，所述钻杆用烟气余热微氧化预热退火炉包括：上料装置、下料装置和炉体，所述炉体的炉壁由耐火砖填充硅酸铝保温棉砌成，其特征在于，所述炉体还包括:进料炉门、出料炉门、料道、预热区域和加热区域，所述料道贯穿预热区域和加热区域的炉膛，连接进料炉门和出料炉门；

所述预热区域与加热区域之间通过炉壁隔开，所述炉壁上的料道通过位置设有隔门，所述炉体内加热区域安装有尾气烟道，所述预热区域的炉壁上安装有换热管道，所述换热管道与尾气烟道连接；

所述进料炉门设置气帘封刀机构，所述气帘封刀机构由风管和外烟道组成，所述风管与换热管道连接，所述出料炉门上设置有与进料炉门结构相同的气帘封刀机构。

2.根据权利要求1所述的钻杆用烟气余热微氧化预热退火炉，其特征在于，所述上料装置包括自动推料机构和加料台，所述加料台的一角安装有转轴，所述加料台能够围绕所述转轴做90°旋转，所述加料台旋转到进料炉门后与料道入口对接，所述炉门上安装有加料台感应保护开关，当所述加料台与料道入口对接时所述加料台感应保护开关自动打开，否则所述加料台感应保护开关关闭，所述加料台感应保护开关与自动推料机构电性连接，所述加料台感应保护开关打开后自动推料机构方可工作。

3.根据权利要求2所述的钻杆用烟气余热微氧化预热退火炉，其特征在于，所述隔门和出料炉门与所述自动推料机构电性连接，所述自动推料机构推料时，所述隔门和出料炉门自动打开，所述自动推料机构复位时所述隔门和出料炉门自动关闭。

4.根据权利要求1所述的钻杆用烟气余热微氧化预热退火炉，其特征在于, 所述料道为多辊道送料通道。

5.根据权利要求2所述的钻杆用烟气余热微氧化预热退火炉，其特征在于, 所述加料台为多辊道加料台。

6.根据权利要求1所述的钻杆用烟气余热微氧化预热退火炉，其特征在于, 所述下料装置为多辊道下料台。

7.根据权利要求1所述的钻杆用烟气余热微氧化预热退火炉，其特征在于, 所述换热管道为耐高温不锈钢管道。

8.根据权利要求1所述的钻杆用烟气余热微氧化预热退火炉，其特征在于,所述外烟道外接抽气装置。

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