CN213570623U - 一种热处理炉降温装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及热处理领域。一种热处理炉降温装置，密闭的热处理炉中装有热处理工件，包括热处理炉净环水循环系统和热处理炉炉气循环系统，实现了气体在炉内循环，净环水在炉外循环，通过炉气、净环水内外双循环，配合氮气保护系统，对热处理工件进行无氧化高品质处理，有效防止热处理工件的烧损，大幅提高产品表面质量。系统仪器仪表与计算机程序联合作用，实现了对降温过程的精准控制，辅以流量检测和压力检测，实现了冷速可调可控，显著提高热处理工件的降温速度，进一步缩短工件的热处理时间，大幅度提高生产效率。

Description

一种热处理炉降温装置

技术领域

本实用新型涉及热处理领域。

背景技术

降温环节是热处理的关键，降温速度、降温的均匀性直接影响热处理线材的质量，高碳钢在热处理过程中易氧化脱碳不仅影响表面质量，而且成材率降低，同时造成抗拉强度等性能不合。

不同品种的线材，工艺要求不同，降温速度有所不同，需要根据工艺要求采取控制降温，以满足不同热处理线材的工艺要求。

热处理工件在退火的加热、保温过程中发生氧化，高温的降温过程中亦发生氧化现象，工件的烧损进一步增加，直接影响工件的表面质量，降低工件的成材率，同时增加后续酸洗损耗，造成工序成本增高。

中国专利说明书CN201620929722.X公开了一种具有冷速可控及压力检测机构的热处理降温装置。提出了一种根据热交换原理，利用空气压缩机向冷却本体输送压缩空气，通过热电偶输出信号给PLC程序控制器来控制调速阀，从而实现对冷却速率的实时调控，进而可满足不同工件的工艺要求，在节能高效的同时，保证、提高工件质量，利用压力检测可定期对冷却本体进行漏气检测保证生产安全。采用此装置虽然可以调节控制冷却速率，但存在操作空气压缩机的安全风险，需要不断的输送压缩空气，进一步加速热处理工件氧化，无法满足高品质无氧化的热处理需求，而且需要持续耗费电能来完成输送压缩空气。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种安全可靠、无氧化、冷速可调、降温均匀的热处理降温装置。

本实用新型所采用的技术方案是：一种热处理炉降温装置，密闭的热处理炉中装有热处理工件，包括热处理炉净环水循环系统和热处理炉炉气循环系统，在热处理炉净环水循环系统中，外界净环水通过带有进水总管阀门的进水总管连接进水分配箱，进水总管上设置有第二电接点压力表35，进水分配箱一路通过第一引出管连接左、右循环风机净环水进水总管，进水分配箱另外一路通过换热器进水管连接换热器冷媒体进口，热器进水管上有换热器进水管电动阀，换热器冷媒体出口通过换热器回水管连接回水分配箱，换热器回水管带有换热器回水管温度计、换热器回水管流量开关、换热器回水管泄压阀、换热器回水管电动阀，进水分配箱通过第一引出管连接左、右循环风机净环水进水总管，左、右循环风机净环水进水总管一路通过左循环风机进水支管连接左循环风机，左循环风机通过左循环风机回水支管连接左、右循环风机净环水回水总管，左、右循环风机净环水进水总管另一路通过右循环风机进水支管连接右循环风机，右循环风机通过右循环风机回水支管连接左、右循环风机净环水回水总管，左、右循环风机净环水回水总管连接回水分配箱，回水分配箱通过带回水总管阀门的回水总管连接外界；在热处理炉炉气循环系统中，循环风管出口连接炉膛循环气进口，炉膛内安装有左循环风机和右循环风机、氧含量检测探头，炉膛循环气出气口通过底部循环气管连接换热器的热媒体进口，换热器的热媒体出口通过带有热电阻测温仪的循环气排出管连接循环风管进口。

循环气排出管上连接有冷却风机。

氮气源顺序通过带氮气总阀门、球阀、止回阀、减压阀的氮气总管连接地下氮气管路，地下氮气管路敷入电缆沟内，地下氮气管路出口从电缆沟伸出连接带有管支架并装有流量计的金属软管，金属软管连接炉顶氮气总管，炉顶氮气总管连接循环风管。

减压阀连接氮气源方向有第一电接点压力表，减压阀连接地下氮气管路方向有弹簧管压力表。

地下氮气管路出口通过两个条管路连接到金属软管，一条管路上安装有第一电磁阀，另一条管路上安装有第二电磁阀。

本实用新型的有益效果是：采用本实用新型装置，基本解决了高碳钢的氧化脱碳、热处理线材降温不均匀的问题，大幅降低质量异议，为企业创造了显著地效益。

附图说明

图1是本实用新型炉气循环系统示意图；

图2是本实用新型净环水循环系统示意图；

其中，1、氮气总管，2、氮气总阀门，3、球阀，4、止回阀，5、减压阀，6、第一电接点压力表，7、弹簧管压力表，8、流量计，9、金属软管，10、第一电磁阀，11、第二电磁阀，12、电缆沟，13、管支架，14、换热器，15、热电阻， 16、冷却风机，17、膨胀节，18、炉罩顶氮气排放管，19、循环风管，20、循环风机净环水总管，21、冷却风机减震座，22、左循环风机，23、炉顶氮气总管，24、右循环风机，25、炉压检测装置，26、氧含量检测探头，27、炉罩内衬，28、热处理炉，29、右循环风机回水支管，30、右循环风机进水支管，31、进水总管，32、回水总管，33、回水总管阀门，34、进水总管阀门，35、第二电接点压力表，36、回水分配箱，37、左、右循环风机净环水进水总管，38、左、右循环风机净环水回水总管，39、换热器回水管，40、换热器进水管，41、换热器回水管温度计，42、换热器回水管流量开关，43、换热器回水管泄压阀，44、换热器进水管电动阀，45、换热器回水管电动阀，46、第一引出管，47、第二引出管，48、循环气排出管，49、底部循环气管，50、进水分配箱，51、炉膛，52、左循环风机进水支管，53、左循环风机回水支管。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种热处理炉降温装置，密闭的热处理炉中装有热处理工件，包括热处理炉净环水循环系统和热处理炉炉气循环系统。

热处理炉净环水循环系统

外界净环水（如水井）从带有进水总管阀门34控制的进水总管31流入进水分配箱50，进水总管31上设置有第二电接点压力表35，用于进水压力的检测，以保证水循环压力。进水分配箱50出来的循环水，一路通过第一引出管46流入左、右循环风机净环水进水总管37内，用于高温下循环风机轴承的冷却，另外一路通过换热器进水管40从换热器冷媒体进口进入换热器14中，热器进水管40上有换热器进水管电动阀44；经过换热器14换热后的循环水从热交换器冷媒体出口通过换热器回水管39流入回水分配箱36中，此换热器回水管39带有换热器回水管温度计41、换热器回水管流量开关42、换热器回水管泄压阀43，用于换热器回水管39的温度检测、流量检测以及超压排放，并向计算机实时反馈信号，在计算机的HMI画面显示报警信息，帮助人员及时处理故障，保证换热器安全用水，换热器回水管39上还设有换热器回水管电动阀45，用于换热器回水管39的循环水控制。从进水分配箱50通过第一引出管46进入左、右循环风机净环水进水总管37的循环水一路通过左循环风机进水支管52进入左循环风机22中对左循环风机轴承进行充分冷却，然后通过左循环风机回水支管53进入左、右循环风机净环水回水总管38，另一路通过右循环风机进水支管30进入右循环风机24内对右循环风机轴承进行充分冷却，然后通过右循环风机回水支管29进入左、右循环风机净环水回水总管38，净环水从左、右循环风机净环水回水总管38流入回水分配箱36中。回水分配箱36中的净环水通过带回水总管阀门33的回水总管排出外界（如水井）。

热处理炉炉气循环系统

氮气从氮气总管1，经过氮气总阀门2、球阀3，然后经过止回阀4，接着经过减压阀5减压到1bar后进入地下氮气管路，地下氮气管路敷入电缆沟12内，然后地下氮气管路出口从电缆沟12伸出连接带有管支架13并装有流量计8的金属软管9，然后汇入炉顶氮气总管23，然后从炉顶氮气总管23进入循环风管19，氮气与循环气通过循环风管19进入炉膛51内，氮气与循环气不断的流入持续置换出炉内的气体，整个炉内处于氮气保护气氛，第一电接点压力表6、弹簧管压力表7用于检测减压前和减压后的氮气压力。第一电磁阀10、第二电磁阀11（地下氮气管路出口通过两个条管路连接到金属软管，每条管理上安装一个电磁阀，构成一备一用或者同时使用，以方便更精确调整流量）用于控制调节氮气的流量。氮气通过循环风管19进入炉膛51内，左循环风机22和右循环风机24高速旋转，炉膛51内鼓入的循环气与氮气的混合气体形成强烈搅拌和扰动，炉膛51内形成了均匀的氮气还原气氛，在热处理炉28上安装有氧含量检测探头26，用于实时监测炉膛51内的氮气含量，保证炉罩内始终处于氮气气氛。从热处理炉出气口排出的循环气穿过炉罩内衬27通过底部循环气管49流入换热器14（通过换热器循环气进口进入换热器）中，在换热器14中循环气与循环水进行热交换，经过换热降温后的循环气流入带有热电阻15的循环气排出管48中，带有冷却风机减震座21的冷却风机16将循环气排出管48中的循环气鼓入循环风管19中构成循环。

从换热器热媒体出口出来的循环气通过循环风管19在冷却风机16的作用下不断鼓入炉膛51内，对热处理工件进行持续降温，安装在炉膛51内的炉压检测装置25用于监测炉内始终在微正压状态，防止炉外空气的渗入，加速工件的氧化和烧损。

所述的换热器，其排气管在换热器的底部，材质为304不锈钢，采用双位的电动蝶阀控制，为适应高温环境选用金属石墨缠绕垫作密封。

炉顶冷却风机，入口和出口均设有膨胀节，呈南北方向对称布置，并配有风机减震座，以减少运行风机过程中的震动。与风机出口连接的循环风管为304不锈钢，以保证较高温度下的使用。降温后的炉气，不断的被冷却风机鼓入循环风管进入炉内，冷却风机采用变频控制，通过调整频率（0～50Hz）来控制炉内线材的降温速度。

Claims (5)

1.一种热处理炉降温装置，密闭的热处理炉中装有热处理工件，其特征在于：包括热处理炉净环水循环系统和热处理炉炉气循环系统，在热处理炉净环水循环系统中，外界净环水通过带有进水总管阀门的进水总管连接进水分配箱，进水总管上设置有第二电接点压力表35，进水分配箱一路通过第一引出管连接左、右循环风机净环水进水总管，进水分配箱另外一路通过换热器进水管连接换热器冷媒体进口，热器进水管上有换热器进水管电动阀，换热器冷媒体出口通过换热器回水管连接回水分配箱，换热器回水管带有换热器回水管温度计、换热器回水管流量开关、换热器回水管泄压阀、换热器回水管电动阀，进水分配箱通过第一引出管连接左、右循环风机净环水进水总管，左、右循环风机净环水进水总管一路通过左循环风机进水支管连接左循环风机，左循环风机通过左循环风机回水支管连接左、右循环风机净环水回水总管，左、右循环风机净环水进水总管另一路通过右循环风机进水支管连接右循环风机，右循环风机通过右循环风机回水支管连接左、右循环风机净环水回水总管，左、右循环风机净环水回水总管连接回水分配箱，回水分配箱通过带回水总管阀门的回水总管连接外界；在热处理炉炉气循环系统中，循环风管出口连接炉膛循环气进口，炉膛内安装有左循环风机和右循环风机、氧含量检测探头，炉膛循环气出气口通过底部循环气管连接换热器的热媒体进口，换热器的热媒体出口通过带有热电阻测温仪的循环气排出管连接循环风管进口。

2.根据权利要求1所述的一种热处理炉降温装置，其特征在于：循环气排出管上连接有冷却风机。

3.根据权利要求1所述的一种热处理炉降温装置，其特征在于：氮气源顺序通过带氮气总阀门、球阀、止回阀、减压阀的氮气总管连接地下氮气管路，地下氮气管路敷入电缆沟内，地下氮气管路出口从电缆沟伸出连接带有管支架并装有流量计的金属软管，金属软管连接炉顶氮气总管，炉顶氮气总管连接循环风管。

4.根据权利要求1所述的一种热处理炉降温装置，其特征在于：减压阀连接氮气源方向有第一电接点压力表，减压阀连接地下氮气管路方向有弹簧管压力表。

5.根据权利要求1所述的一种热处理炉降温装置，其特征在于：地下氮气管路出口通过两个条管路连接到金属软管，一条管路上安装有第一电磁阀，另一条管路上安装有第二电磁阀。

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