專利名稱：一種雙層輥底式連續(xù)球化退火爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬材料熱處理的連續(xù)式球化退火爐設(shè)備領(lǐng)域，尤其是一種雙層輥底式連續(xù)球化退火爐，適用于軸承鋼、合金工具鋼制零件球化退火的節(jié)能降耗。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，球化退火分為周期式和連續(xù)式退火二大類。周期式退火采用臺(tái)車爐、鐘罩爐等，不僅質(zhì)量不穩(wěn)定，而且能耗也較高；連續(xù)式退火通常采用推桿爐和輥底爐，退火質(zhì)量較穩(wěn)定，可滿足國(guó)家和行業(yè)制定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的技術(shù)要求，但仍存在能耗偏高的問題。
1998年，杭州金舟電爐有限公司研發(fā)了多種加熱方式、精確控溫的輥底式連續(xù)球化退火爐，將工藝技術(shù)創(chuàng)新與爐型結(jié)構(gòu)創(chuàng)新協(xié)調(diào)結(jié)合，使球化退火技術(shù)達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，退火能耗也有所降低。
不論是推桿爐還是輥底爐，爐膛結(jié)構(gòu)為前后貫通式，俗稱“隧道爐”，進(jìn)、出爐門口的熱量損失大，雖經(jīng)加裝爐門或掛垂簾阻隔，由于故障率較高，仍有大量熱量流失；通常，完成球化退火工藝過程，出爐溫度為600-640℃，退火件余熱沒有利用，這是退火能耗較高的主要原因。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服上述結(jié)構(gòu)的不足，而提供一種雙層輥底式連續(xù)球化退火爐，解決了輥底式連續(xù)球化退火爐的節(jié)能降耗問題，對(duì)爐型結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，充分利用退火件余熱；對(duì)輥底爐改為上、下二層，并加裝上、下爐門，密封，使貫通爐變成密封爐，減少爐口熱量損失，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案。這種雙層輥底式連續(xù)球化退火爐，主要包括爐體，在爐體中的爐膛包括上層爐膛和下層爐膛，進(jìn)料爐口和出料爐口設(shè)置在爐體的同一端，進(jìn)料爐口設(shè)置在上層并與上層爐膛相連通，出料爐口設(shè)置在下層并與下層爐膛相連通(也可以進(jìn)料爐口在下層，出料爐口在上層)。在靠近進(jìn)料爐口和出料爐口的爐膛內(nèi)設(shè)有一個(gè)余熱交換室，余熱交換室分別和上層爐膛、下層爐膛相連通，用于將下層退火后的工件的大量余熱交換給上層的冷料；在遠(yuǎn)離進(jìn)料爐口和出料爐口的爐膛內(nèi)設(shè)有密封快冷室，密封快冷室分別和上層爐膛、下層爐膛相連通；在上層爐膛內(nèi)設(shè)有上層傳動(dòng)輥，下層爐膛內(nèi)設(shè)有下層傳動(dòng)輥，密封快冷室內(nèi)設(shè)有升降機(jī)和推桿，用于將工件從上層傳動(dòng)輥轉(zhuǎn)移到下層傳動(dòng)輥上；在上層爐膛內(nèi)設(shè)有上層加熱器和熱電偶，在下層爐膛內(nèi)設(shè)有下層加熱器。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案還可以進(jìn)一步完善。
本發(fā)明所述的上層爐膛和下層爐膛由爐膛隔板分隔而成，在靠近余熱交換室的爐膛隔板上設(shè)有一組用于熱交換的通孔。
本發(fā)明在爐體的余熱交換室處設(shè)有風(fēng)機(jī)，用于加速對(duì)流換熱。
本發(fā)明所述的密封快冷室內(nèi)設(shè)有快冷風(fēng)管和快冷室加熱器，使得快冷密封室還具有控制加熱、冷卻功能。
本發(fā)明在爐體的進(jìn)料爐口處設(shè)有上爐門，在爐體的出料爐口處設(shè)有下爐門，上爐門和下爐門采用升降式密封爐門；也可以加裝上、下預(yù)抽真空室，新爐型成為全密封爐型，克服了貫通爐的弊端，爐口熱損失減少。
本發(fā)明有益的效果是將通常水平布置的貫通式輥底爐，在中間位置截?cái)啵瑢⑶鞍氩糠譅t體重疊于后半部分之上，成為上下雙層結(jié)構(gòu)的輥底爐，成“]”形狀，截?cái)嗵幵O(shè)密封室，成為上下雙層爐膛的連結(jié)通道(即密封快冷室)，內(nèi)裝用于升降轉(zhuǎn)移的升降機(jī)，退火傳輸方便可靠，密封熱效率高爐型的熱損失減少。在二個(gè)爐口旁，創(chuàng)新設(shè)計(jì)了一個(gè)余熱熱交換室，使下層退火后工件的大量余熱用于進(jìn)爐上層冷料的加熱，余熱交換結(jié)果，退火件出爐溫度從600～640℃降低至200～250℃，進(jìn)爐冷料可升溫300℃以上，退火余熱得到充分的利用。另外，退火件出爐溫度的降低，工作環(huán)境條件改善，夏天防暑降溫措施簡(jiǎn)化，有利于操作工身體健康。由于優(yōu)化了爐型結(jié)構(gòu)，退火爐工作場(chǎng)地利用率提高了近一倍。


圖1是本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的工藝流程示意圖；附圖標(biāo)記說明1進(jìn)料臺(tái)、2料筐、3出料臺(tái)、4下爐門、5上爐門、6余熱交換室、7風(fēng)機(jī)、8上層加熱器、9升溫區(qū)、10熱電偶、11上層傳動(dòng)輥、12保溫區(qū)、13升降機(jī)、14快冷風(fēng)管、15升降機(jī)傳動(dòng)輥、16快冷室加熱器、17推桿、18下層加熱器、19等溫區(qū)、20下層傳動(dòng)輥、21緩冷區(qū)、22上層爐膛、23下層爐膛、24密封快冷室、25爐體、26爐膛隔板、27通孔、進(jìn)料爐口28、出料爐口29。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
如圖1所示，這種雙層輥底式連續(xù)球化退火爐，主要包括爐體25，在爐體25中的爐膛包括上層爐膛22和下層爐膛23，上層爐膛22和下層爐膛23由爐膛隔板26分隔而成。進(jìn)料爐口28和出料爐口29設(shè)置在爐體25的同一端，進(jìn)料爐口28設(shè)置在上層并與上層爐膛22相連通，出料爐口29設(shè)置在下層并與下層爐膛23相連通，在爐體25的進(jìn)料爐口28處設(shè)有上爐門5，在爐體25的出料爐口29處設(shè)有下爐門4。在靠近進(jìn)料爐口28和出料爐口29的爐膛內(nèi)設(shè)有一個(gè)余熱交換室6，在靠近余熱交換室6的爐膛隔板26上設(shè)有一組用于熱交換的通孔27。余熱交換室6分別和上層爐膛22、下層爐膛23相連通，余熱交換室6和通孔27用于將下層退火后的工件的大量余熱交換給上層的冷料，換熱效果很好，在爐體25的余熱交換室6處設(shè)有風(fēng)機(jī)7，用于加速對(duì)流換熱。
在遠(yuǎn)離進(jìn)料爐口28和出料爐口29的爐膛內(nèi)設(shè)有密封快冷室24，密封快冷室24內(nèi)設(shè)有快冷風(fēng)管14和快冷室加熱器16。密封快冷室24分別和上層爐膛22、下層爐膛23相連通；在上層爐膛22內(nèi)設(shè)有上層傳動(dòng)輥11，下層爐膛23內(nèi)設(shè)有下層傳動(dòng)輥12，密封快冷室24內(nèi)設(shè)有升降機(jī)13和推桿17，用于將工件從上層傳動(dòng)輥11轉(zhuǎn)移到下層傳動(dòng)輥12上；在上層爐膛22內(nèi)設(shè)有上層加熱器8和熱電偶10，在下層爐膛23內(nèi)設(shè)有下層加熱器18。
在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，爐體25具有上層爐膛，用于余熱利用、升溫、保溫；下層爐膛用于等溫、緩冷和提供余熱烘烤熱源；也可以采用上層爐膛用于等溫、緩冷和提供余熱烘烤熱源，下層加熱爐膛，用于余熱利用、升溫、保溫。
工作原理本發(fā)明還優(yōu)化了球化退火的工藝流程，如圖2所示，將要退火的工件裝在專用料筐2內(nèi)，用電動(dòng)葫蘆吊至進(jìn)料臺(tái)1上，啟動(dòng)上爐門5，料筐2自動(dòng)快進(jìn)至余熱交換室6內(nèi)，觸及傳感器，上爐門5自動(dòng)關(guān)閉密封。在余熱交換室6內(nèi)，進(jìn)爐冷料受到出爐熱料的烘烤及風(fēng)機(jī)7的攪拌對(duì)流，吸收大量余熱，溫度升高，出爐熱料則溫度下降，余熱充分交換達(dá)到平衡，實(shí)現(xiàn)余熱的利用。按球化退火的進(jìn)料節(jié)拍，進(jìn)爐冷料吸收余熱后自動(dòng)依次至進(jìn)入上層爐膛22的升溫區(qū)9、保溫區(qū)12，完成退火的加熱和保溫過程。當(dāng)料筐2進(jìn)入密封快冷室24時(shí)，觸及傳感器，快冷室升降機(jī)13自動(dòng)下降，將料筐2送入快冷室下工位，由推桿17將料筐2由升降機(jī)傳動(dòng)輥15推進(jìn)至下層爐膛的下層傳動(dòng)輥20的上面，料筐2則在下層爐膛23內(nèi)進(jìn)入等溫區(qū)19，緩冷區(qū)21內(nèi)，緩冷區(qū)21的降溫通過攪拌風(fēng)機(jī)7和余熱交換室6對(duì)流攪拌，起到降溫和對(duì)進(jìn)爐冷料升溫作用，進(jìn)一步起到節(jié)能作用，完成球化退火的等溫轉(zhuǎn)變過程。退火料筐2完成退火后，進(jìn)入余熱交換室6內(nèi)，將600～640℃的工件余熱傳遞給進(jìn)爐冷料，預(yù)熱升溫。完成熱交換后，按程序開啟下爐門4，料筐2快出在出料臺(tái)3上，由人工卸料，下爐門4自動(dòng)關(guān)閉，球化退火連續(xù)進(jìn)行。
權(quán)利要求
1.一種雙層輥底式連續(xù)球化退火爐，主要包括爐體(25)，其特征在于1.1)、在爐體(25)中的爐膛包括上層爐膛(22)和下層爐膛(23)，進(jìn)料爐口(28)和出料爐口(29)設(shè)置在爐體(25)的同一端，進(jìn)料爐口(28)設(shè)置在上層并與上層爐膛(22)相連通，出料爐口(29)設(shè)置在下層并與下層爐膛(23)相連通；1.2)、在靠近進(jìn)料爐口(28)和出料爐口(29)的爐膛內(nèi)設(shè)有一個(gè)余熱交換室(6)，余熱交換室(6)分別和上層爐膛(22)、下層爐膛(23)相連通，用于將下層退火后的工件的大量余熱交換給上層的冷料；1.3)、在遠(yuǎn)離進(jìn)料爐口(28)和出料爐口(29)的爐膛內(nèi)設(shè)有密封快冷室(24)，密封快冷室(24)分別和上層爐膛(22)、下層爐膛(23)相連通；1.4)、在上層爐膛(22)內(nèi)設(shè)有上層傳動(dòng)輥(11)，下層爐膛(23)內(nèi)設(shè)有下層傳動(dòng)輥(12)，密封快冷室(24)內(nèi)設(shè)有升降機(jī)(13)和推桿(17)，用于將工件從上層傳動(dòng)輥(11)轉(zhuǎn)移到下層傳動(dòng)輥(12)上；1.5)、在上層爐膛(22)內(nèi)設(shè)有上層加熱器(8)和熱電偶(10)，在下層爐膛(23)內(nèi)設(shè)有下層加熱器(18)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層輥底式連續(xù)球化退火爐，其特征在于所述的上層爐膛(22)和下層爐膛(23)由爐膛隔板(26)分隔而成，在靠近余熱交換室(6)的爐膛隔板(26)上設(shè)有一組用于熱交換的通孔(27)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙層輥底式連續(xù)球化退火爐，其特征在于在爐體(25)的余熱交換室(6)處設(shè)有風(fēng)機(jī)(7)，用于加速對(duì)流換熱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層輥底式連續(xù)球化退火爐，其特征在于所述的密封快冷室(24)內(nèi)設(shè)有快冷風(fēng)管(14)和快冷室加熱器(16)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層輥底式連續(xù)球化退火爐，其特征在于在爐體(25)的進(jìn)料爐口(28)處設(shè)有上爐門(5)，在爐體(25)的出料爐口(29)處設(shè)有下爐門(4)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種雙層輥底式連續(xù)球化退火爐，主要包括爐體，在爐體中的爐膛包括上層爐膛和下層爐膛，進(jìn)料爐口和出料爐口設(shè)置在爐體的同一端。在靠近進(jìn)料爐口和出料爐口的爐膛內(nèi)設(shè)有一個(gè)余熱交換室，在遠(yuǎn)離進(jìn)料爐口和出料爐口的爐膛內(nèi)設(shè)有密封快冷室，密封快冷室分別和上層爐膛、下層爐膛相連通；在上層爐膛內(nèi)設(shè)有上層傳動(dòng)輥，下層爐膛內(nèi)設(shè)有下層傳動(dòng)輥，密封快冷室內(nèi)設(shè)有升降機(jī)和推桿；在上層爐膛內(nèi)設(shè)有上層加熱器和熱電偶，在下層爐膛內(nèi)設(shè)有下層加熱器。本發(fā)明有益的效果是密封熱效率高爐型的熱損失減少，余熱熱交換室使下層退火后工件的大量余熱用于進(jìn)爐上層冷料的加熱，退火余熱得到充分利用。優(yōu)化了爐型結(jié)構(gòu)，退火爐工作場(chǎng)地利用率提高了近一倍。
文檔編號(hào)C21D1/26GK1908203SQ20061005306
公開日2007年2月7日 申請(qǐng)日期2006年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月22日
發(fā)明者韓志明, 於文德 申請(qǐng)人:杭州金舟電爐有限公司