專利名稱：鋼絲熱處理明火爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱處理設(shè)備領(lǐng)域，尤其是熱處理明火爐。
背景技術(shù)：
鋼絲的熱處理工藝是鋼絲制造生產(chǎn)過程中的重要工藝，目前主要的熱處理設(shè)備是 明火爐，常用的形式有以下兩種。一種是熱風式熱處理明火爐，如圖2所示，空氣管2與燃氣管3分別輸送空氣與燃 氣至爐膛兩側(cè)的熱風燒嘴4，在燒嘴4內(nèi)部混合并燃燒，向爐膛8內(nèi)部噴射火焰加熱流水線 輸送的鋼絲1。這種類型的明火爐可以通過排煙道內(nèi)部設(shè)置的換熱器將煙氣的熱量預(yù)熱空 氣管2中的空氣，因此排煙溫度低(300 400°C )，能耗低，熱處理每噸鋼絲約需要26 30m3的天然氣。但是此類型的明火爐的缺點在于不能精確控制燃氣與空氣的比例，熱處理 明火爐各個加熱段的氣氛隨爐內(nèi)溫度的變化而變化，鋼絲在加熱過程的氧化量較大，達到 3% 4%，因此經(jīng)常出現(xiàn)脫碳現(xiàn)象；而且由于燒嘴4出口的煙氣速度低，只有約70m/s左 右，因此爐內(nèi)溫度不均勻，兩側(cè)的溫度較高，中央的溫度較低，因此處理后的鋼絲質(zhì)量差，鋼 絲強度散差大，一般在50 IOOMPa之間。另一種明火爐是預(yù)混式熱處理明火爐，如圖3所示，空氣與燃氣分別通過空氣管2 與燃氣管3先輸送至預(yù)混合器5進行預(yù)混，然后通過混合氣管7輸送至爐膛8兩側(cè)的預(yù)混 合燒嘴6進行燃燒。預(yù)混合器5如實用新型專利“200620072712. 5—工業(yè)爐的燃氣空氣混 合器”所公開的結(jié)構(gòu)，可以通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)套，可以改變?nèi)細膺M口大小，從而精確調(diào)節(jié)燃氣與 空氣的比例，進而可以精確控制明火爐每個加熱段的氣氛，確保鋼絲1在加熱過程的氧化 量更小，實際值不大于0.3%，保證鋼絲不脫碳；同時由于采用預(yù)混燃燒，燃燒過程在預(yù)混 合燒嘴6磚腔中進行，燒嘴6出口的煙氣速度高，可達130m/s，能攪動爐內(nèi)煙氣，使爐內(nèi)溫度 均勻；因此在爐膛內(nèi)的鋼絲受熱均勻，處理后的鋼絲質(zhì)量穩(wěn)定，強度散差小，小于30Mpa。但 是這種類型的明火爐不能采用加熱空氣進行預(yù)混，否則會出現(xiàn)安全事故，因而不能有效利 用排煙道的廢煙熱量，排煙溫度高，達到600 700°C，能耗高，熱處理每噸鋼絲約需要42 45m3的天然氣。
發(fā)明內(nèi)容本申請人針對上述現(xiàn)有鋼絲熱處理明火爐兩種主要類型各自存在優(yōu)缺點，無法較 好滿足實際生產(chǎn)需要，提供一種結(jié)構(gòu)合理的鋼絲熱處理明火爐，從而可以節(jié)約能耗，同時確 保鋼絲的熱處理質(zhì)量。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下—種鋼絲熱處理明火爐，加熱段的前部設(shè)置為熱風式結(jié)構(gòu)，在爐膛兩側(cè)設(shè)置有熱 風燒嘴，燒嘴輸入端設(shè)置有空氣管與燃氣管；加熱段的后部設(shè)置為預(yù)混式結(jié)構(gòu)，在爐膛兩側(cè) 設(shè)置有預(yù)混合燒嘴，空氣管與燃氣管先連接至預(yù)混合器，再通過混合氣管連接預(yù)混合燒嘴； 在加熱段設(shè)置一體的排煙道，內(nèi)部設(shè)置換熱器。[0008]鋼絲熱處理明火爐的前部熱風式結(jié)構(gòu)長度占整個加熱段長度的1/4 1/2 ；后部 預(yù)混式結(jié)構(gòu)長度占整個加熱段長度的1/2 3/4。本發(fā)明有效的利用了鋼絲溫度在700°C以下氧化速度低的特性，采用熱風加熱與 預(yù)混加熱混合的加熱方式，不僅有效的利用了能源，每噸鋼絲的熱處理約需要32 35m3的 天然氣，比預(yù)混式熱處理明火爐降低20%左右；而且鋼絲在高溫加熱過程中氧化量小，不 大于0. 3%，并保證鋼絲不脫碳，熱處理后的鋼絲質(zhì)量穩(wěn)定，強度散差小，不大于30Mpa。

圖1為本發(fā)明的主視圖；圖2為圖1中A-A截面的剖視圖；圖3為圖1中B-B截面的剖視圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，說明本發(fā)明的具體實施方式
。如圖1所示，本發(fā)明加熱段的前部設(shè)置為熱風式結(jié)構(gòu)，其長度約占整個加熱段長 度的1/3左右，其后部設(shè)置為預(yù)混式結(jié)構(gòu)，其長度約占整個加熱段長度的2/3左右，上述長 度比例可以根據(jù)實際熱處理產(chǎn)品的規(guī)格與生產(chǎn)量進行調(diào)整。如圖2所示，前部的熱風式結(jié) 構(gòu)的爐膛8兩側(cè)設(shè)置有熱風燒嘴4，由空氣管2、燃氣管3輸入空氣與燃氣，在熱風燒嘴4內(nèi) 混合并燃燒，向爐膛8內(nèi)部噴射火焰加熱流水線輸送的鋼絲1。如圖3所示，后部的預(yù)混式 結(jié)構(gòu)的爐膛8兩側(cè)設(shè)置有預(yù)混合燒嘴6，空氣與燃氣分別通過空氣管2與燃氣管3先輸送至 預(yù)混合器5進行預(yù)混，然后通過混合氣管7輸送至預(yù)混合燒嘴6進行燃燒，對鋼絲1進行加 熱。整個加熱段設(shè)置有一體的排煙道，可以通過換熱器將排煙道煙氣的熱量預(yù)熱前部熱風 式結(jié)構(gòu)的空氣管2中空氣。由于鋼絲在熱處理明火爐前部加熱段進行加熱時，鋼絲溫度不高，小于700°C，在 此溫度下鋼絲氧化速度低，因此此段爐膛氣氛對鋼絲的氧化作用不明顯；但是在此段加熱 段需要的熱量很大，約占總需熱量的50%，因此本發(fā)明在此段采用熱風燃燒方式，可以有效 的降低燃料消耗。而鋼絲在加熱后段時溫度高，達到800 90(TC，鋼絲易發(fā)生氧化，此時需 要嚴格控制爐膛氣氛，使爐膛內(nèi)溫度均勻，本發(fā)明在此段采用預(yù)混加熱方式，預(yù)混合器能精 確控制燃氣和空氣的比例，從而可以精確控制爐膛氣氛，因此可以使鋼絲在高溫加熱過程 中氧化量更小，不大于0.3%，并保證鋼絲不脫碳；同時預(yù)混燃燒方式的爐膛內(nèi)部煙氣流動 劇烈，鋼絲受熱均勻，熱處理后的鋼絲質(zhì)量穩(wěn)定，強度散差小，不大于30Mpa。本發(fā)明對整個 加熱段設(shè)置一體的排煙道，可以通過換熱器將排煙道煙氣的熱量預(yù)熱前部熱風式空氣管2 中的空氣，因此排煙溫度低，約350 450°C，能源利用率高，每噸鋼絲的熱處理約需要32 35m3的天然氣，比預(yù)混式熱處理明火爐爐降低20%左右。以上描述是對本發(fā)明的解釋，不是對發(fā)明的限定，本發(fā)明所限定的范圍參見權(quán)利 要求，在不違背本發(fā)明的精神的情況下，本發(fā)明可以作任何形式的修改，例如本發(fā)明也可以 用于鋼帶的熱處理工藝。
權(quán)利要求一種鋼絲熱處理明火爐，其特征在于加熱段的前部設(shè)置為熱風式結(jié)構(gòu)，在爐膛兩側(cè)設(shè)置有熱風燒嘴，燒嘴輸入端設(shè)置有空氣管與燃氣管；加熱段的后部設(shè)置為預(yù)混式結(jié)構(gòu)，在爐膛兩側(cè)設(shè)置有預(yù)混合燒嘴，空氣管與燃氣管先連接至預(yù)混合器，再通過混合氣管連接預(yù)混合燒嘴；在加熱段設(shè)置一體的排煙道，內(nèi)部設(shè)置換熱器。
2.如權(quán)利要求1所述的鋼絲熱處理明火爐，其特征在于所述的前部熱風式結(jié)構(gòu)長度 占整個加熱段長度的1/4 1/2 ；后部預(yù)混式結(jié)構(gòu)長度占整個加熱段長度的1/2 3/4。
專利摘要本實用新型涉及一種鋼絲熱處理明火爐，加熱段的前部設(shè)置為熱風式結(jié)構(gòu)，在爐膛兩側(cè)設(shè)置有熱風燒嘴，燒嘴輸入端設(shè)置有空氣管與燃氣管；加熱段的后部設(shè)置為預(yù)混式結(jié)構(gòu)，在爐膛兩側(cè)設(shè)置有預(yù)混合燒嘴，空氣管與燃氣管先連接至預(yù)混合器，再通過混合氣管連接預(yù)混合燒嘴；在加熱段設(shè)置一體的排煙道，內(nèi)部設(shè)置換熱器。本實用新型有效的利用了鋼絲溫度在700℃以下氧化速度低的特性，采用熱風加熱與預(yù)混加熱混合的加熱方式，不僅有效的利用了能源，而且鋼絲氧化量小，不脫碳，熱處理后的鋼絲質(zhì)量穩(wěn)定，強度散差小。
文檔編號C21D9/56GK201660683SQ201020168239
公開日2010年12月1日 申請日期2010年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月23日
發(fā)明者張堅慧, 王建榮, 王長中, 趙寶根, 金敏 申請人:無錫市鑫潤工業(yè)爐有限公司