一種雙層間歇式無氧化快速退火方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙層間歇式無氧化快速退火方法，通過雙層間歇式無氧化快速退火爐實現(xiàn)。本發(fā)明經(jīng)由多重爐體，利用已完成退火的工件的余熱，對未加溫工件進行第一次余熱；爐內(nèi)采用雙層結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮爐體自身的保溫功能，同時配合熱空氣位于爐體上方的特點，對工件進行第二次預熱。在送料間隔和進行熱處理過程中，爐與爐之間采用密封門密封，可以有效的防止工件氧化；整個爐體通過升降機構(gòu)和傳動輥棒對工件進行運輸，同時配合使用快進或快出電機，實現(xiàn)快速送料，自動化程度高。本發(fā)明使退火爐的加熱、保溫、冷卻和余熱交換利用在一個空間內(nèi)完成，余熱得到充分利用，從而有效減少能源消耗，提升電能利用率。
【專利說明】一種雙層間歇式無氧化快速退火方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及退火方法，尤其涉及一種雙層間歇式無氧化快速退火方法。
【背景技術(shù)】
[0002]無氧化段爐內(nèi)氣氛通過燒嘴工藝參數(shù)即空氣系數(shù)的控制來保證，空氣系數(shù)定義為燒嘴供入的單位煤氣的實際空氣量與完全燃燒的理論空氣量的比例。當調(diào)節(jié)燒嘴的空氣系數(shù)< I時，煤氣為不完全燃燒，形成的煙氣成分主要為CO2及沒有燃盡的0)、4可燃成分，沒有H20、N2過剩的自由02?？諝庀禂?shù)逐漸減小，煙氣對帶鋼的氧化作用逐漸降低，當使煙氣中的的比值達到上述的合理數(shù)值時，爐內(nèi)氣氛就沒有氧化作用了，此時空氣系數(shù)降到很低，會造成燃料的極大浪費。在實際過共析鋼生產(chǎn)中，無氧化段爐內(nèi)一般控制為弱氧化性氣氛，根據(jù)國外經(jīng)驗無氧化段四個燃燒控制區(qū)的燒嘴空氣系數(shù)設定為0.92-0.98之間時，可以滿足過共析鋼的性能要求。
[0003]雙層間歇式無氧化快速退火爐是使鋼中碳化物球化而進行的退火工藝，將鋼加熱到Acl以上20-30°C，保溫一段時間，然后緩慢冷卻到略低于Arl的溫度，并停留一段時間，使組織轉(zhuǎn)變完成，得到在鐵素體基體上均勻分布的球狀或顆粒狀碳化物的組織。球化退火主要適用于共析鋼和過共析鋼，這些鋼經(jīng)軋制、鍛造后空冷，所得組織是片層狀珠光體與網(wǎng)狀滲碳體，這種組織硬而脆，不僅難以切削加工，且在以后淬火過程中也容易變形和開裂。而經(jīng)球化退火得到的是球狀珠光體組織，其中的滲碳體呈球狀顆粒，彌散分布在鐵素體基體上，和片狀珠光體相比，不但硬度低，便于切削加工，而且在淬火加熱時，奧氏體晶粒不易長大，冷卻時工件變形和開裂傾向小。球化退火加熱溫度為Acl+(20-40) °〇或Acm- (20-30) °C，保溫后等溫冷卻或直接緩慢冷卻。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種雙層間歇式無氧化快速退火方法。
[0005]雙層間歇式無氧化快速退火方法包括以下步驟:1)控制雙層間歇式無氧化快速退火爐的進料門氣缸開啟進料門，控制移料門氣缸開啟移料門，控制密封門升降電機和密封門壓緊氣缸開啟密封門；
2)移動爐前升降機構(gòu)中的爐前升降輥至上端位置，移動爐內(nèi)前升降機構(gòu)中的爐內(nèi)前升降輥至下端位置，移動爐內(nèi)后升降機構(gòu)中的爐內(nèi)后升降輥至上端位置； 3)將待處理工件放置在進料臺上，啟動設備使進料輥、余熱爐內(nèi)上傳動輥、爐前升降輥轉(zhuǎn)動，將工件輸送至爐前升降機構(gòu)中的爐內(nèi)前升降輥上；
4)控制爐內(nèi)前升降輥托舉工件上升至頂端位置，啟動設備使爐內(nèi)前升降輥、爐內(nèi)上傳動輥轉(zhuǎn)動，將工件向主爐體上層左側(cè)移動，待工件離開爐內(nèi)前升降輥后，爐內(nèi)前升降輥移動回下端位置；
5)工件被輸送至爐內(nèi)后升降機構(gòu)中的爐內(nèi)后升降輥上，移動爐內(nèi)后升降輥至下端位置后，使爐內(nèi)后升降輥、爐內(nèi)下傳動輥轉(zhuǎn)動，將工件輸送至主爐體下層右側(cè)，待工件離開爐內(nèi)后升降輥后，爐內(nèi)后升降輥移動回上端位置；
6)主爐體下層裝滿前，重復步驟3)-步驟5);主爐體下層裝滿后，重復步驟3)-步驟
4)；
7)主爐體全部裝滿后，停止所有輥的轉(zhuǎn)動，控制進料門氣缸關(guān)閉進料門，控制移料門氣缸關(guān)閉移料門，控制密封門升降電機、密封門壓緊氣缸關(guān)閉并壓緊密封門，控制加熱管和冷卻管，對主爐體內(nèi)的工件進行退火處理；
8 )退火完成后，控制密封門升降電機、密封門壓緊氣缸開啟密封門，控制移料門氣缸打開移料門，控制出料門氣缸打開出料門，啟動循環(huán)風機，移動爐內(nèi)前升降輥至下端位置，移動爐前升降輥至上端位置，轉(zhuǎn)動爐內(nèi)下傳動輥、爐內(nèi)前升降輥，進行出料動作，將處理好的工件移動至爐前升降輥；
9)移動爐前升降輥至下端位置，啟動爐前升降輥、余熱爐內(nèi)下傳動輥將完成退火的工件向爐外輸送；此時，將待處理的工件繼續(xù)按照步驟3)-步驟6)裝入爐體，每輸出一箱退火完成的工件，同時輸入一箱待處理工件，直至主爐體再次被待處理工件填滿、所有完成熱處理的工件移出退火爐后，關(guān)閉循環(huán)風機；
10)重復步驟7)-步驟9)，完成不同批次工件的退火；
所述的雙層間歇式無氧化快速退火爐包括順次相連的進料臺、L型余熱利用爐體、爐前升降機構(gòu)、爐內(nèi)前升降機構(gòu)、主爐體、爐內(nèi)后升降機構(gòu)，進料臺上方設有進料輥，L型余熱利用爐體包括出料門、出料門氣缸、進料門氣缸、進料門、移料門氣缸、移料門、循環(huán)風機、余熱爐內(nèi)上傳動輥、余熱爐內(nèi)下傳動輥，L型余熱利用爐體小端右側(cè)設有出料門，出料門上方與出料門氣缸相連，L型余熱利用爐體大端右側(cè)上方設有進料門，進料門上方與進料門氣缸相連，L型余熱利用爐體大端左側(cè)設有移料門，移料門上方與移料門氣缸相連，L型余熱利用爐體大端上方設有循環(huán)風機，L型余熱利用爐體內(nèi)部上、下分別設有余熱爐上傳動輥和余熱爐下傳動輥，爐前升降機構(gòu)內(nèi)部設有爐前升降輥，爐內(nèi)前升降機構(gòu)內(nèi)部設有爐內(nèi)前升降輥，主爐體包括爐內(nèi)上傳動輥、加熱管、冷卻管、爐內(nèi)下傳動輥、密封門、密封門升降電機、密封門壓緊氣缸，主爐體右端設有密封門，密封門上方分別與密封門升降電機和密封門壓緊氣缸相連，主爐體內(nèi)部上、下分別設有爐內(nèi)上傳動輥和爐內(nèi)下傳動輥，主爐體內(nèi)部均勻設有加熱管和冷卻管，爐內(nèi)后升降機構(gòu)設有爐內(nèi)后升降輥。
[0006]本方法在退火時，經(jīng)由多重爐體，利用已完成退火的工件的余熱，對未加溫工件進行第一次余熱；爐內(nèi)采用雙層結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮爐體自身的保溫功能，同時配合熱空氣位于爐體上方的特點，對工件進行第二次預熱。在送料間隔和進行熱處理過程中，爐與爐之間采用密封門密封，可以有效的防止工件氧化；整個爐體通過升降機構(gòu)和傳動輥棒對工件進行運輸，同時配合使用快進或快出電機，實現(xiàn)快速送料，自動化程度高。本發(fā)明使退火爐的加熱、保溫、冷卻和余熱交換利用在一個空間內(nèi)完成，余熱得到充分利用，從而有效減少能源消耗，提升電能利用率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為雙層間歇式無氧化快速退火爐結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為雙層間歇式無氧 化快速退火爐進料路徑示意圖；圖3為雙層間歇式無氧化快速退火爐處料路徑示意圖；
圖中，出料門1、出料門氣缸2、進料臺3、進料輥4、進料門氣缸5、進料門6、移料門氣缸
7、移料門8、密封門升降電機9、密封門壓緊氣缸10、爐內(nèi)前升降機構(gòu)11、爐內(nèi)上傳動輥12、加熱管13、爐內(nèi)后升降機構(gòu)14、爐內(nèi)后升降輥15、冷卻管16、爐內(nèi)下傳動輥17、主爐體18、爐內(nèi)前升降輥19、密封門20、爐前升降輥21、爐前升降機構(gòu)22、循環(huán)風機23、L型余熱利用爐體24、余熱爐內(nèi)上傳動輥25、余熱爐內(nèi)下傳動輥26。
【具體實施方式】
[0008]如圖1、2、3所示，雙層間歇式無氧化快速退火方法包括以下步驟:1)控制雙層間歇式無氧化快速退火爐的進料門氣缸5開啟進料門6，控制移料門氣缸7開啟移料門6，控制密封門升降電機9和密封門壓緊氣缸10開啟密封門20 ；
2)移動爐前升降機構(gòu)22中的爐前升降輥21至上端位置，移動爐內(nèi)前升降機構(gòu)11中的爐內(nèi)前升降輥19至下端位置，移動爐內(nèi)后升降機構(gòu)14中的爐內(nèi)后升降輥15至上端位置；
3)將待處理工件放置在進料臺3上，啟動設備使進料輥4、余熱爐內(nèi)上傳動輥25、爐前升降輥21轉(zhuǎn)動，將工件輸送至爐前升降機構(gòu)22中的爐內(nèi)前升降輥21上；
4)控制爐內(nèi)前升降輥19托舉工件上升至頂端位置，啟動設備使爐內(nèi)前升降輥19、爐內(nèi)上傳動輥12轉(zhuǎn)動，將工件向主爐體18上層左側(cè)移動，待工件離開爐內(nèi)前升降輥19后，爐內(nèi)前升降輥19移動回下端位置；
5)工件被輸送至爐內(nèi)后升降機構(gòu)14中的爐內(nèi)后升降輥15上，移動爐內(nèi)后升降輥15至下端位置后，使爐內(nèi)后升降輥15、爐內(nèi)下傳動輥17轉(zhuǎn)動，將工件輸送至主爐體18下層右側(cè)，待工件離開爐內(nèi)后升降輥15后，爐內(nèi)后升降輥15移動回上端位置；
6)主爐體18下層裝滿前，重復步驟3)-步驟5);主爐體18下層裝滿后，重復步驟
3)-步驟4)；
7)主爐體18全部裝滿后，停止所有輥的轉(zhuǎn)動，控制進料門氣缸5關(guān)閉進料門6，控制移料門氣缸7關(guān)閉移料門，控制密封門升降電機9、密封門壓緊氣缸IO關(guān)閉并壓緊密封門20，控制加熱管13和冷卻管16，對主爐體18內(nèi)的工件進行退火處理；
8)退火完成后，控制密封門升降電機9、密封門壓緊氣缸10開啟密封門20，控制移料門氣缸7打開移料門，控制出料門氣缸2打開出料門，啟動循環(huán)風機23，移動爐內(nèi)前升降輥19至下端位置，移動爐前升降輥21至上端位置，轉(zhuǎn)動爐內(nèi)下傳動輥17、爐內(nèi)前升降輥19，進行出料動作，將處理好的工件移動至爐前升降輥21 ；
9)移動爐前升降輥至下端位置，啟動爐前升降輥21、余熱爐內(nèi)下傳動輥26將完成退火的工件向爐外輸送；此時，將待處理的工件繼續(xù)按照步驟3)-步驟6)裝入爐體，每輸出一箱退火完成的工件，同時輸入一箱待處理工件，直至主爐體18再次被待處理工件填滿、所有完成熱處理的工件移出退火爐后，關(guān)閉循環(huán)風機23 ；
10)重復步驟7)-步驟9)，完成不同批次工件的退火；
雙層間歇式無氧化快速退火爐包括順次相連的進料臺3、L型余熱利用爐體24、爐前升降機構(gòu)22、爐內(nèi)前升降機構(gòu)11、主爐體18、爐內(nèi)后升降機構(gòu)14，進料臺3上方設有進料輥4，L型余熱利用爐體24包括出料門1、出料門氣缸2、進料門氣缸5、進料門6、移料門氣缸7、移料門8、循環(huán)風機23、余熱爐內(nèi)上傳動輥25、余熱爐內(nèi)下傳動輥26，L型余熱利用爐體24小端右側(cè)設有出料門1，出料門I上方與出料門氣缸2相連，L型余熱利用爐體24大端右側(cè)上方設有進料門6，進料門6上方與進料門氣缸5相連，L型余熱利用爐體24大端左側(cè)設有移料門8，移料門8上方與移料門氣缸7相連，L型余熱利用爐體24大端上方設有循環(huán)風機23，L型余熱利用爐體24內(nèi)部上、下分別設有余熱爐上傳動輥25和余熱爐下傳動輥26，爐前升降機構(gòu)22內(nèi)部設有爐前升降輥21，爐內(nèi)前升降機構(gòu)11內(nèi)部設有爐內(nèi)前升降輥19，主爐體18包括爐內(nèi)上傳動輥12 、加熱管13、冷卻管16、爐內(nèi)下傳動輥17、密封門20、密封門升降電機9、密封門壓緊氣缸10，主爐體18右端設有密封門20，密封門20上方分別與密封門升降電機9和密封門壓緊氣缸10相連，主爐體18內(nèi)部上、下分別設有爐內(nèi)上傳動輥12和爐內(nèi)下傳動輥17，主爐體18內(nèi)部均勻設有加熱管13和冷卻管16，爐內(nèi)后升降機構(gòu)14設有爐內(nèi)后升降輥15。
【權(quán)利要求】
1.一種雙層間歇式無氧化快速退火方法，其特征在于包括以下步驟: 1)控制雙層間歇式無氧化快速退火爐的進料門氣缸(5)開啟進料門(6)，控制移料門氣缸(7 )開啟移料門(6 )，控制密封門升降電機(9 )和密封門壓緊氣缸(10 )開啟密封門(20)； 2)移動爐前升降機構(gòu)(22)中的爐前升降輥(21)至上端位置，移動爐內(nèi)前升降機構(gòu)(11)中的爐內(nèi)前升降輥(19)至下端位置，移動爐內(nèi)后升降機構(gòu)(14)中的爐內(nèi)后升降輥(15)至上端位置； 3)將待處理工件放置在進料臺(3)上，啟動設備使進料輥(4)、余熱爐內(nèi)上傳動輥(25)、爐前升降輥(21)轉(zhuǎn)動，將工件輸送至爐前升降機構(gòu)(22)中的爐內(nèi)前升降輥(21)上； 4)控制爐內(nèi)前升降輥(19)托舉工件上升至頂端位置，啟動設備使爐內(nèi)前升降輥(19)、爐內(nèi)上傳動輥(12)轉(zhuǎn)動，將工件向主爐體(18)上層左側(cè)移動，待工件離開爐內(nèi)前升降輥(19)后，爐內(nèi)前升降輥(19)移動回下端位置； 5)工件被輸送至爐內(nèi)后升降機構(gòu)(14)中的爐內(nèi)后升降輥(15)上，移動爐內(nèi)后升降輥(15)至下端位置后，使爐內(nèi)后升降輥(15)、爐內(nèi)下傳動輥(17)轉(zhuǎn)動，將工件輸送至主爐體(18)下層右側(cè)，待工 件離開爐內(nèi)后升降輥(15)后，爐內(nèi)后升降輥(15)移動回上端位置； 6)主爐體(18)下層裝滿前，重復步驟3)-步驟5);主爐體(18)下層裝滿后，重復步驟3)-步驟4)； 7)主爐體(18)全部裝滿后，停止所有輥的轉(zhuǎn)動，控制進料門氣缸(5)關(guān)閉進料門(6)，控制移料門氣缸(7)關(guān)閉移料門，控制密封門升降電機(9)、密封門壓緊氣缸(10)關(guān)閉并壓緊密封門(20)，控制加熱管(13)和冷卻管(16)，對主爐體(18)內(nèi)的工件進行退火處理； 8)退火完成后，控制密封門升降電機(9)、密封門壓緊氣缸(10)開啟密封門(20)，控制移料門氣缸(7)打開移料門，控制出料門氣缸(2)打開出料門，啟動循環(huán)風機(23)，移動爐內(nèi)前升降輥(19)至下端位置，移動爐前升降輥(21)至上端位置，轉(zhuǎn)動爐內(nèi)下傳動輥(17)、爐內(nèi)前升降輥(19)，進行出料動作，將處理好的工件移動至爐前升降輥(21)； 9)移動爐前升降輥至下端位置，啟動爐前升降輥(21)、余熱爐內(nèi)下傳動輥(26)將完成退火的工件向爐外輸送；此時，將待處理的工件繼續(xù)按照步驟3)-步驟6)裝入爐體，每輸出一箱退火完成的工件，同時輸入一箱待處理工件，直至主爐體(18)再次被待處理工件填滿、所有完成熱處理的工件移出退火爐后，關(guān)閉循環(huán)風機(23 ); 10)重復步驟7)-步驟9)，完成不同批次工件的退火； 所述的雙層間歇式無氧化快速退火爐包括順次相連的進料臺(3)、L型余熱利用爐體(24),爐前升降機構(gòu)(22)、爐內(nèi)前升降機構(gòu)(11)、主爐體(18 )、爐內(nèi)后升降機構(gòu)(14 )，進料臺(3)上方設有進料輥(4)，L型余熱利用爐體(24)包括出料門(I)、出料門氣缸(2)、進料門氣缸(5)、進料門(6)、移料門氣缸(7)、移料門(8)、循環(huán)風機(23)、余熱爐內(nèi)上傳動輥(25),余熱爐內(nèi)下傳動輥(26)，L型余熱利用爐體(24)小端右側(cè)設有出料門(I)，出料門(I)上方與出料門氣缸(2)相連，L型余熱利用爐體(24)大端右側(cè)上方設有進料門(6)，進料門(6)上方與進料門氣缸(5)相連，L型余熱利用爐體(24)大端左側(cè)設有移料門(8)，移料門(8 )上方與移料門氣缸(7 )相連，L 型余熱利用爐體(24)大端上方設有循環(huán)風機(23 )，L型余熱利用爐體(24)內(nèi)部上、下分別設有余熱爐上傳動輥(25)和余熱爐下傳動輥(26)，爐前升降機構(gòu)(22 )內(nèi)部設有爐前升降輥(21)，爐內(nèi)前升降機構(gòu)(11)內(nèi)部設有爐內(nèi)前升降輥(19 )，主爐體(18)包括爐內(nèi)上傳動輥(12)、加熱管(13)、冷卻管(16)、爐內(nèi)下傳動輥(17)、密封門(20 )、密封門升降電機(9 )、密封門壓緊氣缸(10 )，主爐體(18 )右端設有密封門(20 )，密封門(20)上方分別與密封門升降電機(9)和密封門壓緊氣缸(10)相連，主爐體(18)內(nèi)部上、下分別設有爐內(nèi)上傳動輥(12)和爐內(nèi)下傳動輥(17)，主爐體(18)內(nèi)部均勻設有加熱管(13)和冷卻管(16)，爐內(nèi)后升降機構(gòu)(14)設有爐內(nèi)后升降輥(15)。
【文檔編號】C21D1/26GK103882194SQ201410108533
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月24日
【發(fā)明者】占國平, 盧深 申請人:浙江三品軸承有限公司