一种双层间歇式无氧化快速退火方法
【专利摘要】本发明公开了一种双层间歇式无氧化快速退火方法，通过双层间歇式无氧化快速退火炉实现。本发明经由多重炉体，利用已完成退火的工件的余热，对未加温工件进行第一次余热；炉内采用双层结构，充分发挥炉体自身的保温功能，同时配合热空气位于炉体上方的特点，对工件进行第二次预热。在送料间隔和进行热处理过程中，炉与炉之间采用密封门密封，可以有效的防止工件氧化；整个炉体通过升降机构和传动辊棒对工件进行运输，同时配合使用快进或快出电机，实现快速送料，自动化程度高。本发明使退火炉的加热、保温、冷却和余热交换利用在一个空间内完成，余热得到充分利用，从而有效减少能源消耗，提升电能利用率。
【专利说明】一种双层间歇式无氧化快速退火方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及退火方法，尤其涉及一种双层间歇式无氧化快速退火方法。
【背景技术】
[0002]无氧化段炉内气氛通过烧嘴工艺参数即空气系数的控制来保证，空气系数定义为烧嘴供入的单位煤气的实际空气量与完全燃烧的理论空气量的比例。当调节烧嘴的空气系数< I时，煤气为不完全燃烧，形成的烟气成分主要为CO2及没有燃尽的0)、4可燃成分，没有H20、N2过剩的自由02。空气系数逐渐减小，烟气对带钢的氧化作用逐渐降低，当使烟气中的的比值达到上述的合理数值时，炉内气氛就没有氧化作用了，此时空气系数降到很低，会造成燃料的极大浪费。在实际过共析钢生产中，无氧化段炉内一般控制为弱氧化性气氛，根据国外经验无氧化段四个燃烧控制区的烧嘴空气系数设定为0.92-0.98之间时，可以满足过共析钢的性能要求。
[0003]双层间歇式无氧化快速退火炉是使钢中碳化物球化而进行的退火工艺，将钢加热到Acl以上20-30°C，保温一段时间，然后缓慢冷却到略低于Arl的温度，并停留一段时间，使组织转变完成，得到在铁素体基体上均匀分布的球状或颗粒状碳化物的组织。球化退火主要适用于共析钢和过共析钢，这些钢经轧制、锻造后空冷，所得组织是片层状珠光体与网状渗碳体，这种组织硬而脆，不仅难以切削加工，且在以后淬火过程中也容易变形和开裂。而经球化退火得到的是球状珠光体组织，其中的渗碳体呈球状颗粒，弥散分布在铁素体基体上，和片状珠光体相比，不但硬度低，便于切削加工，而且在淬火加热时，奥氏体晶粒不易长大，冷却时工件变形和开裂倾向小。球化退火加热温度为Acl+(20-40) °〇或Acm- (20-30) °C，保温后等温冷却或直接缓慢冷却。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种双层间歇式无氧化快速退火方法。
[0005]双层间歇式无氧化快速退火方法包括以下步骤:1)控制双层间歇式无氧化快速退火炉的进料门气缸开启进料门，控制移料门气缸开启移料门，控制密封门升降电机和密封门压紧气缸开启密封门；
2)移动炉前升降机构中的炉前升降辊至上端位置，移动炉内前升降机构中的炉内前升降辊至下端位置，移动炉内后升降机构中的炉内后升降辊至上端位置； 3)将待处理工件放置在进料台上，启动设备使进料辊、余热炉内上传动辊、炉前升降辊转动，将工件输送至炉前升降机构中的炉内前升降辊上；
4)控制炉内前升降辊托举工件上升至顶端位置，启动设备使炉内前升降辊、炉内上传动辊转动，将工件向主炉体上层左侧移动，待工件离开炉内前升降辊后，炉内前升降辊移动回下端位置；
5)工件被输送至炉内后升降机构中的炉内后升降辊上，移动炉内后升降辊至下端位置后，使炉内后升降辊、炉内下传动辊转动，将工件输送至主炉体下层右侧，待工件离开炉内后升降辊后，炉内后升降辊移动回上端位置；
6)主炉体下层装满前，重复步骤3)-步骤5);主炉体下层装满后，重复步骤3)-步骤
4)；
7)主炉体全部装满后，停止所有辊的转动，控制进料门气缸关闭进料门，控制移料门气缸关闭移料门，控制密封门升降电机、密封门压紧气缸关闭并压紧密封门，控制加热管和冷却管，对主炉体内的工件进行退火处理；
8 )退火完成后，控制密封门升降电机、密封门压紧气缸开启密封门，控制移料门气缸打开移料门，控制出料门气缸打开出料门，启动循环风机，移动炉内前升降辊至下端位置，移动炉前升降辊至上端位置，转动炉内下传动辊、炉内前升降辊，进行出料动作，将处理好的工件移动至炉前升降辊；
9)移动炉前升降辊至下端位置，启动炉前升降辊、余热炉内下传动辊将完成退火的工件向炉外输送；此时，将待处理的工件继续按照步骤3)-步骤6)装入炉体，每输出一箱退火完成的工件，同时输入一箱待处理工件，直至主炉体再次被待处理工件填满、所有完成热处理的工件移出退火炉后，关闭循环风机；
10)重复步骤7)-步骤9)，完成不同批次工件的退火；
所述的双层间歇式无氧化快速退火炉包括顺次相连的进料台、L型余热利用炉体、炉前升降机构、炉内前升降机构、主炉体、炉内后升降机构，进料台上方设有进料辊，L型余热利用炉体包括出料门、出料门气缸、进料门气缸、进料门、移料门气缸、移料门、循环风机、余热炉内上传动辊、余热炉内下传动辊，L型余热利用炉体小端右侧设有出料门，出料门上方与出料门气缸相连，L型余热利用炉体大端右侧上方设有进料门，进料门上方与进料门气缸相连，L型余热利用炉体大端左侧设有移料门，移料门上方与移料门气缸相连，L型余热利用炉体大端上方设有循环风机，L型余热利用炉体内部上、下分别设有余热炉上传动辊和余热炉下传动辊，炉前升降机构内部设有炉前升降辊，炉内前升降机构内部设有炉内前升降辊，主炉体包括炉内上传动辊、加热管、冷却管、炉内下传动辊、密封门、密封门升降电机、密封门压紧气缸，主炉体右端设有密封门，密封门上方分别与密封门升降电机和密封门压紧气缸相连，主炉体内部上、下分别设有炉内上传动辊和炉内下传动辊，主炉体内部均匀设有加热管和冷却管，炉内后升降机构设有炉内后升降辊。
[0006]本方法在退火时，经由多重炉体，利用已完成退火的工件的余热，对未加温工件进行第一次余热；炉内采用双层结构，充分发挥炉体自身的保温功能，同时配合热空气位于炉体上方的特点，对工件进行第二次预热。在送料间隔和进行热处理过程中，炉与炉之间采用密封门密封，可以有效的防止工件氧化；整个炉体通过升降机构和传动辊棒对工件进行运输，同时配合使用快进或快出电机，实现快速送料，自动化程度高。本发明使退火炉的加热、保温、冷却和余热交换利用在一个空间内完成，余热得到充分利用，从而有效减少能源消耗，提升电能利用率。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为双层间歇式无氧化快速退火炉结构示意图；
图2为双层间歇式无氧 化快速退火炉进料路径示意图；图3为双层间歇式无氧化快速退火炉处料路径示意图；
图中，出料门1、出料门气缸2、进料台3、进料辊4、进料门气缸5、进料门6、移料门气缸
7、移料门8、密封门升降电机9、密封门压紧气缸10、炉内前升降机构11、炉内上传动辊12、加热管13、炉内后升降机构14、炉内后升降辊15、冷却管16、炉内下传动辊17、主炉体18、炉内前升降辊19、密封门20、炉前升降辊21、炉前升降机构22、循环风机23、L型余热利用炉体24、余热炉内上传动辊25、余热炉内下传动辊26。
【具体实施方式】
[0008]如图1、2、3所示，双层间歇式无氧化快速退火方法包括以下步骤:1)控制双层间歇式无氧化快速退火炉的进料门气缸5开启进料门6，控制移料门气缸7开启移料门6，控制密封门升降电机9和密封门压紧气缸10开启密封门20 ；
2)移动炉前升降机构22中的炉前升降辊21至上端位置，移动炉内前升降机构11中的炉内前升降辊19至下端位置，移动炉内后升降机构14中的炉内后升降辊15至上端位置；
3)将待处理工件放置在进料台3上，启动设备使进料辊4、余热炉内上传动辊25、炉前升降辊21转动，将工件输送至炉前升降机构22中的炉内前升降辊21上；
4)控制炉内前升降辊19托举工件上升至顶端位置，启动设备使炉内前升降辊19、炉内上传动辊12转动，将工件向主炉体18上层左侧移动，待工件离开炉内前升降辊19后，炉内前升降辊19移动回下端位置；
5)工件被输送至炉内后升降机构14中的炉内后升降辊15上，移动炉内后升降辊15至下端位置后，使炉内后升降辊15、炉内下传动辊17转动，将工件输送至主炉体18下层右侧，待工件离开炉内后升降辊15后，炉内后升降辊15移动回上端位置；
6)主炉体18下层装满前，重复步骤3)-步骤5);主炉体18下层装满后，重复步骤
3)-步骤4)；
7)主炉体18全部装满后，停止所有辊的转动，控制进料门气缸5关闭进料门6，控制移料门气缸7关闭移料门，控制密封门升降电机9、密封门压紧气缸IO关闭并压紧密封门20，控制加热管13和冷却管16，对主炉体18内的工件进行退火处理；
8)退火完成后，控制密封门升降电机9、密封门压紧气缸10开启密封门20，控制移料门气缸7打开移料门，控制出料门气缸2打开出料门，启动循环风机23，移动炉内前升降辊19至下端位置，移动炉前升降辊21至上端位置，转动炉内下传动辊17、炉内前升降辊19，进行出料动作，将处理好的工件移动至炉前升降辊21 ；
9)移动炉前升降辊至下端位置，启动炉前升降辊21、余热炉内下传动辊26将完成退火的工件向炉外输送；此时，将待处理的工件继续按照步骤3)-步骤6)装入炉体，每输出一箱退火完成的工件，同时输入一箱待处理工件，直至主炉体18再次被待处理工件填满、所有完成热处理的工件移出退火炉后，关闭循环风机23 ；
10)重复步骤7)-步骤9)，完成不同批次工件的退火；
双层间歇式无氧化快速退火炉包括顺次相连的进料台3、L型余热利用炉体24、炉前升降机构22、炉内前升降机构11、主炉体18、炉内后升降机构14，进料台3上方设有进料辊4，L型余热利用炉体24包括出料门1、出料门气缸2、进料门气缸5、进料门6、移料门气缸7、移料门8、循环风机23、余热炉内上传动辊25、余热炉内下传动辊26，L型余热利用炉体24小端右侧设有出料门1，出料门I上方与出料门气缸2相连，L型余热利用炉体24大端右侧上方设有进料门6，进料门6上方与进料门气缸5相连，L型余热利用炉体24大端左侧设有移料门8，移料门8上方与移料门气缸7相连，L型余热利用炉体24大端上方设有循环风机23，L型余热利用炉体24内部上、下分别设有余热炉上传动辊25和余热炉下传动辊26，炉前升降机构22内部设有炉前升降辊21，炉内前升降机构11内部设有炉内前升降辊19，主炉体18包括炉内上传动辊12 、加热管13、冷却管16、炉内下传动辊17、密封门20、密封门升降电机9、密封门压紧气缸10，主炉体18右端设有密封门20，密封门20上方分别与密封门升降电机9和密封门压紧气缸10相连，主炉体18内部上、下分别设有炉内上传动辊12和炉内下传动辊17，主炉体18内部均匀设有加热管13和冷却管16，炉内后升降机构14设有炉内后升降辊15。
【权利要求】
1.一种双层间歇式无氧化快速退火方法，其特征在于包括以下步骤: 1)控制双层间歇式无氧化快速退火炉的进料门气缸(5)开启进料门(6)，控制移料门气缸(7 )开启移料门(6 )，控制密封门升降电机(9 )和密封门压紧气缸(10 )开启密封门(20)； 2)移动炉前升降机构(22)中的炉前升降辊(21)至上端位置，移动炉内前升降机构(11)中的炉内前升降辊(19)至下端位置，移动炉内后升降机构(14)中的炉内后升降辊(15)至上端位置； 3)将待处理工件放置在进料台(3)上，启动设备使进料辊(4)、余热炉内上传动辊(25)、炉前升降辊(21)转动，将工件输送至炉前升降机构(22)中的炉内前升降辊(21)上； 4)控制炉内前升降辊(19)托举工件上升至顶端位置，启动设备使炉内前升降辊(19)、炉内上传动辊(12)转动，将工件向主炉体(18)上层左侧移动，待工件离开炉内前升降辊(19)后，炉内前升降辊(19)移动回下端位置； 5)工件被输送至炉内后升降机构(14)中的炉内后升降辊(15)上，移动炉内后升降辊(15)至下端位置后，使炉内后升降辊(15)、炉内下传动辊(17)转动，将工件输送至主炉体(18)下层右侧，待工 件离开炉内后升降辊(15)后，炉内后升降辊(15)移动回上端位置； 6)主炉体(18)下层装满前，重复步骤3)-步骤5);主炉体(18)下层装满后，重复步骤3)-步骤4)； 7)主炉体(18)全部装满后，停止所有辊的转动，控制进料门气缸(5)关闭进料门(6)，控制移料门气缸(7)关闭移料门，控制密封门升降电机(9)、密封门压紧气缸(10)关闭并压紧密封门(20)，控制加热管(13)和冷却管(16)，对主炉体(18)内的工件进行退火处理； 8)退火完成后，控制密封门升降电机(9)、密封门压紧气缸(10)开启密封门(20)，控制移料门气缸(7)打开移料门，控制出料门气缸(2)打开出料门，启动循环风机(23)，移动炉内前升降辊(19)至下端位置，移动炉前升降辊(21)至上端位置，转动炉内下传动辊(17)、炉内前升降辊(19)，进行出料动作，将处理好的工件移动至炉前升降辊(21)； 9)移动炉前升降辊至下端位置，启动炉前升降辊(21)、余热炉内下传动辊(26)将完成退火的工件向炉外输送；此时，将待处理的工件继续按照步骤3)-步骤6)装入炉体，每输出一箱退火完成的工件，同时输入一箱待处理工件，直至主炉体(18)再次被待处理工件填满、所有完成热处理的工件移出退火炉后，关闭循环风机(23 ); 10)重复步骤7)-步骤9)，完成不同批次工件的退火； 所述的双层间歇式无氧化快速退火炉包括顺次相连的进料台(3)、L型余热利用炉体(24),炉前升降机构(22)、炉内前升降机构(11)、主炉体(18 )、炉内后升降机构(14 )，进料台(3)上方设有进料辊(4)，L型余热利用炉体(24)包括出料门(I)、出料门气缸(2)、进料门气缸(5)、进料门(6)、移料门气缸(7)、移料门(8)、循环风机(23)、余热炉内上传动辊(25),余热炉内下传动辊(26)，L型余热利用炉体(24)小端右侧设有出料门(I)，出料门(I)上方与出料门气缸(2)相连，L型余热利用炉体(24)大端右侧上方设有进料门(6)，进料门(6)上方与进料门气缸(5)相连，L型余热利用炉体(24)大端左侧设有移料门(8)，移料门(8 )上方与移料门气缸(7 )相连，L 型余热利用炉体(24)大端上方设有循环风机(23 )，L型余热利用炉体(24)内部上、下分别设有余热炉上传动辊(25)和余热炉下传动辊(26)，炉前升降机构(22 )内部设有炉前升降辊(21)，炉内前升降机构(11)内部设有炉内前升降辊(19 )，主炉体(18)包括炉内上传动辊(12)、加热管(13)、冷却管(16)、炉内下传动辊(17)、密封门(20 )、密封门升降电机(9 )、密封门压紧气缸(10 )，主炉体(18 )右端设有密封门(20 )，密封门(20)上方分别与密封门升降电机(9)和密封门压紧气缸(10)相连，主炉体(18)内部上、下分别设有炉内上传动辊(12)和炉内下传动辊(17)，主炉体(18)内部均匀设有加热管(13)和冷却管(16)，炉内后升降机构(14)设有炉内后升降辊(15)。
【文档编号】C21D1/26GK103882194SQ201410108533
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年3月24日 优先权日:2014年3月24日
【发明者】占国平, 卢深 申请人:浙江三品轴承有限公司