专利名称：直燃式金属管材光亮热处理炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种直燃式金属管材光亮热处理炉，属金属热处理加 工设备的制造技术领域。
背景技术：
目前金属管材光亮热处理炉主要有网带式光亮退火炉、辊底式光 亮热处理炉、辊底网带式光亮退火炉、车台式或炉胆式真空退火炉等， 但这些退火炉都是以电或加热管作为加热元件，还专门在炉内通入氮 气、氮气+氢气、氩气等惰性或还原气体来保护金属管材不氧化。但 电属二次能源，成本高，同时消耗大，产品生产制造成本高。尤其随 着电能的紧张也限制了产品的生产。加热管式属二次间接加热，火焰 需先将加热管加热，再由加热管将热量辐射到炉膛内，加热升温慢， 热效率低，消耗大，同时还需要单独引入保护性气体保护退火产品防 止氧化。发明内容本发明的目的是提供一种能有效提高燃气加热效率，降低能耗和 热处理成本的直燃式金属管材光亮热处理炉。本发明为直燃式金属管材光亮热处理炉，其特征在于包括依次相 连的内设传送辊道的加热室，保温缓冷室，冷却室，干燥室；加热室 和保温缓冷室外包保温耐火材料，加热室内上下两端设有空气管道， 烟气管道，带燃烧器的燃气管道；冷却室内设有带冷却水喷淋装置的 冷却管道；干燥室内设有干燥管。所述加热室的前端还可设有外包保温耐火材料的预热室。所述预热室的上部还可设有带热交换器的上方烟道，热交换器与空气管道和 干燥管相连。所述预热室的前端还可设有垂帘，以防止和减少金属管 材进口处热量的损失。本发明与现有技术相比，具有以下突出优点和积极效果1、 利用天然气、液化气、煤气等燃气在加热室内直接燃烧，并 在加热室内形成正压的还原性气氛。燃气燃烧产生的热量不通过其它 有形介质，直接对连续通过加热室内的金属管材加热，使金属管材快 速受热升温并达到工艺所要求的软化温度，加热软化的金属管材随即 连续通过水、冷气等冷却介质直接快速冷却，从而使退火热处理和冷 却后的金属管材表面不发生或很少发生氧化变色。提高了燃气的加热 效率和热利用率，縮短了金属管的加热升温时间，提高了连续通过热 处理的速度和热处理生产效率，同时节约了电能，降低了能耗。2、 在无额外保护性气体的条件下，可通过调整燃气燃烧的空燃比，使燃烧呈还原焰，利用燃气自身燃烧产生的CO、 H2、 N2、 C02 等惰性和还原性气体，并形成正压，防止了炉外的空气进入炉内，实 现金属管材的一步光亮退火，保证了金属管材热处理过程中无氧化， 减少保护性气体的消耗和保护性气体发生装置。退火后的金属管材表 面光亮、无明显氧化色不需进行酸洗和其他表面处理，减少了退火后 表面处理的金属消耗和酸洗液的处理和排放，减少了对环境的污染。3、 热处理后的金属管材连续通过水、惰性冷气等冷却介质直接 喷淋快速冷却，加快了冷却速度，縮短了冷却时间，縮短了炉子冷却 区的长度。从而使金属管材在没有惰性气体或还原性气体保护的条件 下也可达到金属管材表面光亮不氧化的目的。
图1是本发明的整体结构剖视图； 图2是图1所示A-A面结构剖视图。图中，l为保温缓冷室，2为保温耐火材料，3为传送辊道，4为金属管材，5为垂帘，6为上方烟道，7为热交换器，8为空气管道， 9为烟气管道，IO为燃烧器，ll为燃气管道，12为冷却室，13为干 燥管，14为冷却水喷淋装置，15为加热室，16为水帘，17为冷却管 道，18为火焰，19为预热室，20为干燥室。
具体实施方式
本发明主要由依次相连的内设传送辊道3的预热室19、加热室 15、保温缓冷室l、冷却室12、干燥室20等构成；预热室19、加热 室15、保温缓冷室1外包保温耐火材料2，加热室15内上下两端设 有空气管道8、烟气管道9、带燃烧器10的燃气管道11;预热室19 的前端设有垂帘5，上部设有带热交换器7的上方烟道6，热交换器 7与空气管道8和干燥管13相连；冷却室12内设有带冷却水喷淋装 置14的冷却管道17;干燥室20内设有干燥管13。以下结合实施例对本发明作进一步描述，本发明的工艺流程分为 预热段I、加热段II、保温缓冷段III、冷却段W和干燥段V，金属管 材的传送辊道3采用耐热不锈钢辊，表面经磨光和抛光处理，传送辊 道3的上平面为预热室19、加热室15、保温缓冷室1、冷却室12、 干燥室20的中心线，预热室19、加热室15、保温缓冷室l、冷却室 12、干燥室20均为长方形或矩形结构。1、 预热段I:金属管材4进入预热室19内，由加热室15内的 炉气对金属管材4进行预热，使其温度由室温升高到400~500°C 。2、 加热段II:加热室15内根据热处理要求的退火温度设置燃烧 器10中烧嘴的数量和型号，燃烧器10置于加热室15的上下两侧， 以传送辊道3的上平面为中心呈上下两排错位分布，以保证金属管材 4受热均匀，燃烧器10的火焰18的大小根据热处理温度由气体调节 控制阀自动调节气流和气量来控制，燃烧器10喷射出的火焰18和热 气直接喷入加热室15内，以使加热室15内连续通过的金属管材4在 短时间内加热到700~900°C。同时通过调节燃烧气氛的空燃比以保证燃烧器火焰为还原焰。气体燃烧生成CO、 H2、 N2、 C02等惰性和还 原性气体，调节气量使加热室15内始终保持为正压的还原性气氛， 防止了金属管材4在加热时的氧化。同时加热后的炉气经过预热室19内段对进入加热室15内的金属 管材4进行预热，预热后的金属管材4温度可达到400 50(TC，预热 后的烟气由预热室19上方烟道6进入到热交换器7，在热交换器7 内通过空气管道8换热将进入燃烧器15内的空气进行预热，预热温 度为100~300°C，这样又提高了燃烧效率。3、 保温缓冷段III:加热后的金属管材4进入保温缓冷室1进行 冷却。保温缓冷段III的目的一是减少加热室15内的热量损失，二是 利用加热室15内的炉气使高温状态的金属管材4在进入冷却段IV前 有一个保温缓冷过程，使再结晶后的金属管材4有一个晶粒长大的过 程，防止冷却过快而造成应力集中和晶粒过细，使金属管材4硬化和 脆化。在保温缓冷室内1金属管材4的温度将由原来的700 900'C降 低到450 650'C。4、 冷却段IV:冷却室12内的冷却水喷淋装置14将冷却管道17 引入的水呈水帘16均匀地喷淋到金属管材4上，使其快速冷却到 《0°C ，防止了一定温度的金属管材4在空气中暴露而引起的氧化。5、 干燥段V:干燥室20内的干燥管13下部有一排小孔或宽度 《mm的窄缝，热交换后的150 30(TC低温炉气通入干燥管13后，气 体从小孔或窄缝中喷出，吹干金属管材4表面残留的冷却水。上述过程根据不同规格的金属管材在450~800mm/min的高速运 行下连续完成，而现有技术的金属管材通过热处理炉的速度为 150 350mm/min。因此，热处理过程的每个阶段都是在较短的时间内 完成，这样不仅提高了金属管材4热处理的效率，同时热处理后的金 属管材4清洁、光亮。
权利要求
1. 一种直燃式金属管材光亮热处理炉，其特征在于包括依次相连的内设传送辊道(3)的加热室(15)，保温缓冷室(1)，冷却室(12)，干燥室(20)；加热室(15)和保温缓冷室(1)外包保温耐火材料(2)，加热室(15)内上下两端设有空气管道(8)，烟气管道(9)，带燃烧器(10)的燃气管道(11)；冷却室(12)内设有带冷却水喷淋装置(14)的冷却管道(17)；干燥室(20)内设有干燥管(13)。
2、 按权利要求1所述的直燃式金属管材光亮热处理炉，其特征 在于所述加热室(15)的前端还设有外包保温耐火材料(2)的预热 室(19)。
3、 按权利要求1或2所述的直燃式金属管材光亮热处理炉，其 特征在于所述预热室(19)的上部设有带热交换器(7)的上方烟道(6)，热交换器(7)与空气管道(8)和干燥管(13)相连。
4、 按权利要求1所述的直燃式金属管材光亮热处理炉，其特征 在于所述预热室(19)的前端还设有垂帘(5)。
全文摘要
一种直燃式金属管材光亮热处理炉，属金属热处理加工设备的制造技术领域，主要由依次相连的内设传送辊道(3)的预热室(19)、加热室(15)、保温缓冷室(1)、冷却室(12)、干燥室(20)等构成；加热室(15)内上下两端设有空气管道(8)、烟气管道(9)、带燃烧器(10)的燃气管道(11)；预热室(19)的前端设有垂帘(5)，上部设有带热交换器(7)的上方烟道(6)，热交换器(7)与空气管道(8)和干燥管(13)相连；冷却室(12)内设有带冷却水喷淋装置(14)的冷却管道(17)；干燥室(20)内设有干燥管(13)。整体结构设计合理，能有效提高燃气加热效率，降低能耗和热处理成本。
文档编号C21D9/08GK101270406SQ200810061558
公开日2008年9月24日 申请日期2008年5月6日 优先权日2008年5月6日
发明者傅林忠, 彭立强, 曹建国, 峰 李, 狄大江, 赵学龙, 魏连运, 黄路稠 申请人:浙江海亮股份有限公司