专利名称：一种铜及铜合金连续辊网式退火炉的制作方法
技术领域：
本实用新型属于冶金技术领域，涉及一种铜及铜合金退火炉，尤其涉及一种铜及铜合金连续辊网式退火炉，适用于紫铜、黄铜、青铜、白铜合金管棒材的光亮退火。
背景技术：
铜及铜合金光亮退火所使用的井式炉和台车式炉均为间断作业方式，一次装一炉料，退火结束后，炉料需要随炉冷却，退火周期长，生产效率低。辊底式退火炉虽能实现连续、光亮退火，由于炉辊和退火管棒材之间存在摩擦，退火后的产品表面往往存在擦伤，大大降低高精度管棒材的品质和成材率。带锁气结构的连续通过式退火炉，在生产效率和退火质量方面都有很大的提高，存在的主要问题是炉体结构复杂、炉型体积庞大、占地面积大、一次性投资极高。特别是在停炉-开炉期间，在炉内进行气体置换时，所需要的时间往往达到一周左右，“开炉置换”所需要的电耗、气耗很高。为保证退火质量的一致性，锁气退火炉在停产期间，往往仍需要带电、带气运行，生产成本高，该炉型比较适应大批量铜合金产品的连续退火作业。
实用新型内容本实用新型的目的是为了克服现有技术中存在的问题，提供一种铜及铜合金连续辊网式退火炉。本实用新型的铜及铜合金连续辊网式退火炉，包括支撑框架、传送机构及电气控制系统，在支撑框架上沿传送方向依次设置有上料段、预热段、加热段、冷却段、出料段，其特征在于所述传送机构为连续辊网式传送机构，由设置在支撑框架上的炉辊、压紧轮、导向轮及网链组成；所述预热段的进口、加热段的出口及冷却段的出口分别设置有阻气密封帘；所述预热段的进口、冷却段的出口分别设置有氮气喷流装置；所述预热段的进口、冷却段的出口分别设置有集气罩和排烟管；所述加热段内炉辊的上部设置有电热辐射管；所述加热段分为对流加热室和辐射均温室；在对流加热室设置至少一组强对流循环风机及导流器，并在每一组循环风机处设有氮-氢混合气体加入管；在辐射均温室的上部设有氮-氢混合气体加入管；所述冷却段沿炉辊传送方向依次包括第一缓冷段、喷流冷却室、第二缓冷段、第三缓冷段、第四缓冷段，各缓冷段的顶部分别设有至少一组水冷盘管，且每组水冷盘管均有一个进水口和一个出水口；所述喷流冷却室内设置有循环风机、水冷却装置、喷流冷却装置、氮气加入装置。根据上述的铜及铜合金连续辊网式退火炉，其特征在于所述第一缓冷段与第二缓冷段之间设置有氮气喷流装置。
本实用新型的有益效果[0014]1、采用分段式冷却结构，有效降低了冷却过程制品中产生的温差应力，有利于提高高品质、高合金化产品的尺寸精度，杜绝退火废品现象发生。并能最大限度地提高退火炉的生产效率。2、设备投资小、生产操作方便、停炉-开炉进行炉气置换所需要的时间短，生产成本低，能较好地满足铜及铜合金产品的连续-光亮退火要求。3、采用了辊底加网链的技术，在退火的过程中，制品和网链之间无摩擦，不存在普通辊底炉上出现的制品擦伤。适用于紫铜、黄铜、青铜、白铜合金管棒材的光亮退火。4、整个退火过程是在氮气或者氮气-氢气混合气体的保护下进行的，退火制品头尾品质均勻、表面清洁、无划伤、退火后制品无氧化、光亮，保持金属本色。
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型铜及铜合金连续辊底式退火炉的结构及退火工艺进行详细说明。一种铜及铜合金连续辊网式退火炉，包括支撑框架、连续辊网式传送机构及电气控制系统，在支撑框架上沿传送方向依次设置有上料段1、预热段2、加热段3、第一缓冷段 4、喷流冷却室5、第二缓冷段6、第三缓冷段7、第四缓冷段8、出料段9。连续辊网式传送机构由设置在支撑框架上的炉辊17、压紧轮36、导向轮10及网链 11组成。在预热段2的进口、加热段3的出口及第四缓冷段8的出口分别设置有阻气密封帘16、23、33。阻气密封帘的最高使用温度可达1100°C，可有效降低热量辐射损失及炉内气体消耗。在进料口 2和出料口 8分别设有进口、出口集气罩13、38，进口、出口排烟管14、 37。在预热段2的进口、第四缓冷段8的出口分别设置有氮气喷流装置15、32。氮气喷流装置包括氮气进气管和喷流管；氮气喷流装置喷出的高速氮气气流在进料口、出料口形成一道气幕，以维持炉压，阻止外部空气进入炉内。在预热段2的进口、第四缓冷段8的出口分别设置有集气罩13、35和排烟管14、 34，用于收集和排出炉内逸出的烟气(铜材内外表面挥发、裂解的润滑油)、氮气和氢气。所述加热段内炉辊17的上部设置有电热辐射管20 ；加热段包括对流加热室和辐射均温室18两个部分，对流加热室内依次设有加热一区、加热二区、加热三区、加热四区， 每一加热区内设置有强对流循环风机19及导流器(起到给循环气流导向的作用)，并在每一组循环风机处设有氮-氢混合气体加入管18。在辐射均温室21的上部设有氮-氢混合气体加入管22。氮-氢混合气体的加入可保证炉内气氛在低炉压状态下充分均勻、稳定循环， 保证炉温均勻性及低炉压、强对流状态下的气氛稳定性。在第一缓冷段4、第二缓冷段6、第三缓冷段7、第四缓冷段8的顶部分别至少一组水冷盘管33，作为高效热交换器。热交换器为铜管铝翅片结构，热交换面积超过400 m 3，具有巨大的热交换能力。每组水冷盘管均有一个进水口 31和一个出水口 32，冷却水流量独立控制。冷却段的侧墙采用双层水冷套结构，每个水冷套内分布迷宫型导流加强筋，使冷却水按迷宫型路线流动，保证良好的热交控效果；每个水冷套设置进、出水管及相应阀门， 冷却水流量独立可调，回水通过集水箱开路排放，可直接观寮冷却水流动工况。传动辊底水平穿过下部U型水冷套，通过轴承固定在水冷套箱体两侧壁上，密封可靠。缓冷段的目的是避免异形、薄壁铜管在急冷时产生变形。在第三缓冷段7与第四缓冷段8之间设置有氮气喷流装置，以维持炉压，阻止外部空气进入炉内。喷流冷却室5由风机、水冷却装置(是在风机进风口处设置管式水冷换热器)、上喷吹喷嘴组30、下喷吹喷嘴组组成观、氮气加入装置M、炉内风机抽气口 27J9组成。喷流冷却室5为钢板、型钢密封焊接结构件，两侧壁为双层水冷壁结构，内布迷宫型加强导流筋， 使冷却套内冷却水按迷宫型路线流动，保证良好的热交换效果。水冷却装置设置进、出水管及相应阀门。强循环风机采用变频控制，可根据设际工况，无级调节强对流循环速度，达到最佳冷却效果。换热器安装在强对流循环风机吸风口，为铜管、铝翅片结构，热交换面积超过400 m 循环风道一端与强循环风机联接，一端与冷却室上、下喷吹进气口联接。设置风量、风压调节阀，保证风量均均分配和冷却室内气流的稳定。喷流冷却室5内氮气气流与工件热交换后，通过炉内风机抽气口四抽入风机热交换器冷却，进入循环风机进风口 25，通过循环风机出风口 26、循环风道和上、下喷吹喷嘴组观、30，从工件上、下方均勻向工件喷出，形成循环。高速的冷却气流达到迅速、均勻冷却工件的效果。)工件12置放于上料台架1的辊网10上，在电气控制系统的控制下，传送机构驱动辊网运动。辊网10驱动工件12向左运动进入预热段2。工件在预热段充分预热后，进入加热段3的对流加热室，氮-氢混合气体加入管18向该区补充氮-氢混合气体，电热辐射管 20对氮-氢混合气体进行加热，循环风机19将加热后的混合气体吹向工件，强化工件与气流之间的热交换过程。由于在整个工艺控制过程中，工件的运动是连续的，大约15-25分钟后，工件12依次进入加热二区，加热三区、加热四区进行同样的热交换过程。在加热四区大约15-25分钟后，工件进入辐射均温区21。在辐射均热区，由氮-氢混合气体加入管22补充氮-氢混合气体，以保持该区的还原气氛。在辐射均热区对工件头尾、心表实现温度均勻。 均热区与第一缓冷段4之间的阻气密封帘23阻挡加热段的高温气流向冷却段传输。经过均温、达到退火效果和晶粒度要求的工件随后进入第一缓冷段4中进行降温冷却12-25分钟， 随后，进入喷流冷却室5中。喷流冷却室的氮气加入装置M向喷流区补充氮气，以保持该区的惰性气氛。循环风机通过炉内风机抽气口 29、风机进风口 25从炉内抽取氮气，经水冷装置冷却后进入循环风机，再经上下上喷吹喷嘴组30、28喷向工件，对工件进行强制冷却。 工件在喷流冷却室5中冷却12-25分钟，依次进入第二缓冷段6、第三缓冷段7和第四缓冷段8逐步进行降温。工件在第二、第三缓冷段的冷却时间在25-50分钟左右，在第四缓冷段 8中的冷却时间10-20分钟。工件经冷却后温度降至50°C以下，随后出炉，完成退火过程。 张紧轮39起网链张紧的作用。
权利要求1.一种铜及铜合金连续辊网式退火炉，包括支撑框架、传送机构及电气控制系统，在支撑框架上沿传送方向依次设置有上料段、预热段、加热段、冷却段、出料段，其特征在于所述传送机构为连续辊网式传送机构，由设置在支撑框架上的炉辊、压紧轮、导向轮及网链组成；所述预热段的进口、加热段的出口及冷却段的出口分别设置有阻气密封帘； 所述预热段的进口、冷却段的出口分别设置有氮气喷流装置； 所述预热段的进口、冷却段的出口分别设置有集气罩和排烟管； 所述加热段内炉辊的上部设置有电热辐射管；所述加热段分为对流加热室和辐射均温室；在对流加热室设置至少一组强对流循环风机及导流器，并在每一组循环风机处设有氮-氢混合气体加入管；在辐射均温室的上部设有氮-氢混合气体加入管；所述冷却段沿炉辊传送方向依次包括第一缓冷段、喷流冷却室、第二缓冷段、第三缓冷段、第四缓冷段，各缓冷段的顶部分别设有至少一组水冷盘管，且每组水冷盘管均有一个进水口和一个出水口；所述喷流冷却室内设置有循环风机、水冷却装置、喷流冷却装置、氮气加入装置。
2.如权利要求1所述铜及铜合金连续辊网式退火炉，其特征在于所述第一缓冷段与第二缓冷段之间设置有氮气喷流装置。
专利摘要本实用新型提供了一种铜及铜合金连续辊网式退火炉,该退火炉包括固定框架、连续辊网传送机构及电气控制系统，在支撑框架上沿传送方向依次设置有上料段、预热段、加热段、冷却段、出料段。其中加热段包括对流加热室和辐射均温室；冷却段沿传送方向依次包括第一缓冷段、喷流冷却室、第二缓冷段、第三缓冷段、第四缓冷段。本实用新型采用分段式冷却结构，有效降低了冷却过程制品中产生的温差应力，有利于提高高品质、高合金化产品的尺寸精度，杜绝退火废品现象发生。能较好地满足铜及铜合金产品的连续-光亮退火要求，适用于紫铜、黄铜、青铜、白铜合金管棒材的光亮退火。
文档编号C22F1/08GK202047121SQ201120095280
公开日2011年11月23日 申请日期2011年4月2日 优先权日2011年4月2日
发明者汪海洲, 贺永东 申请人:金川集团有限公司