一种长程辊底式固溶退火炉的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种退火炉，特别涉及一种适合制备高硅奥氏体不锈钢的辊底式固溶退火炉。退火炉包括依次相通的上料区、第一升温区、保温区、第二升温区、等温区、缓冲区和出料区；各区的底部均设置有炉辊，各区内的炉辊运行速度均独立调节；位于第一升温区的炉辊的上方设置有保护气体通道，保护气体通道上设置有喷气孔；炉辊的下方设置有炉底加热丝；上料区包括送料台和支撑架，送料台前端设置有滑道，送料台的前部固定有挡料板，支撑架上还固定有用于将物料推送到升温区内的推进气缸，送料台的两侧设置有挡板。本装置可有效增强透热、使钢管充分固溶并能减少过热度，特别适合制备硝酸工业用强耐蚀高硅奥氏体不锈钢无缝管。
【专利说明】一种长程辊底式固溶退火炉
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种退火炉，特别涉及一种适合制备高硅奥氏体不锈钢的辊底式 固溶退火炉。
【背景技术】
[0002] 硝酸是一种氧化性介质。奥氏体不锈钢在硝酸介质中极易形成Cr203纯化膜，发 挥其优良的耐蚀性能。奥氏体不锈钢在硝酸介质中的破坏，主要是速度很低的均匀腐蚀和 危险的晶间腐蚀两种形式。
[0003] 在稀硝酸中（浓度低于68% )，处于完全固溶热处理状态的奥氏体不锈钢，耐蚀性 尚好，一旦处于敏化状态（固溶热处理后的钢材遭受650°C左右温度的热影响），极易发生 危险性的晶间腐蚀破坏。公认的不锈钢晶间腐蚀经典理论认为，敏化状态时，晶粒间析出了 富铬的碳化物，使晶界邻近区形成因铬含量降低至耐蚀性界限之下的贫铬区。
[0004] Si元素的加入，一方面可有效增加奥氏体不锈钢在强氧化性酸中的钝化能力，减 缓腐蚀的进一步进行，尤其是当奥氏体不锈钢中的Si含量超过4%时，还可以完全消除非 敏化态晶间腐蚀；但另一方面，由于Si元素的大量加入，不可避免的会降低C在奥氏体晶格 中的固溶度，造成碳化物析出，另外还会生成大量的硅化物、S铁素体相等，这些有害脆性 相在增加选择性腐蚀倾向的同时还会影响材料的冷、热加工特性。尤其是热加工特性，如： 热穿孔环节，一旦工艺控制不当，会造成大量的裂纹而影响质量和成材率。由此可见，过高 的Si含量，严重降低了高硅奥氏体不锈钢的加工性能，使材料的可控加工参数范围变得异 常狭窄，因此，研究有效解决高硅奥氏体不锈钢材料冷、热成形问题非常重要。
[0005] 发明人发现，在工艺成型中退火炉的结构对高硅奥氏体不锈钢的成型有重要影 响。CN203346443 (2013-12-18)公开了一种用于双相不锈钢连续热处理实现快速冷却的 装置，然而该装置不适于制备高硅奥氏体不锈钢，不能满足增强透热、使钢管充分固溶的要 求。 实用新型内容
[0006] 本实用新型的目的是提供一种可有效增强透热、使钢管充分固溶并能减少过热度 的长程辊底式固溶退火炉。
[0007] 本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0008] -种长程辊底式固溶退火炉，采用辊底式结构，其所述退火炉包括依次相通的上 料区、第一升温区、保温区、第二升温区、等温区、缓冲区和出料区；
[0009] 所述上料区、升温区、保温区、升降区、等温区、缓冲区和出料区的底部均设置有炉 辊，所述各区内的炉辊运行速度均独立调节；
[0010] 所述炉辊的上方设置有保护气体通道，所述保护气体通道上设置有喷气孔；所述 炉辊的下方设置有炉底加热丝；
[0011] 所述上料区包括送料台和用于固定送料台且与所述送料台垂直的支撑架，所述 送料台前端设置有与所述送料台相垂直的滑道，所述送料台的前部固定有挡料板，所述支 撑架上还固定有用于将物料推送到所述升温区内的推进气缸，所述送料台的两侧设置有挡 板。
[0012] 采用长程辊底式固溶退火炉，可控制各区的温控和炉辊运行，尤其是第一升温区 的炉辊的保护气体通道和喷气孔的设置，能有效增强透热、使钢管充分固溶并能减少钢管 的过热度。使用高压水提高冷却效果，迫使钢管在极短的时间内冷却，减少高温停留时间， 以尽量减少有害相特别是硅化物的析出。
[0013] 作为优选，所述第一升温区和保温区之间设置有第一气氛隔离区；所述第二升温 区和等温区之间设置有第二气氛隔离区；所述第一气氛隔离区和第二气氛隔离区内均设置 有保护气体冷却装置。
[0014] 采用该方案可有效减少炉子整体的温度场梯度，减少过热度，使应力充分释放。中 间热处理过程以及成品管的热处理过程都非常的重要，中间热处理过程和成品管的热处理 都要避免出现局部温度过高或者是过低，在中间热处理过程中，合适的固溶温度和保温时 间有利于减少应力水平，减少冷成形过程中亚缺陷的产生，产品管的热处理过程更加的关 键，既要保证消除了材料内部的残余应力，还要保证合适的两相比例以及管子的表面质量。
[0015] 作为优选，所述缓冲区和出料区之间设置有保护气氛冷却区。
[0016] 采用该方案可进一步有效减少炉子整体的温度场梯度，减少过热度，使应力充分 释放。
[0017] 作为优选，所述升温区内设置有温控装置，所述温控装置包括热电偶丝、补偿导 线、PLC控制面板和测温节点。
[0018] 可更精确地控制升温区的温度控制。
[0019] 作为优选，所述上料区与第一升温区之间设置有余热交换室以及余热交换室顶部 上方的风机。
[0020] 可进一步减少炉子整体的温度场梯度，减少过热度，使应力充分释放。
[0021] 作为优选，所述送料台为梯子形状。
[0022] 采用悬空式固溶，钢管静置于料架上，相对静止在热处理温度场中，减少钢管在高 温下与炉辊的摩擦，提高钢管的表面质量。
[0023] 综上所述，本实用新型具有以下有益效果：长程辊底式退火炉的采用，一方面，可 有效减少炉子整体的温度场梯度，减少过热度，使应力充分释放，另外一方面，可有效增强 透热，使钢管充分固溶，特别适合制备硝酸工业用强耐蚀高硅奥氏体不锈钢无缝管。
【专利附图】
【附图说明】
[0024] 图1是本实用新型长程辊底式固溶退火炉的示意图；
[0025] 图2是本实用新型长程辊底式固溶退火炉上料区的示意图；
[0026] 图3是本实用新型升温区示意图；
[0027] 图4是通过本实用新型长程辊底式固溶退火炉制备的高硅奥氏体不锈钢的晶粒 度以及组织形貌图像。
【具体实施方式】
[0028] 以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
[0029] 如图1、图2和图3所示，长程辊底式固溶退火炉采用辊底式结构，退火炉包括依 次相通的上料区1、第一升温区2、保温区3、第二升温区4、等温区5、缓冲区6和出料区7 ; 上料区1、升温区2、保温区3、升降区4、等温区5、缓冲区6和出料区7的底部均设置有炉 辊8,各区内的炉辊8运行速度均独立调节；为了进一步有效减少炉子整体的温度场梯度， 减少过热度，使应力充分释放，上料区1与升温区2之间可设置余热交换室20以及余热交 换室20顶部上方的风机201。
[0030] 为有效增强透热、使钢管充分固溶并能减少钢管的过热度，在炉辊8的上方设置 有保护气体通道9,保护气体通道9上设置有喷气孔91 ;炉辊8的下方设置有炉底加热丝 10 ;上料区1包括送料台11和用于固定送料台11且与送料台11垂直的支撑架12,送料台 前端设置有与送料台11相垂直的滑道13,送料台11优选是梯子形状。送料台11的前部 固定有挡料板14,支撑架12上还固定有用于将物料推送到第一升温区2内的推进气缸15， 送料台11的两侧设置有挡板16。升温区2内设置有温控装置23,温控装置23包括热电偶 丝、补偿导线、PLC控制面板和测温节点（未在图中示出）。缓冲区6和出料区7之间设置 有保护气氛冷却区61。保护气氛优选是天然气。
[0031] 为更精确地控制升温区的温度，第一升温区2和保温区3之间设置有第一气氛隔 离区21 ;第二升温区4和等温区5之间设置有第二气氛隔离区22 ;第一气氛隔离区21和第 二气氛隔离区22内均设置有保护气体冷却装置211。
[0032] 图4是利用本实施例退火炉对钢管00Crl6Nil4Si4不锈钢、规格为Φ57Χ3πιπι的 钢管处理后形成的高硅奥氏体不锈钢的晶粒度以及组织形貌图像。
[0033] 本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领 域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但 只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
【权利要求】
1. 一种长程辊底式固溶退火炉，采用辊底式结构，其特征在于：所述退火炉包括依次 相通的上料区（1)、第一升温区（2)、保温区（3)、第二升温区（4)、等温区（5)、缓冲区（6)和 出料区（7); 所述上料区（1)、升温区（2)、保温区（3)、升降区（4)、等温区（5)、缓冲区（6)和出料区 (7)的底部均设置有炉辊（8)，所述各区内的炉辊（8)运行速度均独立调节； 所述炉辊（8)的上方设置有保护气体通道（9)，所述保护气体通道（9)上设置有喷气孔 (91);所述炉辊（8)的下方设置有炉底加热丝（10); 所述上料区（1)包括送料台（11)和用于固定送料台（11)且与所述送料台（11)垂直 的支撑架（12)，所述送料台前端设置有与所述送料台（11)相垂直的滑道（13)，所述送料台 (11)的前部固定有挡料板（14)，所述支撑架（12)上还固定有用于将物料推送到所述第一 升温区（2)内的推进气缸（15)，所述送料台（11)的两侧设置有挡板（16)。
2. 根据权利要求1所述的一种长程辊底式固溶退火炉，其特征在于：所述第一升温区 (2)和保温区（3)之间设置有第一气氛隔离区（21);所述第二升温区（4)和等温区（5)之间 设置有第二气氛隔离区（22);所述第一气氛隔离区（21)和第二气氛隔离区（22)内均设置 有保护气体冷却装置（211)。
3. 根据权利要求2所述的一种长程辊底式固溶退火炉，其特征在于：所述缓冲区（6) 和出料区（7 )之间设置有保护气氛冷却区（61)。
4. 根据权利要求3所述的一种长程辊底式固溶退火炉，其特征在于：所述第一升温区 (2)内设置有温控装置（23)，所述温控装置（23)包括热电偶丝、补偿导线、PLC控制面板和 测温节点。
5. 根据权利要求4所述的一种长程辊底式固溶退火炉，其特征在于：所述上料区（1) 与第一升温区（2)之间设置有余热交换室（20)以及余热交换室（20)顶部上方的风机 (201)。
6. 根据权利要求1-5任一项所述的一种长程辊底式固溶退火炉，其特征在于：所述送 料台（11)为梯子形状。
【文档编号】C21D1/26GK203846060SQ201420227329
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年5月6日 优先权日:2014年5月6日
【发明者】沈继勇 申请人:湖州华恒不锈钢有限公司