退火系统余热回收装置的制作方法

本发明属于热处理炉领域。

背景技术：

在现有技术的热处理炉中，盘圆(轴承钢、弹簧钢等盘圆圆钢)退火基本采用井式炉、罩式炉、台车炉或放料方式用立式的托辊炉，他们最大的不足是能耗高，加工后的产品质量不稳定，而立式的托辊炉输送传动稳定性差，容易在加工过程中工件倒掉，造成维修量大，制造成本也高，特别是料架的重量特别重。

在现有技术的热处理炉中，要进行攻坚的完全退火，炉体一般包括升温段、等温段和缓冷段，在炉体升温段部分温度很高，而炉体缓冷段部分温度较低。如何将温度高的部分的热量均匀地传递给温度低的部分，将余热充分的利用起来，也是本发明急需解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决炉体内腔靠近出口的部分温度很高，而炉体内腔靠近进口的需要预热工件部分温度较低，热能利用率低，温度分布不均匀的问题。

为了达到上述目的，本发明提供一种退火系统余热回收装置，设置在退火炉中，所述退火炉包括依次设置的升温段、等温段和缓冷段，还包括控制柜和电连接控制柜的动力单元，所述退火炉底部设有机架，机架上转动连接有若干行走辊，所述位于升温段的行走辊为第一行走辊，所述第一行走辊为双层，由内到外分别为风层和水层，所述风层的外壁上周向均布有若干旋转叶片，所述位于等温段的行走辊为第二行走辊，所述位于缓冷段的行走辊为第三行走辊，第二行走辊和第三行走辊分别连接有第一电机和第二电机，所述升温段内设有电加热装置、若干余热利用单元、水总管和风总管，所述余热利用单元包括第一行走辊、转动密封连接在风层两端的风管和转动密封连接在水层两端的水管，所述风层两端分别为出风端和进风端，所述进风端设有连接动力单元的进风叶片，出风端设有连接动力单元的出风叶片，所述水管均分别连接至设在第一行走辊两端的水总管，所述风管穿过水管均连接至设在第一行走辊两端的风总管，所述风总管连接进风端风管的一侧为进风段，风总管连接出风端风管的一侧为出风段，所述进风段和等温段之间连接有进热风管，所述出风段和等温段之间连接有出热风管，所述水总管一端连接有水泵，另一端连接至缓冷段内，所述电加热装置、第一电机、第二电机和水泵均电连接控制柜。

本基础方案的原理在于，在使用本装置进行工件的退火冷却时，先将工件放入料架，然后将若干料架依次放入升温段，行走辊带动料架逐渐往缓冷段方向移动，控制柜控制升温段的电加热装置持续加热，水泵将水通入到水总管中，水总管中的水通入第一行走辊的水层中，驱动旋转叶片转动，从而驱动第一行走辊行走，完成对料架的输送，当水持续的通过水总管和水管时，同时也吸收了升温段的热量，然后通过水总管将热量输送至缓冷段中，由于风层两端分别设有进风叶片和出风叶片，所以当控制柜控制进风叶片转动，通过进热风管将等温段的风吸入到升温段中，在升温段中经过第一行走辊的风层，通过出风叶片进入到风总管的出风段，然后出热风管将在升温段中循环加热过后的风输送到等温段中，升温段中的风和等温段中的风进行循环，实现等温段的温度均衡，控制柜控制第一电机和第二电机工作，驱动第二行走辊、和第三行走辊持续转动，料架陆续通过升温段、等温段和缓冷段在本退火炉中行走实现完全退火。

本基础方案的有益效果在于，

1、本方案在进行对工件逐渐退火的同时，通过升温段中余热利用单元的设置将升温段中的热量分别输送到等温段和缓冷段中去，完成对退火炉中热量的利用，余热利用率高，温度分布均匀，并且实现本装置自动化的配合。

2、风层中进风叶片、出风叶片和风管、风总管、进热风管以及出热风管之间的配合设置，完成了热风从升温段到等温段的循环，使等温段的温度一直保持在比较均衡的状态下，也使得工件受热均匀，余热利用率高。

3、水层和水泵以及水管、水总管、旋转叶片的配合设置实现了对第一行走辊驱动力的同时完成了将热能往缓冷段的输送，由于水的温度最高只有100度，所以通过水吸附升温段中的热量输送到缓冷段中，使缓冷段的温度不会过高，从而完成对工件的缓慢冷却，实现了高度的余热利用率。

方案二，此为基础方案的优选，还包括设在缓冷段远离等温段一侧的常温冷却段，常温冷却段内设有第四行走辊，第四行走辊连接有第三电机，第三电机电连接控制柜。工件在缓冷段完成逐渐冷却过后，工件行进到常温冷却段中对工件进行常温冷却，消除工件的应力，完成退火。

方案三，此为方案二的优选，所述升温段和等温段之间、等温段和缓冷段之间、缓冷段和常温冷却段之间均设有隔热门，所述隔热门上设有用于感应工件的距离感应器，所述距离感应器连接控制柜。隔热门的设置，在没有工件通过时阻隔了升温段、等温段、缓冷段和常温冷却段之间的温度，使各段之间的温度不一，实现工件的完全退火。

方案四，此为基础方案的优选，所述风管穿过的水管处设有橡胶垫圈。橡胶垫圈的设置避免了风管穿过水管时造成水管漏水。

方案五，此为基础方案的优选，所述水总管呈s型设在升温段和缓冷段内壁上。水总管呈s型设置加强了升温段中水总管中水的受热均匀程度，也加强了水总管在缓冷段中散热的均匀程度。

方案六，此为方案二或方案三的优选，所述升温段、等温段、缓冷段和常温冷却段侧壁均设有保温层。保温层的设置保证了退火炉内各段温度的持续性。

附图说明

图1为本发明实施例退火系统余热回收装置的主视图；

图2为本发明实施例退火系统余热回收装置的俯视图；

图3为本发明实施例退火系统余热回收装置中余热利用单元的结构示意图；

图4为图1中第一行走辊的局部示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明，

说明书附图中的附图标记包括，退火炉1、升温段2、等温段3、缓冷段4、常温冷却段5、第一行走辊6、第二行走辊7、第三行走辊8、第四行走辊9、旋转叶片10、余热利用单元11、水层12、风层13、水管14、风管15、风总管16、水总管17、水泵18、进热风管19、出热风管20、进风叶片21、出风叶片22、隔热门23。

实施例退火系统余热回收装置基本如附图1和图2所示，退火系统余热回收装置设置在退火炉1中，包括退火炉1，退火炉1包括从右到左依次设置的升温段2、等温段3、缓冷段4和常温冷却段5，还包括控制柜和电连接控制柜的动力单元，退火炉1底部设有机架，机架上转动连接有若干行走辊，升温段2和等温段3之间、等温段3和缓冷段4之间、缓冷段4和常温冷却段5之间均设有隔热门23，隔热门23上设有用于感应工件的距离感应器，距离感应器由控制柜控制，升温段2、等温段3、缓冷段4和常温冷却段5侧壁均设有保温层，位于升温段2的行走辊为第一行走辊6，如图4所示，第一行走辊6为双层，由内到外分别为风层13和水层12，风层13的外壁上周向均布有若干旋转叶片10。

如图3所示，升温段2内设有电加热装置、若干余热利用单元11、水总管17和风总管16，余热利用单元11包括第一行走辊6、转动密封连接在风层13两端的风管15和转动密封连接在水层12两端的水管14，风层13两端分别为出风端和进风端，进风端设有连接动力单元的进风叶片21，出风端设有连接动力单元的出风叶片22，水管14均分别连接至设在第一行走辊6两端的水总管17，风管15穿过水管14均连接至设在第一行走辊6两端的风总管16，风管15穿过的水管14处设有橡胶垫圈，橡胶垫圈的设置避免了风管15穿过水管14时造成水管14漏水。水总管17呈s型设在升温段2内壁上，位于缓冷段4内的水总管17呈s型设在缓冷段4内壁上。

风总管16连接进风端风管15的一侧为进风段，风总管16连接出风端风管15的一侧为出风段，所述进风段和等温段3之间连接有进热风管19，出风段和等温段3之间连接有出热风管20，水总管17一端连接有水泵18，另一端连接至缓冷段4内，位于等温段3的行走辊为第二行走辊7，位于缓冷段4的行走辊为第三行走辊8，第二行走辊7和第三行走辊8分别连接有第一电机和第二电机，电加热装置、第一电机、第二电机和水泵18均电连接控制柜。

在使用本装置进行工件的退火冷却时，先将工件放入料架，将若干料架依次放入升温段2，在工件经过时，距离感应器感应到工件后，控制柜收到信号，控制隔热门23打开，使工件通过，在工件通过后，控制柜控制其关闭，行走辊带动料架从升温段2逐渐往常温冷却段5方向移动，控制柜控制升温段2的电加热装置持续加热，同时控制水泵18将水通入到水总管17中，水总管17中的水通入第一行走辊6的水层12中，驱动旋转叶片10转动，从而驱动第一行走辊6行走，完成对料架在升温段2的输送，当水持续的通过水总管17和水管14时，同时也吸收了升温段2的热量，然后通过水总管17将热量输送至缓冷段4中，由于风层13两端分别设有进风叶片21和出风叶片22，所以此时控制柜控制进风叶片21转动，通过进热风管19将等温段3的风吸入到升温段2中，在升温段2中经过第一行走辊6的风层13，通过出风叶片22进入到风总管16的出风段，然后通过出热风管20将在升温段2中循环加热过后的风输送到等温段3中，升温段2中的风和等温段3中的风进行循环，实现等温段3的温度均衡，控制柜控制第一电机、第二电机工作和第三电机驱动第二行走辊7、第三行走辊8和第四行走辊9持续转动，料架陆续通过升温段2、等温段3、缓冷段4和常温冷却段5，在本退火炉中行走实现完全退火。

本方案在进行对工件逐渐退火的同时，通过升温段2中余热利用单元11的设置将升温段2中的热量分别输送到等温段3和缓冷段4中去，完成对退火炉1中热量的利用，余热利用率高，温度分布均匀，并且实现本装置自动化的配合。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。