一种双层辊底式连续球化退火炉

摘要

本发明涉及一种双层辊底式连续球化退火炉，主要包括炉体，在炉体中的炉膛包括上层炉膛和下层炉膛，进料炉口和出料炉口设置在炉体的同一端。在靠近进料炉口和出料炉口的炉膛内设有一个余热交换室，在远离进料炉口和出料炉口的炉膛内设有密封快冷室，密封快冷室分别和上层炉膛、下层炉膛相连通；在上层炉膛内设有上层传动辊，下层炉膛内设有下层传动辊，密封快冷室内设有升降机和推杆；在上层炉膛内设有上层加热器和热电偶，在下层炉膛内设有下层加热器。本发明有益的效果是：密封热效率高炉型的热损失减少，余热热交换室使下层退火后工件的大量余热用于进炉上层冷料的加热，退火余热得到充分利用。优化了炉型结构，退火炉工作场地利用率提高了近一倍。

说明书

                              技术领域

本发明属于金属材料热处理的连续式球化退火炉设备领域，尤其是一种双层辊底式连续球化退火炉，适用于轴承钢、合金工具钢制零件球化退火的节能降耗。

                              背景技术

现有技术中，球化退火分为周期式和连续式退火二大类。周期式退火采用台车炉、钟罩炉等，不仅质量不稳定，而且能耗也较高；连续式退火通常采用推杆炉和辊底炉，退火质量较稳定，可满足国家和行业制定标准规定的技术要求，但仍存在能耗偏高的问题。

1998年，杭州金舟电炉有限公司研发了多种加热方式、精确控温的辊底式连续球化退火炉，将工艺技术创新与炉型结构创新协调结合，使球化退火技术达到国内领先水平，退火能耗也有所降低。

不论是推杆炉还是辊底炉，炉膛结构为前后贯通式，俗称“隧道炉”，进、出炉门口的热量损失大，虽经加装炉门或挂垂帘阻隔，由于故障率较高，仍有大量热量流失；通常，完成球化退火工艺过程，出炉温度为600-640℃，退火件余热没有利用，这是退火能耗较高的主要原因。

                              发明内容

本发明的目的是克服上述结构的不足，而提供一种双层辊底式连续球化退火炉，解决了辊底式连续球化退火炉的节能降耗问题，对炉型结构进行创新设计，充分利用退火件余热；对辊底炉改为上、下二层，并加装上、下炉门，密封，使贯通炉变成密封炉，减少炉口热量损失，实现节能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案。这种双层辊底式连续球化退火炉，主要包括炉体，在炉体中的炉膛包括上层炉膛和下层炉膛，进料炉口和出料炉口设置在炉体的同一端，进料炉口设置在上层并与上层炉膛相连通，出料炉口设置在下层并与下层炉膛相连通(也可以进料炉口在下层，出料炉口在上层)。在靠近进料炉口和出料炉口的炉膛内设有一个余热交换室，余热交换室分别和上层炉膛、下层炉膛相连通，用于将下层退火后的工件的大量余热交换给上层的冷料；在远离进料炉口和出料炉口的炉膛内设有密封快冷室，密封快冷室分别和上层炉膛、下层炉膛相连通；在上层炉膛内设有上层传动辊，下层炉膛内设有下层传动辊，密封快冷室内设有升降机和推杆，用于将工件从上层传动辊转移到下层传动辊上；在上层炉膛内设有上层加热器和热电偶，在下层炉膛内设有下层加热器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案还可以进一步完善。

本发明所述的上层炉膛和下层炉膛由炉膛隔板分隔而成，在靠近余热交换室的炉膛隔板上设有一组用于热交换的通孔。

本发明在炉体的余热交换室处设有风机，用于加速对流换热。

本发明所述的密封快冷室内设有快冷风管和快冷室加热器，使得快冷密封室还具有控制加热、冷却功能。

本发明在炉体的进料炉口处设有上炉门，在炉体的出料炉口处设有下炉门，上炉门和下炉门采用升降式密封炉门；也可以加装上、下预抽真空室，新炉型成为全密封炉型，克服了贯通炉的弊端，炉口热损失减少。

本发明有益的效果是：将通常水平布置的贯通式辊底炉，在中间位置截断，将前半部分炉体重叠于后半部分之上，成为上下双层结构的辊底炉，成“]”形状，截断处设密封室，成为上下双层炉膛的连结通道(即密封快冷室)，内装用于升降转移的升降机，退火传输方便可靠，密封热效率高炉型的热损失减少。在二个炉口旁，创新设计了一个余热热交换室，使下层退火后工件的大量余热用于进炉上层冷料的加热，余热交换结果，退火件出炉温度从600～640℃降低至200～250℃，进炉冷料可升温300℃以上，退火余热得到充分的利用。另外，退火件出炉温度的降低，工作环境条件改善，夏天防暑降温措施简化，有利于操作工身体健康。由于优化了炉型结构，退火炉工作场地利用率提高了近一倍。

                              附图说明

图1是本发明的主视结构示意图；

图2是本发明的工艺流程示意图；

附图标记说明：1进料台、2料筐、3出料台、4下炉门、5上炉门、6余热交换室、7风机、8上层加热器、9升温区、10热电偶、11上层传动辊、12保温区、13升降机、14快冷风管、15升降机传动辊、16快冷室加热器、17推杆、18下层加热器、19等温区、20下层传动辊、21缓冷区、22上层炉膛、23下层炉膛、24密封快冷室、25炉体、26炉膛隔板、27通孔、进料炉口28、出料炉口29。

                            具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

如图1所示，这种双层辊底式连续球化退火炉，主要包括炉体25，在炉体25中的炉膛包括上层炉膛22和下层炉膛23，上层炉膛22和下层炉膛23由炉膛隔板26分隔而成。进料炉口28和出料炉口29设置在炉体25的同一端，进料炉口28设置在上层并与上层炉膛22相连通，出料炉口29设置在下层并与下层炉膛23相连通，在炉体25的进料炉口28处设有上炉门5，在炉体25的出料炉口29处设有下炉门4。在靠近进料炉口28和出料炉口29的炉膛内设有一个余热交换室6，在靠近余热交换室6的炉膛隔板26上设有一组用于热交换的通孔27。余热交换室6分别和上层炉膛22、下层炉膛23相连通，余热交换室6和通孔27用于将下层退火后的工件的大量余热交换给上层的冷料，换热效果很好，在炉体25的余热交换室6处设有风机7，用于加速对流换热。

在远离进料炉口28和出料炉口29的炉膛内设有密封快冷室24，密封快冷室24内设有快冷风管14和快冷室加热器16。密封快冷室24分别和上层炉膛22、下层炉膛23相连通；在上层炉膛22内设有上层传动辊11，下层炉膛23内设有下层传动辊12，密封快冷室24内设有升降机13和推杆17，用于将工件从上层传动辊11转移到下层传动辊12上；在上层炉膛22内设有上层加热器8和热电偶10，在下层炉膛23内设有下层加热器18。

在本发明的具体实施例中，炉体25具有上层炉膛，用于余热利用、升温、保温；下层炉膛用于等温、缓冷和提供余热烘烤热源；也可以采用上层炉膛用于等温、缓冷和提供余热烘烤热源，下层加热炉膛，用于余热利用、升温、保温。

工作原理：本发明还优化了球化退火的工艺流程，如图2所示，将要退火的工件装在专用料筐2内，用电动葫芦吊至进料台1上，启动上炉门5，料筐2自动快进至余热交换室6内，触及传感器，上炉门5自动关闭密封。在余热交换室6内，进炉冷料受到出炉热料的烘烤及风机7的搅拌对流，吸收大量余热，温度升高，出炉热料则温度下降，余热充分交换达到平衡，实现余热的利用。按球化退火的进料节拍，进炉冷料吸收余热后自动依次至进入上层炉膛22的升温区9、保温区12，完成退火的加热和保温过程。当料筐2进入密封快冷室24时，触及传感器，快冷室升降机13自动下降，将料筐2送入快冷室下工位，由推杆17将料筐2由升降机传动辊15推进至下层炉膛的下层传动辊20的上面，料筐2则在下层炉膛23内进入等温区19，缓冷区21内，缓冷区21的降温通过搅拌风机7和余热交换室6对流搅拌，起到降温和对进炉冷料升温作用，进一步起到节能作用，完成球化退火的等温转变过程。退火料筐2完成退火后，进入余热交换室6内，将600～640℃的工件余热传递给进炉冷料，预热升温。完成热交换后，按程序开启下炉门4，料筐2快出在出料台3上，由人工卸料，下炉门4自动关闭，球化退火连续进行。