[發(fā)明專利]一種采用天然氣步進式加熱爐生產(chǎn)鈹青銅扁錠的方法

有效

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• 申請日: 2011-11-10
• 公開（公告）號: CN102383079A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳文博;岳麗娟;焦曉亮;崔書輝
• 申請（專利權(quán)）人: 中色（寧夏）東方集團有限公司
• 主分類號: C22F1/08
• 分類號: C22F1/08
• 代理公司: 寧夏專利服務(wù)中心 64100
• 代理人: 徐淑芬

技術(shù)領(lǐng)域

????本發(fā)明屬于有色金屬技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種采用天然氣步進式加熱爐生產(chǎn)鈹青銅扁錠的方法。

背景技術(shù)

鈹青銅是一種過飽和固溶體銅基合金，屬于典型的析出硬化、可熱處理強化型合金。?鈹青銅鑄錠在加熱過程中對控溫要求高，均勻化退火溫度范圍窄，溫度過高容易出現(xiàn)過燒現(xiàn)象，溫度過低熱軋時容易開裂，并且熱軋的終軋溫度無法保證，達不到生產(chǎn)的要求。現(xiàn)有鈹青銅熱軋開坯前都采用電加熱，其能耗高、透熱慢，電阻絲老化速度快，尤其不適應(yīng)于大鑄錠的規(guī)模化生產(chǎn)，且電阻絲的定期更換所需要費用高，維修不便。而且維修人員在更換電阻絲時容易吸入附著在電阻絲上的鈹粉塵、鈹煙霧，引起肺炎、肺水腫、鈹肺等職業(yè)病。

使用天然氣步進式加熱爐加熱的這種工藝可以實現(xiàn)2-5噸鈹青銅扁錠的規(guī)模化大批量生產(chǎn)，大大提高了產(chǎn)能，并且降低了操作人員吸入鈹粉塵的幾率，降低勞動強度。但是，傳統(tǒng)的步進式加熱爐采用連續(xù)燃燒控制的方式，由于連續(xù)燃燒控制的方式往往受到燃料流量的調(diào)節(jié)和測量的精確性的制約，造成爐子低溫運行時的控制效果不佳，混合不勻，浪費能源。如空氣量不足，天然氣不充分燃燒產(chǎn)生黑煙，熱效率降低，并且污染環(huán)境；若空氣過剩，不僅會帶走大量熱能，并且浪費燃料。同時過量的空氣還會加劇鈹青銅扁錠的表面氧化程度，降低了鈹青銅扁錠的利用率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種精確控制鈹青銅鑄錠溫度，實現(xiàn)均勻加熱，提高鈹青銅扁錠利用率的采用天然氣步進式加熱爐生產(chǎn)鈹青銅扁錠的方法。

為實現(xiàn)本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為：

一種采用天然氣步進式加熱爐生產(chǎn)鈹青銅扁錠的方法，其特征是：采用數(shù)字化脈沖燃燒控制技術(shù)，通過調(diào)節(jié)燃燒時間的占空比來控制加熱爐的溫度；

在所述加熱爐的總煙道入口附近安裝檢測氧含量探頭；

所述加熱爐爐內(nèi)采用多段多區(qū)控制供熱方式；

所述的多段多區(qū)控制供熱方式是指鈹青銅扁錠在加熱爐內(nèi)經(jīng)過預(yù)熱段、加熱段和均熱段完成坯料的加熱過程，其中加熱段依據(jù)入料先后分為加熱段一區(qū)和加熱段二區(qū)，它們的加熱溫度均控制在830~880℃，均熱段依據(jù)入料先后分為三段八個區(qū)，第一段三個區(qū)和第二段三個區(qū)沿加熱爐軸心平行設(shè)置，第三段兩個區(qū)沿加熱爐軸心平行設(shè)置，其中在加熱爐軸心位置處的兩個區(qū)域溫度控制在830~880℃，其余區(qū)域溫度控制在800~850℃；

所述加熱段和均熱段采用頂部平火焰燒嘴供熱；

所述均熱段后面的出料端兩側(cè)增設(shè)補熱燒嘴使出爐溫度在800±3℃；

坯料在上述加熱段和均熱段的停留時間為8－12小時；

上述鈹青銅扁錠在進入加熱爐后每7分鐘向出料方向循環(huán)一步，直至進入均熱段后至達到工藝要求的停留時間；

所述鈹青銅扁錠再進入加熱爐前首先對加熱爐進行600℃，2~6時的烘爐；

所述鈹青銅扁錠經(jīng)加熱、均熱出爐后達到熱軋機前，控制其溫度為780-800℃，軋制完成后，其終軋溫度為650~700℃。

本發(fā)明的技術(shù)特點為：

?1、本步進爐的加熱，先進行烘爐處理，然后經(jīng)裝爐預(yù)熱、升溫加熱、均熱保溫、補熱保溫后出爐熱軋。

2、經(jīng)600℃×（2－4）小時烘爐后，裝料進入預(yù)熱段，進入預(yù)熱段后，在微還原氣氛下，每7分鐘向前步進一步的速度前進。在步進時，預(yù)熱段設(shè)定溫度700℃；加熱段溫度850℃；保溫段二區(qū)、五區(qū)（如圖1）設(shè)定溫度850℃，其余各區(qū)設(shè)定溫度830℃。

3、采用多段多區(qū)控制供熱方式，通過增加輔助檢測熱電偶數(shù)量，及時調(diào)整燒嘴的熱負荷，保證鑄錠溫度的均勻性。合理的爐型結(jié)構(gòu)和熱負荷分配使加熱爐升溫快，錠溫均勻，滿足料坯的加熱要求。

4、本發(fā)明采用控制脈沖控制器的脈沖周期中燃燒時間來控制熱量的供入，進而控制爐溫，可以滿足加熱坯料溫差小、均勻性好的要求。

5、本發(fā)明采用空/燃比調(diào)節(jié)技術(shù)，通過檢測爐內(nèi)氧含量，實現(xiàn)加熱爐在微還原氣氛下燃燒，達到爐膛氣氛控制，保證坯料的加熱質(zhì)量，滿足加熱工藝要求。

6、本發(fā)明采用各種防護措施，如增設(shè)除塵設(shè)備，在加熱設(shè)備和風(fēng)機之間設(shè)安全聯(lián)鎖裝置等，有效防止操作人員吸入鈹粉塵，防止工作現(xiàn)場火災(zāi)、爆炸等事故的發(fā)生，保證設(shè)備和人身的安全。

綜上所述，本發(fā)明采用多段多區(qū)控制供熱方式，利用數(shù)字化燃燒控制技術(shù)——脈沖燃燒控制技術(shù)，通過調(diào)整空／燃比，使鈹青銅鑄錠在微還原氣氛下實現(xiàn)均勻加熱、精確控溫并達到批量生產(chǎn)的目的。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明中多段多區(qū)控制供熱方式原理圖。