[發明專利]一種多功能連續熱處理爐及熱處理方法

有效

• 申請號: 201110443767.8
• 申請日: 2011-12-27
• 公開（公告）號: CN102492827A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 徐少春;高陽;沈小軍
• 申請（專利權）人: 中冶南方（武漢）威仕工業爐有限公司
• 主分類號: C21D9/56
• 分類號: C21D9/56;C21D9/00;C21D9/08
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮

技術領域

本發明屬于鋼材熱處理領域，涉及一種能實現正火、淬火、退火、回火熱處理工藝需求的“一爐四火”多功能連續熱處理爐及熱處理方法。

背景技術

鋼材熱處理是指通過正火、淬火、退火、回火等幾種熱處理過程，改變鋼材的組織，得到不同的機械性能，滿足不同的使用要求。

目前，在棒材、鋼管等鋼材熱處理生產車間，為保證高產、優質，鋼材的熱處理大多是采用通過步進機構或輥道輸送的連續熱處理爐進行鋼材的批量連續加熱與保溫后實現的。其中鋼材的正火、淬火熱處理過程，要求將鋼材在熱處理爐內加熱到850～1100℃的高溫并進行保溫后出爐完成；對鋼材的退火、回火熱處理過程，則要求將鋼材在熱處理爐內加熱到400～800℃的中、低高溫并進行保溫后出爐完成。由于鋼材的正火、淬火熱處理過程是在850～1100℃的高溫爐膛中加熱與保溫，并且爐溫均勻性要求控制在±5℃～±10℃，生產車間一般安排在稱為正火爐或淬火爐的高溫熱處理爐上完成，這種正火爐或淬火爐配置高速燒嘴及相應的自動控制技術實現鋼材高溫加熱、保溫及爐溫均勻性調節；對于鋼材的退火、回火熱處理，由于鋼材是在400～800℃的中低溫爐膛中加熱與保溫，且爐溫均勻性要求控制在±5℃～±10℃，生產車間一般安排在稱為退火爐或回火爐的中低溫熱處理爐上完成，這種退火爐或回火爐一般配置高速調溫燒嘴及相應的自動控制技術實現鋼材中低溫加熱、保溫及爐溫均勻性調節。由于鋼材的正火、淬火熱處理過程與退火、回火熱處理要分別在不同的熱處理爐上完成，需分別建設不同的熱處理爐滿足工藝要求，因此生產車間占地空間很大，并且生產組織、物流周轉都非常繁雜，投資也是非常大，對于鋼材熱處理品種多、工藝流程復雜、批次多、批量小的生產車間來說，生產組織難度更大，生產成本更高；如果在傳統的高溫正火爐或淬火爐進行鋼材的退火、回火熱處理，中低溫條件下的爐溫均勻性及鋼材熱處理質量均難以保證，而在中低溫的退火爐或回火爐則難以完成正火、淬火熱處理的高溫加熱工藝要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種“一爐四火”多功能連續熱處理爐及熱處理方法，在該熱處理爐上通過不同的操作能夠分別完成正火、淬火、退火、回火等幾種鋼材熱處理工藝過程，該熱處理爐節約占地與投資、操作簡便并可完全滿足高溫和低溫熱處理工藝要求。

為實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種多功能連續熱處理爐，包括均熱爐段、多個二次風高速調溫燒嘴、加熱爐段、多個高速燒嘴、助燃空氣管道、煤氣管道；二次風高速調溫燒嘴安裝在均熱爐段的端墻上，高速燒嘴安裝在加熱爐段的端墻上；二次風高速調溫燒嘴和高速燒嘴前均配置有助燃空氣管道及煤氣管道；各管道均配置相應的閥門；其特征在于：二次風高速調溫燒嘴前還配置有二次風管道和二次風開閉控制閥；加熱爐段采用高速燒嘴進行供熱，均熱爐段采用二次風高速調溫燒嘴進行供熱。

其中，二次風高速調溫燒嘴前的助燃空氣管道上設置第一助燃空氣開閉控制閥、煤氣管道上設置第一煤氣開閉控制閥。

其中，高速燒嘴前的助燃空氣管道上設置第二助燃空氣開閉開閉閥、煤氣管道上設置第二煤氣開閉控制閥。

為保證鋼材加熱時的快速均勻升溫及保溫時爐膛溫度均勻性要求，均熱爐段的二次風高速調溫燒嘴、加熱爐段的高速燒嘴均分別分組進行開閉控制，由配套的自動控制系統控制各燒嘴前助燃空氣管道上的空氣開閉控制閥、煤氣管道上的煤氣開閉控制閥的開閉，控制燒嘴的工作狀態及向爐膛的供熱，實現爐膛溫度的調控，通過控制二次風高速調溫燒嘴前二次風管道上二次風開閉控制閥的開閉控制二次風的供給與停止。

使用上述多功能連續熱處理爐進行正火、淬火、退火或回火的熱處理方法，其特征在于：多功能連續熱處理爐在進行鋼材正火或淬火熱處理時，加熱爐段的高速燒嘴通過助燃空氣管道和煤氣管道分別供給助燃空氣和煤氣組織燃燒，并通過對燒嘴前第二助燃空氣開閉控制閥和第二煤氣開閉控制閥的開閉控制實現加熱爐段的供熱和爐溫均勻性調控；均熱爐段的二次風高速調溫燒嘴作為高速燒嘴使用，二次風高速調溫燒嘴前的二次風開閉控制閥關閉不供給該燒嘴二次風，通過助燃空氣管道和煤氣管道分別供給助燃空氣和煤氣組織燃燒，并通過對燒嘴前第一助燃空氣開閉控制閥和第一煤氣開閉開閉閥的開閉控制，實現均熱爐段的供熱和爐溫均勻性調控，保證均熱爐段爐膛達到850～1100℃的高溫并且爐溫均勻性符合要求。