[發明專利]天然氣退火爐

有效

• 申請號: 201610143351.7
• 申請日: 2016-03-14
• 公開（公告）號: CN105755219B
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 鄭祥清;鄭慧倩
• 申請（專利權）人: 浙江滬新不銹鋼制造有限公司
• 主分類號: C21D1/26
• 分類號: C21D1/26
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本發明屬于熱處理技術領域，涉及一種退火裝置，特別是一種天然氣退火爐。

背景技術

退火是生產中常用的預備熱處理工藝。大部分機器零件及工、模具的毛坯經退火后，可消除鑄、鍛及焊件的內應力與成分的組織不均勻性；能改善和調整鋼的力學性能，為下道工序作好組織準備。對性能要求不高、不太重要的零件及一些普通鑄件、焊件，退火可作為最終熱處理。 鋼的退火是把鋼加熱到適當溫度，保溫一定時間，然后緩慢冷卻，以獲得接近平衡組織的熱處理工藝。退火的目的在于均勻化學成分、改善機械性能及工藝性能、消除或減少內應力并為零件最終熱處理作好組織準備。退火工藝的主要裝備是退火爐，退火爐加熱方式主要有兩種，一種是電磁加熱，另一種是燃料加熱。電磁加熱方式能夠使受熱件受熱均勻，且污染少，控制方便，但是卻造價昂貴且要浪費大量的電能。燃料加熱一般采用燃燒煤來加熱，但煤加熱不均且易產生煙塵，不但污染環境，也容易污染退火的工件。

發明內容

本發明的目的是針對現有的技術存在上述問題，提出了一種天然氣退火爐，本退火爐以天然氣為燃料，具有加熱均勻、無污染的特點，同時還有退火后對工件進行冷卻處理的好處。

本發明的目的可通過下列技術方案來實現：包括用于對工件進行退火處理的加熱室及用于對退火后工件進行冷卻處理的冷卻室。其特征在于：所述加熱室內由內外兩層腔室組成，兩腔室之間留有一定的間隙，以便熱流從其中流過。內層腔室內部設置工件承載臺，用于承載待退火工件，所述內層腔室壁上設置有聯通內外腔室的孔，以便熱流體從其中流過。在內層腔室的左右腔室壁上設置有燃氣進氣端口和熱流出口。所述燃氣進氣端口與進氣管路聯通，燃氣從燃氣進氣端口噴入內層腔室內部進行燃燒。所述熱流端口處設置有環流風扇，用于加強腔室內的熱環流，使退火溫度穩定均勻。環流風扇的吸氣端對應內層腔室熱流出口端，環流風扇的排氣端對應兩腔室之間的熱流間隙，環流風扇用于吸收內層腔室的熱流，將其排入內外腔室之間的間隙，然后這些熱流又從內腔室的壁孔進入內腔室，從而形成環流。環流風扇由透平渦輪驅動，所述透平渦輪的出氣端口與燃氣進氣端口聯通。所述冷卻室上設置有冷卻流體進流端口和回流端口，如水或空氣，用于對冷卻室內的退火工件進行冷卻處理。所述回流端口與進流端口之間連接液態天然氣LNG汽化器及泵送裝置，泵送裝置用于控制冷卻流體環流。所述LNG汽化器進料端口連接LNG供應源，如LNG罐體，出料口連接透平渦輪進氣端口，LNG從進料端口流進汽化器，經過氣化后從出料口流出，氣化后的天然氣壓力升高，流過透平渦輪風扇，驅動透平渦輪轉動，透平渦輪帶動渦輪風扇轉動。經過退火工件加溫后的冷卻流體進入LNG汽化器，作為汽化器的部分熱源，經過LNG汽化器冷卻后再進入冷卻室對工件進行冷卻。

在上述的天然氣退火爐中，所述透平渦輪連接再生制動電機驅動系統。即透平渦輪連接一電機，該電機為具有再生制動功能的電機驅動系統。在天然氣驅動動力不足時，可以利用該電機輔助驅動透平渦輪轉動。在需要降低透平渦輪轉速時，可以控制再生制動電機對透平渦輪進行制動減速，這時再生制動電機將透平渦輪的動能轉化為電能存儲起來，以便于節能。

在上述的天然氣退火爐中，所述環流風扇為渦輪風扇，渦輪風扇的吸氣端對應內層腔室熱流出口端，渦輪風扇的排氣端對應兩腔室之間的熱流間隙。

在上述的天然氣退火爐中，所述燃氣進氣端口和熱流出口也可以分別位于內層腔室的上下腔室壁上，聯通內外層腔室的孔開在內層腔室左右的腔室壁上。

在上述的天然氣退火爐中，所述冷卻室使用的冷卻流體為空氣時，所訴冷卻流體進流端口和回流端口分別位于冷卻室上部和下部。

在上述的天然氣退火爐中，所述冷卻室使用的冷卻流體為水時，冷卻室下部設置熱水回流槽，回收槽通過過濾器與冷卻流體回流端口聯通，所述冷卻流體進流端口設置有噴淋頭。

在上述的天然氣退火爐中，所述的冷卻流體進流端口為沿被冷卻工件走向方向排列的多個，以便使工件冷卻均勻。

在上述的天然氣退火爐中，在所述的內層腔室內的上方和下方分別設置有擾流板，所述擾流板上設置有擾流孔。熱流經過擾流板可以使腔室內的熱量更加均勻，同時擾流板具有一定的熱容量，也能使的腔室內的溫度受外界的波動影響較小。

在上述的天然氣退火爐中，所述上方和下方擾流板作為電極板連接控制電路的連接，控制電路用于在兩極板之間產生電磁場，對火焰作用以電場，或電磁場可以改變火焰的形狀，以便實現對腔室內燃燒的控制。

與現有技術相比，本天然氣退火爐具有以下優點：