[其他]多室換熱式節能退火爐

無效

• 申請號: 86104210
• 申請日: 1986-06-20
• 公開（公告）號: CN86104210A
• 公開（公告）日: 1987-12-30
• 發明（設計）人: 邵忠平
• 申請（專利權）人: 沈陽市二三工廠
• 主分類號: C21D9/00
• 分類號: C21D9/00;F27B3/04
• 代理公司: 中國科學院沈陽專利事務所
• 代理人: 李紹光

本發明屬于金屬材料及工件退火的技術領域，即提供一種利用重熱的節能退火工藝及實施該工藝的多室換熱式節能退火爐。

金屬材料及工件（以下簡稱為工件）進行退火熱處理時，通常是把工件放入密閉的耐熱鋼爐罐內，將爐罐與工件一同放入爐內加熱，待加熱至退火工藝所要求的溫度（以下簡稱為工藝溫度）并保溫一定的時間，然后再取出讓其在空氣中自然冷卻。這樣做不僅要使用大量的耐熱鋼材，而且因為加熱爐罐也會要耗費大量的熱能。如果不用爐罐裝料，而把工件直接放入退火爐內加熱，雖然可節省制造爐罐的耐熱鋼材和加熱爐罐的一部分能耗，但工件通常必須隨爐冷卻，由于爐體的保溫性能好，冷卻速度很慢，這樣不僅使生產周期加長，而且又增加了退火爐的蓄熱損失。上述退火工藝的共同特點是：工件加熱到退火工藝溫度時所吸收的熱量，幾乎全部（即工件的焓增加值部分）都在冷卻過程中耗散掉了，未能使已經被利用過的有效熱重復地得到利用（即未能利用重熱）。雖然目前出現過幾種只有一個加熱室的多段退火爐（包括各種連續退火爐），在防止工件氧化和縮短冷卻時間方面取得某些進展;有的退火爐例如日本專利昭60-159586所報導的連續輥底爐甚至可以利用重熱，但是它們卻都需要解決工件在爐內運動的問題，這樣一來，爐體的結構又復雜化了，既要增加使工件在爐內運動的裝置，又要增加退火爐的動力消耗。

本發明提出了一種簡便易行的利用重熱的節能退火工藝，其特征在于：使處在爐膛中的退火工件與相鄰的爐膛中的退火工件進行對流形式換熱，并且使在該相鄰爐膛中待退火的工件受熱，從而在工件不動的條件下使已退火工件熱焓量增加值那部分能量得到充分利用。本發明還提供了一種實施上述節能退火工藝的多室換熱式節能退火爐，它有互相并接的兩個以上的爐膛（即加熱室），每兩個爐膛（即加熱室）之間均設置有帶閘門的換熱器，換熱口閘門可以采取整體式結構，也可以采取分段聯動式結構。當成批的工件進行退火時，在爐膛（即加熱室）內已退火過的工件冷卻時所放出的熱量，可以帶閘門的換熱口通過對流給另一個（或依次給另外幾個）爐膛中的待退火工件加熱，如果退火爐是雙爐膛（即雙室）結構，則進行一次換熱，如果退火爐是由三個爐膛（即三室）構成，則可進行三次換熱，退火爐有四個爐膛（即四室），還可進行四次換熱。采用多室換熱式節能退火工藝，不僅有效地利用了重熱，而且也解決了工件在爐膛內冷卻時生產周期長的問題。而且由于工件在爐膛內不運動，也節省了工件運動機構和工件運動所必需的動力消耗。

本發明所提供的多室換熱式節能退火爐其實施例如圖1～9所示。

圖1～9系三室換熱式節能退火爐。圖1為三室換熱式節能退火爐爐的熱流示意圖，該圖中Qs₁代表一次散熱，即爐膛內加熱元件供熱時的散熱損失;Qs₂代表二次散熱，即工件在換熱過程中的散熱損失;Qd是工件出爐時的帶出熱;Qx是原始工藝有效熱，即工件從室溫升到工藝溫度所吸收的熱量;Qg是供入熱，即加熱元件輸出熱;Qc是重熱，即待退火工件通過換熱所得到的熱量。由圖1中可以看出：

因此：（1）只要Qc＞Qs₁，則Qx可以大于Qg，即原始工藝有效熱大于供入熱;（2）Qg＝Qd+Qs₁+Qs₂，即供入熱等于工件帶出熱加一次散熱和二次散熱。原始工藝有效熱系由工件熱容量及其退火工藝制度決定的，在退火爐運行過程中可視為不變量，故只要減小工件帶出熱和改善爐壁絕熱情況，讓工件在爐膛內多次進行換熱就可以直接減小供入熱，有效地提高退火爐的熱能利用率，達到很好的節能效果。圖2和圖3為三室換熱式退火爐的結構圖，其中圖2為俯視剖面（B-B剖面）圖，圖3為主視剖面（A-A剖面）圖。在該兩圖中，（1）為工件支架;（2）為加熱元件;（3）為爐體，它由耐火纖維內襯和鋼板外殼構成;（4）為退火工件;（5）為爐蓋;（6）為風機;（7）為復合框形密封墊;（8）為聯動閘門;（9）為液壓油缸。為了防止工件在高溫退火過程中發生氧化，本發明所提供的退火爐還配備有真空系統和充保護氣體的裝置，因為這些基本上是屬于已有技術的領域，故無需予以詳細敘述。