一種新型三段式無氧化連續(xù)退火裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及金屬熱處理領(lǐng)域，具體涉及一種適用于鋼管、鋼棒等直長型金屬工件熱處理的新型三段式無氧化連續(xù)退火裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬熱處理是機(jī)械制造中的重要工藝之一，是將金屬工件放在具有一定的介質(zhì)內(nèi)加熱、保溫、冷卻，通過改變金屬工件表面或內(nèi)部的金相組織結(jié)構(gòu)，來控制其性能的一種金屬熱加工工藝。與其他加工工藝相比，金屬熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學(xué)成分，而是通過改變工件內(nèi)部的顯微組織，或改變工件表面的化學(xué)成分，賦予或改善工件的使用性能。退火指的是將金屬緩慢加熱到一定溫度，保持足夠時間，然后以適宜速度冷卻。退火的目的是:降低硬度，改善切削加工性；消除殘余應(yīng)力，穩(wěn)定尺寸，減少變形與裂紋傾向；細(xì)化晶粒，調(diào)整組織，消除組織缺陷；均勻材料組織和成分，改善材料性能或為以后熱處理做組織準(zhǔn)備。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，對金屬工件的退火處理一般都在一臺退火爐中完成，該類退火爐不僅結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，耗能大，成本高，效率低，而且對于鋼管、鋼棒等直長型型材退火件，由于退火爐的空間有限，實(shí)施退火處理難度較大，不能對退火件加熱所需時間及功率進(jìn)行精確控制。在加熱過程中，由于退火件的導(dǎo)熱特性，還會造成外層退火件和內(nèi)層退火件之間、退火件的首端和末端之間有明顯的溫度差，不能控制在合理的范圍內(nèi)，影響熱處理效果。另外，該類退火爐的選擇具有較強(qiáng)的針對性，一般只適用某類金屬材料的某種工藝要求，對于不同退火性能要求的金屬工件，則不能兼顧，設(shè)備的通用性不強(qiáng)，利用率不高，不具有統(tǒng)籌安排性，增加了生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種能對鋼管、鋼棒、其他材料等直長型退火件實(shí)施連續(xù)化處理的、并可根據(jù)不同退火工藝要求進(jìn)行組配的、適應(yīng)多種退火工藝要求的、設(shè)備投資少熱處理效果好的三段式無氧化連續(xù)退火裝置。
[0005]本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是:一種新型三段式無氧化連續(xù)退火裝置，包括加熱前輸送輥道和加熱后輸出輥道，在兩輥道之間按傳送方向依次設(shè)有預(yù)熱段、加熱段和緩冷段三個熱處理段，所述預(yù)熱段、加熱段和緩冷段為相對獨(dú)立的罐體結(jié)構(gòu)，預(yù)熱段溫度設(shè)定為常溫~300°C，加熱段溫度設(shè)定為300~950°C，相鄰兩熱處理段之間以高溫插板閥間隔，以罐內(nèi)輸送輥道將退火件輸送貫通預(yù)熱段、加熱段、緩冷段，同時相鄰兩熱處理段之間還連接有波紋管補(bǔ)償器；所述預(yù)熱段、加熱段和緩冷段三個熱處理段可按工藝溫度要求刪減組合，設(shè)定不同的熱處理組配方式，或為預(yù)熱段和緩冷段，或為加熱段和緩冷段，或為預(yù)熱段、加熱段和緩冷段。
[0006]本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案是:所述預(yù)熱段、加熱段和緩冷段均包括在罐體結(jié)構(gòu)內(nèi)，罐體外固定有抽氣注氣閥門及保護(hù)氣檢測儀、測溫儀、壓力變送器，罐體內(nèi)設(shè)有至少一個加熱器，該加熱器和罐內(nèi)輸送輥道均置于罐體底部，罐內(nèi)輸送輥道上設(shè)有專用存放機(jī)構(gòu)，退火件存放在專用存放機(jī)構(gòu)內(nèi)，并在罐內(nèi)輸送輥道的傳送下從加熱器內(nèi)部通過；所述罐內(nèi)輸送輥道軸向與罐體軸向中心線垂直布置，在各罐體內(nèi)沿罐內(nèi)輸送輥道前后兩端還設(shè)有限位開關(guān)，對退火件在各罐體內(nèi)的傳送位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位。
[0007]本實(shí)用新型更進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案是:所述預(yù)熱段、加熱段和緩冷段內(nèi)的加熱器為電磁感應(yīng)加熱器，其加熱強(qiáng)度受變頻器控制，其加熱器數(shù)量根據(jù)工藝要求設(shè)定，相鄰感應(yīng)加熱器之間由不定型隔熱材料保溫。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果是:一、加熱前輸送輥道和加熱后輸出輥道之間按傳送方向依次設(shè)有預(yù)熱段、加熱段和緩冷段三個熱處理段，通過內(nèi)置于三個熱處理段內(nèi)的電磁感應(yīng)加熱器，對通過罐內(nèi)輸送輥道傳送進(jìn)三個熱處理段內(nèi)的退火件進(jìn)行連續(xù)加熱，并對退火件熱處理所需時間及功率進(jìn)行合理分配，并且退火件在熱處理過程中可進(jìn)行往復(fù)蠕動，以減少退火件的受熱和冷卻溫差，達(dá)到熱處理溫度要求，實(shí)現(xiàn)熱處理目的；二、預(yù)熱段、加熱段和緩冷段三個熱處理段以高溫插板閥間隔，形成相對獨(dú)立的罐體結(jié)構(gòu)，改變原有的直通、隧道式的傳遞方式，不僅具有節(jié)能、防止有害氣體排出的優(yōu)點(diǎn)，三個熱處理段還可根據(jù)要求進(jìn)行增減組合，形成不同的熱處理組配方式，滿足不同熱處理工件的退火要求，設(shè)備的通用性強(qiáng)，利用率高，降低生產(chǎn)成本；三、電磁感應(yīng)加熱器的設(shè)置，利用交變的電流產(chǎn)生交變的磁場使其中的金屬導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生渦流，從而使金屬工件迅速發(fā)熱。在感應(yīng)加熱的過程中，溫度升高的只是被加熱工件的金屬部分，與普通的電、燃?xì)獾燃訜嵩O(shè)備相比，具有功率大、隔熱效果好、節(jié)能、安全等優(yōu)點(diǎn)；四、退火件被存放在專用存放機(jī)構(gòu)內(nèi)，呈單層或多層或圓捆狀存放，有效減緩或避免退火件直接置于輥道上所帶來的碰撞、摩擦、形狀改變、產(chǎn)生翹曲不直等現(xiàn)象，影響退火件順利行進(jìn)，從而降低生產(chǎn)效率，增加成本；五、退火件通過罐內(nèi)輸送輥道在各熱處理段內(nèi)均可實(shí)現(xiàn)正反向往復(fù)式傳送，可根據(jù)需要調(diào)整退火件的受熱強(qiáng)度和受熱時間、冷卻時間，使得退火件受熱均勻和冷卻均勻，將內(nèi)層和外層退火件之間、退火件的首端和末端之間的溫度差控制在合理的范圍內(nèi)，提高最終的熱處理效果。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2為圖1的A-A向結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖3為圖1的B-B向結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖4為圖1的C-C向結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖5為圖1的D-D向結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中:I一高溫插板閥；2—預(yù)熱罐體；3—波紋管補(bǔ)償器；4一加熱罐體；
[0015]5—緩冷罐體；6—電磁感應(yīng)加熱器；7—電磁感應(yīng)加熱器間隔保溫；8—罐內(nèi)輸送棍道；9—退火件專用存放機(jī)構(gòu)；10—緩冷保溫；11—加熱器進(jìn)線柱；12—水冷電纜；13—加熱器進(jìn)出水管；14一總進(jìn)水出管；15—電氣銅排；16—加熱前輸送棍道；17—加熱后輸出送輥道；18—鏈輪；19一輥道變頻驅(qū)動電機(jī)；20—限位開關(guān)；21—高溫紅外線測溫儀；22—壓力變送器；23—抽氣注氣閥門；24—保護(hù)氣檢測儀
[0016]
【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖1所示，本實(shí)用新型包括加熱前輸送輥道16和加熱后輸出輥道17，在兩輥道之間按傳送方向依次設(shè)有預(yù)熱段、加熱段和緩冷段三個熱處理段，其中:
[0018]所述預(yù)熱段包括預(yù)熱罐體2，由Φ1100 mmX8 mm碳鋼卷管制作，罐體外固定有抽氣注氣閥門23及氫氣或氮?dú)獾缺Ｗo(hù)氣檢測儀24、高溫紅外線測溫儀21、壓力變送器22，罐體內(nèi)設(shè)有至少一個加熱器，其數(shù)量根據(jù)工藝要求設(shè)定。本實(shí)用新型的預(yù)熱溫度設(shè)定為常溫~300°C，加熱器安裝工位有4臺，配套2個高溫紅外線測溫儀，2個抽氣注氣閥門，I個壓力變送器，I個保護(hù)氣檢測儀。
[0019]所述加熱段包括加熱罐體4，由Φ1100 mmX8 mm碳鋼卷管制作，罐體外固定有抽氣注氣閥門23及氫氣或氮?dú)獾缺Ｗo(hù)氣檢測儀24、高溫紅外線測溫儀21、壓力變送器22，罐體內(nèi)設(shè)有至少一個加熱器，其數(shù)量根據(jù)工藝要求設(shè)定。本實(shí)用新型的加熱溫度設(shè)定為300-9500C，加熱器安裝工位有8臺，配套2個高溫紅外線測溫儀，2個抽氣注氣閥門，I個壓力變送器，I個保護(hù)氣檢測儀。
[0020]所述緩冷段包括緩冷罐體5，由Φ720 mmX8 mm碳鋼卷管制作，罐體外固定有抽氣注氣閥門23及氫氣或氮?dú)獾缺Ｗo(hù)氣檢測儀24、高溫紅外線測溫儀21、壓力變送器22，具體數(shù)量為:高溫紅外線測溫儀2個，抽氣注氣閥2個，壓力變送器I個，保護(hù)氣檢測儀I個。
[0021]所述預(yù)熱段、加熱段和緩冷段為相對獨(dú)立的罐體結(jié)構(gòu)，相鄰兩熱處理段之間以高溫插板閥I間