利用中高温回火炉实现低温回火的方法.pdf

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1、10申请公布号CN102345000A43申请公布日20120208CN102345000ACN102345000A21申请号201110304111822申请日20111010C21D1/2620060171申请人莱芜钢铁集团有限公司地址271100山东省莱芜市钢城区友谊大街38号72发明人马光亭汤化胜李海方魏军广张长宏冯文义刘青刘军刚李岩高海军麻衡74专利代理机构北京铭硕知识产权代理有限公司11286代理人郭鸿禧韩芳54发明名称利用中高温回火炉实现低温回火的方法57摘要本发明公开了一种利用中高温回火炉实现低温回火的方法，该方法包括中高温回火炉的每个烧嘴停止燃烧，通过热风喷射管向中高温回火炉。

2、内喷射热风，其中，热风喷射管从与每个烧嘴连接的空气管道的空气自动阀和空气手动阀之间的接口引出。根据本发明的方法，可以提高低温回火的温度均匀性，提高加热效率，并且中高温回火和低温回火完全可以在一台炉子上进行，降低了投资成本。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页附图4页CN102345020A1/1页21一种利用中高温回火炉实现低温回火的方法，其特征在于所述方法包括中高温回火炉的每个烧嘴停止燃烧，通过热风喷射管向中高温回火炉内喷射热风，其中，热风喷射管从与每个烧嘴连接的空气管道的空气自动阀和空气手动阀之间的接口引出。2如权利要求1所述的方法，其特征。

3、在于通过热风喷射管的热风经喷射头喷射到中高温回火炉内，其中，在每个烧嘴的烧嘴本体的偏上方或偏下方设置有穿过炉墙的通孔，喷射头设置在通孔的一端，热风喷射管设置在通孔的另一端。3如权利要求2所述的方法，其特征在于通过设置在热风喷射管与喷射头之间的热风自动阀来控制热风的喷射。4如权利要求2所述的方法，其特征在于喷射头的头部呈锥形，并且喷射头的一端通过法兰与热风喷射管的热风入口连接。5如权利要求1所述的方法，其特征在于对于所述中高温回火炉的上部烧嘴，喷射头位于上部烧嘴的烧嘴本体的上部偏4050的位置处。6如权利要求1所述的方法，其特征在于对于所述中高温回火炉的下部烧嘴，喷射头位于下部烧嘴的烧嘴本体的下。

4、部偏4050的位置处。权利要求书CN102345000ACN102345020A1/5页3利用中高温回火炉实现低温回火的方法技术领域0001本发明涉及热处理技术领域，具体地讲，本发明涉及能够利用中高温回火炉实现低温回火的方法。背景技术0002通常，4300MM宽厚板的热处理生产线建有淬火炉、正火炉和回火炉三台，一般为辊底式炉。淬火炉与正火炉采用辐射管间接加热，带保护气氛。回火炉采用明火加热，换热器集中预热助燃风。一般来讲，回火方式有低温回火、中温回火和高温回火这三种方式。然而，如何在一台回火炉内实现高温、中温和低温这三种回火工艺，而加热质量又都能达到要求，目前还没有这方面的报道。一般情况下是建。

5、造一台中高温回火炉和一台中低温回火炉来分别实现低温回火、中温回火和高温回火。但是，中低温回火炉由于温度很低，传热方式已经由以辐射传热为主转变为以对流传热为主，因此，如果采用传统回火炉的回火方式，则加热效率低，温度均匀性难以达到保证，不能开发高精端产品。0003据报道，美国有厂家采用了在回火炉内设置循环风机的方式，以增加炉内气流扰动，使炉内温度场均匀，从而提高温度均匀性并且提高低温回火水平。然而，上述方式存在设备投资大、炉内对流不能均匀控制、温度均匀性不稳定的缺点，不能实现低温与高温炉合用。0004随着耐磨钢、工程机械等高端产品的开发，需要进行淬火后的低温回火处理一般在150250之间的板材越来。

6、越多。如何将钢板温差控制在5以内，对低温回火炉提出了更高的要求。发明内容0005本发明增加烧嘴向炉内喷射预热空气，大大提高了低温回火的温度均匀性，提高加热效率，并且高温和低温回火完全可以在一台炉子上进行，降低了投资成本。0006本发明提供了一种利用中高温回火炉实现低温回火的方法，所述方法包括中高温回火炉的每个烧嘴停止燃烧，通过热风喷射管向中高温回火炉内喷射热风，其中，热风喷射管从与每个烧嘴连接的空气管道的空气自动阀和空气手动阀之间的接口引出。0007根据本发明，通过热风喷射管的热风经喷射头喷射到中高温回火炉内，其中，在每个烧嘴的烧嘴本体的偏上方或偏下方设置有穿过炉墙的通孔，喷射头设置在通孔的一。

7、端，热风喷射管设置在通孔的另一端。0008根据本发明，通过设置在热风喷射管与喷射头之间的热风自动阀来控制热风的喷射。0009根据本发明，喷射头的头部呈锥形，并且喷射头的另一端通过法兰与热风喷射管的热风入口连接。0010根据本发明，对于所述中高温回火炉的上部烧嘴，喷射头位于上部烧嘴的烧嘴本体的上部偏4050的位置处。说明书CN102345000ACN102345020A2/5页40011根据本发明，对于所述中高温回火炉的下部烧嘴，喷射头位于下部烧嘴的烧嘴本体的下部偏4050的位置处。0012根据本发明，通过将烧嘴热风管道中的空气引射到炉内，加强炉内气流扰动，实现了中高温回火炉中实现低温回火的功能。

8、，提高了温度均匀性，从而克服了常规回火热处理中，不能在同一座炉子上实现低中高三种工艺温度的缺陷，解决了低温回火中温度均匀性差的问题。0013根据本发明，可以提高低温回火的温度均匀性，提高加热效率，并且中高温和低温回火完全可以在一台炉子上进行，降低了投资成本。附图说明0014通过下面结合附图进行的描述，本发明的特征和优点将会变得更加清楚，其中0015图1是示出了根据本发明实施例的回火炉的上部烧嘴与喷射头的结构示意图；0016图2是示出了根据本发明实施例的回火炉的下部烧嘴与喷射头的结构示意图；0017图3是示出了根据本发明实施例的喷射头的布置结构示意图；0018图4是示出了根据本发明实施例的喷射风。

9、与烧嘴之间的控制逻辑图。0019【标号说明】00201空气入口；2空气手动阀；3喷射管接口；4热风自动阀；5空气自动阀；6喷射头；7烧嘴本体；8煤气入口；9煤气手动阀；10煤气自动阀；11PLC系统；12烧嘴控制器；13热风入口；14炉墙钢板；15耐火纤维；16炉墙耐火材料；17法兰；18热风喷射管。具体实施方式0021在下文中将参照附图更充分地描述示例性实施例，在附图中示出了示例性实施例。如本领域技术人员将认识到的，在全都不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以以各种不同的方式修改所描述的实施例。附图和描述实质上被认为是说明性的而非限制性的。在附图中，相同的标号始终表示相同的元件。在附图中，为。

10、了便于描述和清楚起见，夸大、省略或者示意性地示出了每个结构的尺寸和大小。0022为了能够在一座回火炉中同时实现低温回火、中温回火和高温回火，本发明对中高温回火炉进行了改进。具体地讲，本发明采用的回火炉是敞焰式热处理中高温回火炉，金属换热器集中空气预热。通过将烧嘴热风管道中的空气引射到回火炉内，加强回火炉内的气流扰动，从而能够在一座回火炉中同时实现低温回火、中温回火和高温回火的功能。这里，低温、中温和高温可以由本领域技术人员根据具体的情况来确定。例如，在本发明的一个实施例中，低温指温度在150350的范围内，中温指温度在350500的范围内，高温指温度在500750的范围内；然而，本发明不限于此。

11、。0023下面将结合附图来详细地描述根据本发明的利用中高温回火炉实现低温回火的方法。0024图4是示出了根据本发明实施例的喷射风与烧嘴之间的控制逻辑图。0025参照图4，根据本发明的利用中高温回火炉实现低温回火的方法包括使中高温回火炉的每个烧嘴停止燃烧，通过热风喷射管18向中高温回火炉内喷射热风，其中，热风说明书CN102345000ACN102345020A3/5页5喷射管18从与每个烧嘴连接的空气管道的空气自动阀5和空气手动阀2之间的接口引出。这里，热风来自于经过换热器预热的从空气入口1经空气手动阀2通过空气管道提供的热风。0026具体地讲，计算机的PLC系统11根据工艺温度要求，当低于某。

12、一设定温度时开启自动喷射风程序；当高于某一设定温度时，热风自动阀4处于关闭状态。空气自动阀5、煤气自动阀10、热风自动阀4以及烧嘴火焰检测信号和炉温等信息都传入烧嘴控制器内，经过计算后决定喷射风是否开启。当要执行低温回火时，烧嘴不进行燃烧，在这种情况下，开启烧嘴的喷射风控制系统。具体地讲，当需要进行低温回火时，空气自动阀5和煤气自动阀10处于关闭状态以停止自动供应空气和煤气，而空气手动阀2和热风自动阀4处于打开状态以供应热风，此时，从空气入口1向空气管道中通入热风，然后热风经喷射管接口3和热风喷射管18进入喷射头6，从而通过喷射头6向回火炉内喷射热风，从而可以执行低温回火处理。0027通常，敞。

13、焰式热处理回火炉具有空气换热器，并且布置有多个例如，112个上下供热的脉冲式烧嘴。每个烧嘴与空气管道和煤气管道连接，其中，分别在空气管道和煤气管道上设置有自动阀和手动阀，用来控制所供应的空气和煤气的量。本领域技术人员应该理解，敞焰式热处理回火炉中布置和使用的烧嘴数量可以根据实际需要确定。通常，敞焰式热处理回火炉利用对流方式来实现低温回火，但由于低温时炉内气流的流动方式有限，不采取强化对流难以实现低温回火。0028参照图4，根据本发明，在敞焰式回火炉的每个烧嘴的空气管道的空气于动阀2和空气自动阀5之间引出一条管道，即，热风喷射管18如图1和图2所示，用来喷射热风。在引出的热风喷射管18上设置一道。

14、自动阀4，用来控制热风喷射管18向炉内喷射热风的量。在烧嘴本体7的偏上方或偏下方设置有通到炉内的通孔未示出，并在对应的炉墙孔内设置一条管道，其中，管道的头部呈锥形，作为喷射头6。喷射头6的一端用来喷射热风，喷射头6的另一端通过法兰17见图3与引出的热风喷射管18的热风入口13相连接。0029在图4中只是示意地示出了根据本发明对回火炉的烧嘴结构的改进，这种改进可以应用于回火炉的所有烧嘴。下面将结合图1至图3来描述本发明的回火炉的上下烧嘴与喷射头的结构。0030为了更好地描述本发明的方法，下面将参照图1至图4来进行解释。0031图1是示出了根据本发明实施例的回火炉的上部烧嘴与喷射头的结构示意图。图。

15、2是示出了根据本发明实施例的回火炉的下部烧嘴与喷射头的结构示意图。图3是示出了根据本发明实施例的喷射头的布置结构示意图。0032参照图1，在根据本发明的敞焰式中高温回火炉中，上部烧嘴的空气入口1位于烧嘴本体7的上部，煤气入口8与烧嘴本体7水平连接。空气手动阀2和空气自动阀5设置在连接空气入口1和烧嘴本体7的管道上，用来控制通入烧嘴本体7中的空气热风的量。根据本发明，空气手动阀2和空气自动阀5连接到喷射管接口3，并且在喷射管接口3中设置有开口未示出，热风喷射管18从烧嘴的空气手动阀2与空气自动阀5之间的喷射管接口3的开口向外引出，并连接到喷射头6。在喷射风接口3的位置进行密封焊接，以使空气自动阀。

16、2、空气手动阀和热风自动阀4之间彼此密封。0033根据本发明，喷射头6设置在上部烧嘴的烧嘴本体7偏上45角的位置。具体地说明书CN102345000ACN102345020A4/5页6讲，喷射头6位于上部烧嘴的烧嘴本体7的上部，并且喷射头6的中心与烧嘴本体7的中心连线与烧嘴本体7的水平轴线成455角。在本发明中，考虑到喷射管与钢板的距离和炉膛的高度以及烧嘴与喷射管之间的设计因素，将喷射头6的中心与烧嘴本体7的中心连线与烧嘴本体7的水平轴线之间的角度控制在4050。0034如图3所示，热风入口13通过法兰17与喷射头6连接。对于回火炉的上部烧嘴，在烧嘴本体7的上部偏45角位置处的炉墙钢板14上设。

17、置有通孔未示出，通孔穿透炉膛，其中，通孔在炉膛内的深度是炉墙耐火材料16的厚度喷射头6设置在通孔的一端并且被包封材料15包封，从而喷射头6与炉墙耐火材料16绝缘。根据本发明的一个实施例，包封材料15可以是纤维毯；然而，本发明不限于此。喷射头6与炉墙钢板14之间不用焊接，而是利用包封材料15紧密地附于炉墙耐火材料16，以便于喷射头6可以自由地膨胀。喷射头6伸进炉膛内的端部呈锥形，以增加流速。呈锥形的喷射头6的一端用来喷射热风，另一端穿过通孔与热风喷射管18通过法兰17连接。热风自动阀4设置在法兰17与喷射管接口3之间，用来控制是否提供喷射风以及喷射风的量。0035根据本发明，回火炉的下部烧嘴与上。

18、部烧嘴的位置上下对称，因此，为了简便起见，省略了对相同部分的描述。0036图2示出了根据本发明的回火炉的下部烧嘴与喷射头的结构示意图。参照图2，下部烧嘴的供风系统空气入口1、空气自动阀2和空气自动阀5设置在烧嘴的下部，煤气入口8、煤气手动阀9和煤气自动阀10设置在烧嘴的上部。与图1中的为上部烧嘴设置的喷射头6的位置不同，为下部烧嘴设置的喷射头6设置在烧嘴本体7偏下455角的位置处。具体地讲，喷射头6位于烧嘴本体7的下部，并且喷射头6的中心与烧嘴本体7的中心连线与烧嘴本体7的水平轴线成455角。0037根据本发明，对中高温回火炉的每个烧嘴都设置喷射头，喷射头的位置根据烧嘴的位置不同而不同。具体地。

19、讲，对于回火炉的上部烧嘴，喷射头设置在上部烧嘴的烧嘴本体的上部偏455角的位置处，而对于回火炉的下部烧嘴，喷射头设置在下部烧嘴的烧嘴本体的下部偏455角的位置处。通过对中高温回火炉的每个烧嘴设置喷射头，喷射头6在热风自动阀4的控制下向回火炉内喷射预热空气热风，强化对流传热，以在回火炉内产生扰动气流，从而使回火炉内的温度均匀，能够提高加热效率，因此可以在低温下进行回火。0038根据本发明，为满足低温下炉子的温度均匀性的要求，通过在每个烧嘴附近增设向炉内喷射预热空气以达到强化气流扰动的目的，实现了低温回火。也就是说，在回火炉的所有烧嘴上都另外设置用来喷射热风作为向炉内产生扰动气流的发射点即，喷射头。

20、。由于每个烧嘴的热风喷射管18上设有自动控制阀标号4，自动控制阀的开关信号传递到烧嘴控制系统，从而通过PLC可编程控制器系统11来灵活控制喷射风的风量和风速。因此，根据本发明的回火炉提高了温度均匀性，提高了加热效率，能够将低中高三种回火工艺在同一座炉子实现。0039因此，根据本发明，通过向炉内喷射进预热空气，增强了炉内的气流扰动，又因为吹入的是热风，炉内温度场更稳定，提高了温度均匀性，克服了低温炉温度均匀性差的问题，从而实现了低中高温回火在一台炉子可以实现的功能。0040上述是对本发明的实施例的举例说明，并不被解释为对本发明的实施例的限制。说明书CN102345000ACN102345020A5/5页7虽然已经描述了本发明的一些示例性实施例，但是本领域技术应该容易理解，在本质上不脱离本发明的新颖教导和优点的情况下，能够对示例性实施例进行许多修改。因此，意图将所有这些修改包括在如权利要求所限定的本发明的范围内。说明书CN102345000ACN102345020A1/4页8图1说明书附图CN102345000ACN102345020A2/4页9图2说明书附图CN102345000ACN102345020A3/4页10图3说明书附图CN102345000ACN102345020A4/4页11图4说明书附图CN102345000A。