可节能降耗的管制玻璃瓶退火方法技术

本发明专利技术公开了一种可节能降耗的管制玻璃瓶退火方法，该方法通过退火炉腔，热循环系统，两列平行布置的固定梁和一列与其匹配的活动步进梁实现，具体包括将带余热的玻璃瓶从制瓶机引入固定梁V型槽，玻璃瓶在固定梁上顺序逐次进给，玻璃瓶预热、加热和保温以及降温等步骤。本发明专利技术将管制玻璃瓶的退火工艺与生产工序相结合，充分利用产品自身余热，辅以高效的热循环和炉内转移系统，在瓶体成形后直接进行自动化连续退火，具有热损失小，炉温稳定，瓶体受热均匀，能源浪费小的优点。

【技术实现步骤摘要】
可节能降耗的管制玻璃瓶退火方法
本专利技术涉及一种玻璃瓶退火方法，具体涉及一种可节能降耗的管制玻璃瓶退火方法。
技术介绍
玻璃瓶成型后通常都需要进行退火处理，以消除其在成型急速冷却中所产生的内应力。目前行业内主要采用网带式退火炉配合制瓶机使用，由于网带多采用1Cr13材料，极易使瓶壁与网带接触处产生锈斑，而且移动中的网带循环穿越退火炉高温区和炉外室温区，反复受热和冷却，一方面造成瓶体各部分受热不均，有炸瓶风险，同时造成热量散失，能源浪费。另外，现有玻璃瓶退火炉多采用单层保温壁结构，炉体温区单一，往往要借助其他设备对玻璃瓶进行预热和缓冷，缺乏有效的余热循环利用措施，未能充分发挥退火炉潜力，成本提高。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是针对上述网带式玻璃瓶退火炉工作过程中存在的问题和不足，提供一种可利用自身余热实现热循环和分段控温，有效减少热量损失和能源消耗的管制玻璃瓶退火方法。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：可节能降耗的管制玻璃瓶退火方法，该方法通过退火炉腔，热循环系统，两列平行布置的固定梁和一列与其匹配的活动步进梁实现，其中所述退火炉腔从入口到出口按功能顺序布置为预热区、加热保温区和缓冷区；所述热循环系统设置于退火炉工作区上部，其特征为内部贯通的夹层结构，通过助燃风机从室外导入的助燃空气和抽离工作区的缺氧热废气沿交替设置且一端封闭的独立夹层通道流动、换热并参与退火炉热量循环；所述固定梁和活动步进梁包覆有隔热材料，整体位于退火炉封闭炉腔内部；所述一列活动步进梁布置于两平行固定梁中间并预留一定间隙，三者都设置有间距相等的V型槽；所述活动步进梁由设置于炉体下部的电机带动，在一个步距内作上升、进给、下降和回退的往复运动；该方法包含以下步骤：（1）固定梁受瓶：带余热的玻璃瓶从制瓶机出口经落料槽滚落到固定梁第一V型槽；（2）玻璃瓶在固定梁上顺序逐次进给：启动活动步进梁，并通过活动步进梁的上升、进给、下降和退回的往复运动实现玻璃瓶从固定梁第一V型槽到以后各个V型槽的逐次进给运动；（3）玻璃瓶预热：活动步进梁将玻璃瓶转移到退火炉预热区，由预热区末端吹送的热废气和加热保温区的热辐射进行瓶体预热；（4）玻璃瓶加热和保温：活动步进梁将玻璃瓶转移到退火炉加热保温区，通过辐射热逐渐加热到退火温度并保温预先设计的行程时间进行退火；（5）玻璃瓶降温：活动步进梁将玻璃瓶转移到缓冷区，借助热循环系统的散热夹层使瓶体温度逐渐下降，并从固定梁最后一个工位的斜面进入集瓶器，最终完成整个退火工序。进一步，所述热循环系统侧壁和顶部均采用保温材料包覆，并且在退火炉预热区末端顶部开设有热废气出口，在缓冷区始端开设有热废气入口，与之对应的，在热废气入口上部的热循环系统一端设置有助燃空气入口，并在热废气出口下方的燃烧室顶部设置有助燃空气出口，所述热废气和助燃空气在热循环系统内分别沿独立的夹层通道流动。进一步，步骤（2）所述玻璃瓶在固定梁上顺序逐次进给依靠活动步进梁在一个移动步距内的四个动作循环实现：①活动步进梁启动并上升：活动步进梁初始静止于固定梁下方下止点位置，步进梁启动后开始缓慢平稳上升，将位于第一工位的玻璃瓶托举离开固定梁V型槽，并限制在活动步进梁对应的V型槽里；②活动步进梁进给：活动步进梁上升到上止点后，托举玻璃瓶沿水平方向进给位移一个步距到左侧上止点位置，与此同时下一个玻璃瓶进入固定梁第一工位；③活动步进梁下降：活动步进梁从左侧上止点位置下降到固定梁下方下止点位置，在活动步进梁下降穿过固定梁时，玻璃瓶被固定梁第二工位上的V型槽承接，并实现玻璃瓶在固定梁上一个步距的水平位移；④活动步进梁回退：活动步进梁从左侧下止点位置水平平移回右侧下止点准备开始①操作。进一步，步骤（3）所述预热区炉体顶部为外低内高的斜面，在入口侧顶部设置有排废气风机，靠近加热保温区的预热区末端顶部设置有热废气出口，所述预热区内沿进给方向温度从100℃均匀上升到约550℃，且预热区根据升温需要可设置5-10个V型槽，从预热区末端吹送的热废气温度为300-400℃。进一步，步骤（4）所述加热保温区布置有6-12个V型槽，同时设置有测温系统，并将加热保温区温度数据实时反馈到控制计算机，进一步通过控温系统实时调节燃烧室内的火焰喷嘴燃烧强度，保证加热保温区温度稳定为600-700℃。进一步，步骤（5）所述缓冷区顶部使用耐热钢板与热循环系统分隔，缓冷区开始端顶部开设有与燃烧室连通的热废气缓冷区出口FH，在出口旁沿进给方向设置有热废气入口，所述缓冷区沿进给方向温度从600℃均匀下降至约100℃，且缓冷区根据降温时间需要可设置8-15个V型槽，在缓冷区开始端抽离的热废气温度为500-600℃。进一步，加热保温区上方和热循环系统下方设置有燃烧室，其侧壁和顶部采用保温材料8包覆，底部为碳化硅隔焰板，所述燃烧室侧壁上均匀布置有3-9个火焰喷嘴直接对碳化硅板加热，燃烧室靠近预热区一侧的顶部设置有与热循环系统连通的助燃空气出口。进一步，所述缓冷区长度大于加热保温区长度。进一步，所述热循环系统夹层通道由纯铜薄板分隔而成。相比现有技术，本方法具有的有益效果在于：（1）本专利技术设计的热循环系统，具有显著的预热区和缓冷区过渡段控温效果，利用冷热空气在热循环夹层回路中的辐射、传导换热，构造预热区逐渐上升和缓冷区逐渐下降的温度梯度，避免玻璃瓶在进出退火炉加热保温区时温度突变，造成退火质量不稳定，产品一致性差的问题；（2）本专利技术设计的热循环系统，改变现有技术中必须通过额外加热措施预热瓶体的现状，高效利用废气余热预热初始进入炉体的玻璃瓶，可有效稳定瓶体温度，节能效果明显，热效率极大提高；（3）采用设置于退火炉工作空间内部的固定梁和活动步进梁取代传统网带式结构，实现玻璃瓶在退火炉中的转移，有效避免瓶体运载系统本体由于反复出入炉体高温区和炉外低温区造成的热量损失和温度波动，在减少热损失的同时，显著提高炉体温度均匀性和玻璃瓶退火质量；（4）通过固定梁和活动步进梁上设置的V型槽转移玻璃瓶，V型槽所在的结构主体与梁身用燕尾配合，可以实现快速更换，减少停机维护时间。并可根据需要配做特定间距和尺寸的V型槽，通过与活动步进梁的步进间距配合实现不同外形尺寸玻璃瓶的转移要求，极大拓展了退火炉适用的玻璃瓶尺寸范围，有效提升了本退火炉的生产柔性。附图说明图1为本专利技术所采用装置的的结构示意图，图中活动步进梁处于上升段。图2为图1所示热循环系统B、C、D和E向示意图。图3为活动步进梁与固定梁结构示意图。图中序号：1-机座，2-固定梁斜面，3-活动步进梁，4-玻璃瓶，5-助燃风机，6-缓冷区，7-热循环系统，8-保温材料，9-加热保温区，10-火焰喷嘴，11-碳化硅隔焰板，12-预热区，13-排废气风机，14-燃烧室，15-固定梁，16-助燃空气入口，17-热废气夹层封闭端，18-热废气入口，19-助燃空气夹层封闭端，20-热废气出口，21-助燃空气出口，22-V型槽，23-活动步进梁底座，24-固定梁底座，25-燕尾槽。图1中所示热循环系统7出入口为：FG-热废气入口端面，JK-热废气出口端面，MN-助燃空气入口端面，JL-助燃空气出口端面，FH-热废气缓冷区出口。具体实施方式如图1、图2、图3所示，可节能降耗的管制玻璃瓶4退本文档来自技高网...

【技术保护点】
可节能降耗的管制玻璃瓶退火方法，该方法通过退火炉腔，热循环系统，两列平行布置的固定梁和一列与其匹配的活动步进梁实现，其中所述退火炉腔从入口到出口按功能顺序布置为预热区、加热保温区和缓冷区；所述热循环系统设置于退火炉工作区上部，其特征为内部贯通的夹层结构，通过助燃风机从室外导入的助燃空气和抽离工作区的缺氧热废气沿交替设置且一端封闭的独立夹层通道流动、换热并参与退火炉热量循环；所述固定梁和活动步进梁包覆有隔热材料，整体位于退火炉封闭炉腔内部；所述一列活动步进梁布置于两平行固定梁中间并预留一定间隙，三者都设置有间距相等的V型槽；所述活动步进梁由设置于炉体下部的电机带动，在一个步距内作上升、进给、下降和回退的往复运动；该方法包含以下步骤：1）固定梁受瓶：带余热的玻璃瓶从制瓶机出口经落料槽滚落到固定梁第一V型槽；2）玻璃瓶在固定梁上顺序逐次进给：启动活动步进梁，并通过活动步进梁的上升、进给、下降和退回的往复运动实现玻璃瓶从固定梁第一V型槽到以后各个V型槽的逐次进给运动；3）玻璃瓶预热：活动步进梁将玻璃瓶转移到退火炉预热区，由预热区末端吹送的热废气和加热保温区的热辐射进行瓶体预热；4）玻璃瓶加热和保温：活动步进梁将玻璃瓶转移到退火炉加热保温区，通过辐射热逐渐加热到退火温度并保温预先设计的行程时间进行退火；5）玻璃瓶降温：活动步进梁将玻璃瓶转移到缓冷区，借助热循环系统的散热夹层使瓶体温度逐渐下降，并从固定梁最后一个工位的斜面进入集瓶器，最终完成整个退火工序。...

【技术特征摘要】
1.可节能降耗的管制玻璃瓶退火方法，该方法通过退火炉腔，热循环系统，两列平行布置的固定梁和一列与其匹配的活动步进梁实现，其中所述退火炉腔从入口到出口按功能顺序布置为预热区、加热保温区和缓冷区；所述热循环系统设置于退火炉工作区上部，其特征为内部贯通的夹层结构，通过助燃风机从室外导入的助燃空气和抽离工作区的缺氧热废气沿交替设置且一端封闭的独立夹层通道流动、换热并参与退火炉热量循环；所述固定梁和活动步进梁包覆有隔热材料，整体位于退火炉封闭炉腔内部；所述一列活动步进梁布置于两平行固定梁中间并预留一定间隙，三者都设置有间距相等的V型槽；所述活动步进梁由设置于炉体下部的电机带动，在一个步距内作上升、进给、下降和回退的往复运动；该方法包含以下步骤：1）固定梁受瓶：带余热的玻璃瓶从制瓶机出口经落料槽滚落到固定梁第一V型槽；2）玻璃瓶在固定梁上顺序逐次进给：启动活动步进梁，并通过活动步进梁的上升、进给、下降和退回的往复运动实现玻璃瓶从固定梁第一V型槽到以后各个V型槽的逐次进给运动；3）玻璃瓶预热：活动步进梁将玻璃瓶转移到退火炉预热区，由预热区末端吹送的热废气和加热保温区的热辐射进行瓶体预热；4）玻璃瓶加热和保温：活动步进梁将玻璃瓶转移到退火炉加热保温区，通过辐射热逐渐加热到退火温度并保温预先设计的行程时间进行退火；5）玻璃瓶降温：活动步进梁将玻璃瓶转移到缓冷区，借助热循环系统的散热夹层使瓶体温度逐渐下降，并从固定梁最后一个工位的斜面进入集瓶器，最终完成整个退火工序。2.如权利要求1所述的可节能降耗的管制玻璃瓶退火方法，其特征在于：所述热循环系统侧壁和顶部均用保温材料包覆，并且在退火炉预热区末端顶部开设有热废气出口，在缓冷区始端开设有热废气入口，与之对应的，在热废气入口上部的热循环系统一端设置有助燃空气入口，并在热废气出口下方的燃烧室顶部设置有助燃空气出口，所述热废气和助燃空气在热循环系统内分别沿独立的夹层通道流动。3.如权利要求1所述的可节能降耗的管制玻璃瓶退火方法，其特征在于：步骤(2)所述玻璃瓶在固定梁上顺序逐次进给依靠活动步进梁在一个移动步距内的四个动作循环实现：①活动步进梁启动并上升：活动步进梁初始静止于固定梁下方下止点位置，步进梁启动后开始缓慢平稳上升，将位于第一工位的玻璃瓶托举离开固定梁...

【专利技术属性】
技术研发人员：李路，李豪，王放，潘志远，蒋威，郭棋，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50