蓄热式钢丝热处理炉制造技术

一种蓄热式钢丝热处理炉，是针对目前的钢丝热处理炉的热效率和生产能力低，钢丝加热易氧化和卡线的不足而设计的。是在热处理炉沿炉长方向设置有预热段、加热段和均热段三部分；并由一排耐高温的合金钢管，将炉膛分割为上下两个腔；在每一段炉膛两侧的炉墙上，设置有４－８对燃烧嘴和蓄热体腔，蓄热体腔内装有蓄热体。燃烧嘴通过空气及烟气管道与蓄热体腔连接，每对燃烧嘴在钢管排的上面和下面分别设置一个。炉墙采用耐火浇注料、轻质粘土砖和耐火纤维毡三层复合结构，外面包敷有钢板，通过ＰＬＣ控制炉子的运行。具有处理的产品质量好、生产效率和热效率高、节省燃气及氧化烧损低的优点，为各种钢丝的生产提供了优质的原料。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于钢丝绳生产制造领域，主要是涉及具有热效率高、炉温 调控灵活和钢丝氧化烧损低的蓄热式钢丝热处理炉。技术背景目前生产钢丝绳时加热钢丝常用的热处理炉是马弗炉，而传统的马弗炉 炉膛由多孔马弗砖分隔成上、下两个炉膛，烟气在上炉膛流动到炉尾后折返 到下炉膛后回到炉头，然后经下排烟烟道排出。这种炉型结构直接带来了许 多难以解决的问题，影响了钢丝热处理质量，具体表现在以下几个方面气 流分布不均匀，在炉子宽度方向上钢丝温差较大，降低了产品的合格率；燃 料消耗高，热效率在20%以下；由于马弗砖接口处存有间隙，燃烧后的烟气通 过间隙进入孔内，使孔内形成氧化性气氛，在高温下极易造成钢丝氧化，特 别是马弗砖破损以后，钢丝氧化烧损更加严重。由于钢丝氧化烧损量大，使 马弗砖孔内因氧化铁皮脱落而使通道变窄，经常发生卡线现象。另外，由于 炉子存在热效率低；导热热阻大，影响烟气向钢丝的传热效果；炉内燃烧空 间有限，使炉子供热能力受到限制，所以该炉的生产效率也是很低的。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种蓄热式钢丝热处理炉。该炉使钢丝的热处 理具有质量好、效率高、节省燃气及氧化烧损低的特点。本技术是通过以下措施实现的，主要由炉体、炉墙、燃烧嘴和控制 装置组成。热处理炉沿炉长方向按温度划分由预热段、加热段和均热段三部 分组成；在炉膛高度方向的中间位置，由前至后水平设置有一排耐高温的合 金钢管，将炉膛分割为上下两个腔；在每段炉膛两侧的炉墙上，分别设置有 4-8对蓄热式燃烧嘴，每对燃烧嘴位于钢管排的上下各1个。炉墙采用三层复 合结构，由内向外分别为耐火浇注料、轻质粘土砖和耐火纤维毡，炉墙外包 敷有钢板。每个燃烧嘴均由煤气喷嘴和空气喷嘴组成，钢管排上面燃烧嘴的 煤气喷嘴位于空气喷嘴的下方，下面燃烧嘴的煤气喷嘴位于空气喷嘴的上方，两喷嘴间的距离为30-120腿；煤气喷嘴处于水平位置，空气喷嘴与煤气喷嘴 之间的夹角为5-50° ，空气喷嘴同时又是烟气吸嘴。在炉子每一段两侧的炉墙上，均设置有蓄热体腔，腔内装有蓄热体，蓄 热体为高氧化铝陶瓷球，燃烧嘴的空气和烟气管道与蓄热体腔连接。采用集 中蓄热，分散燃烧提高炉内温度分布的均匀性，每个蓄热体腔与4-8对喷嘴 的空气及烟气通道连接。通过PLC控制空气和烟气换向阀，使炉内排出的高 温烟气和进入炉内的常温空气交替通过蓄热体腔，通过蓄热体吸收烟气的余 热，加热进入炉内的空气，实现了烟气余热的回收。热处理炉使用时，钢丝从耐高温的合金钢管内孔通过，依次经过预热、 加热和均热阶段，完成热处理工序。由于钢管的导热系数远大于粘土砖，钢 管内外壁面的温差小于马弗砖内外表面的温差，强化了火焰向钢丝的传热， 大大提高了炉子的热效率和产量。炉内各段的温度及各燃烧嘴的工作状态，采用PLC根据设计的工艺方案 进行控制。使炉温控制灵活，能很好地适应生产条件的变化。可以保持热处 理炉始终在工艺要求的最佳状态下运行。能够很好地适应钢丝产量和规格的 变化，提高产品的加热质量。由于炉体和钢管的密封良好，所以，燃气消耗 和钢丝的氧化均降到最低。本技术的有益效果是，炉温调控灵活，能够很好地适应生产条件的 变化，产品的加热质量得到明显的提高。正常生产条件下，产品合格率可达 100%。由于耐高温合金钢管的使用，炉内的传热得到了强化，保证了钢丝的 加热温度和工艺要求，炉子的生产率提高了 2-2.5倍。炉子的热效率由原来 的15-20%提高到51%，每吨产品可节约煤气60%左右。同时，钢丝的氧化烧损 下降到3%>以下。为钢丝的生产提供了优质的原料。附图说明图l-图3为本技术的结构示意图，图l是纵向垂直剖视图，图2是 纵向水平剖视图，图3是横截面图。图中1为炉顶、2为空气喷嘴及烟气吸嘴、 3为煤气喷嘴、4为合金钢管、5为钢管托梁、6为上炉膛、7为下炉膛、8为 炉底、9为蓄热体腔、IO为空气及烟气管道、ll为炉墙、12为蓄热体篦子。具体实施方式现结合附图说明本技术的一个实施例，处理钢丝的直径为5-8. 5毫米，钢丝的加热温度为900-980°C。热处理炉的外形尺寸为，长17.7米，宽 3.3米，高2米。沿炉长方向由预热段、加热段和均热段三部分组成，每一段 的长度为5300mm;在炉膛高度方向的中间位置，由前至后水平设置有一排30 根耐高温的合金钢管4，将炉膛分割为上下两个腔。下部炉膛7的高度为750 毫米，上部炉膛6的高度为650毫米。在每段炉膛两侧的炉墙ll上，设置有 6对燃烧嘴，燃烧嘴在钢管排4的上面和下面分别设置一个。空气喷嘴2与煤 气喷嘴3的之间的距离为70mm，夹角为30° 。空气喷嘴及烟气吸嘴2通过空 气及烟气管道10与蓄热体腔9连接。炉墙11采用三层复合结构，由内向外 分别为耐火浇注料310毫米、轻质粘土砖185毫米和耐火纤维毡50毫米，炉 墙外包敷有6毫米厚的钢板。根据炉膛内温度变化的大小，通过PLC控制进入各燃烧嘴的煤气量和空 气量，使炉温保持在工艺要求的温度。蓄热体腔9内的蓄热体是直径为15毫 米的高氧化铝陶瓷球；通过PLC控制换向阀，使炉内排出的高温烟气和进入 炉内的常温空气交替通过蓄热体腔9，通过蓄热体吸收的烟气余热，加热进入 炉内的空气，实现了烟气余热的回收。空气预热的温度为800-85(TC，排烟温 度低于150°C。权利要求1、一种蓄热式钢丝热处理炉，主要由炉体、炉墙、燃烧嘴和控制装置组成。热处理炉沿炉长方向按温度划分由预热段、加热段和均热段三部分组成；在炉膛高度方向的中间位置，由前至后水平设置有一排耐高温的合金钢管(4)，将炉膛分割为上下两个腔；在每段炉膛两侧的炉墙(11)上，分别设置有4-8对蓄热式燃烧嘴，每对燃烧嘴位于钢管排(4)的上下各1个；炉墙(11)采用三层复合结构，由内向外分别为耐火浇注料、轻质粘土砖和耐火纤维毡，炉墙外包敷有钢板；在炉子每一段两侧的炉墙(11)上，均设置有蓄热体腔(9)，腔内装有蓄热体，燃烧嘴的空气和烟气管道(10)与蓄热体腔(9)连接。2、 根据权利要求l所述的蓄热式钢丝热处理炉，其特征是每个燃烧嘴 均由煤气喷嘴(3)和空气喷嘴(2)组成，钢管排(4)上面燃烧嘴的煤气喷嘴(3)位于 空气喷嘴(2)的下方，下面燃烧嘴的煤气喷嘴(3)位于空气喷嘴(2)的上方，两喷 嘴之间的距离为30-120mm;煤气喷嘴(3)处于水平位置，空气喷嘴(2)与煤气喷 嘴的夹角为5-50°，空气喷嘴同时又是烟气吸嘴。3、 根据权利要求l所述的蓄热式钢丝热处理炉，其特征是每个蓄热体 腔(9)与4-8对喷嘴的空气及烟气管道(1Q)连接，蓄热体腔(9)内的蓄热体为高氧 化铝陶瓷球。4、 根据权利要求1所述的蓄热式钢丝热处理炉，其特征是通过PLC控 制炉膛内的温度及空气和烟气换向阏。专利摘要一种蓄热式钢丝热处理炉，是针对目前的钢丝热处理炉的热效率和生产能力低，钢丝加热易氧化和卡线的不足而设计的。是在热处理炉沿炉长方向设置有预热段、加热段和均热段三部分；并由一排耐高温的合金钢管，将炉膛分割为上下两个腔；在每一段炉膛两侧的炉墙上，设置有4-8对燃烧嘴和蓄热体腔，蓄热体腔内装有蓄热体。燃烧嘴通过空气及烟气管道与蓄热体腔连接，每对燃烧嘴在钢管排的上面和下面分别设置一个。炉墙采用耐本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蓄热式钢丝热处理炉，主要由炉体、炉墙、燃烧嘴和控制装置组成。热处理炉沿炉长方向按温度划分由预热段、加热段和均热段三部分组成；在炉膛高度方向的中间位置，由前至后水平设置有一排耐高温的合金钢管（４），将炉膛分割为上下两个腔；在每段炉膛两侧的炉墙（１１）上，分别设置有４－８对蓄热式燃烧嘴，每对燃烧嘴位于钢管排（４）的上下各１个；炉墙（１１）采用三层复合结构，由内向外分别为耐火浇注料、轻质粘土砖和耐火纤维毡，炉墙外包敷有钢板；在炉子每一段两侧的炉墙（１１）上，均设置有蓄热体腔（９），腔内装有蓄热体，燃烧嘴的空气和烟气管道（１０）与蓄热体腔（９）连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邢永晟，赵毅，谷万水，李德振，王成华，方国胜，张亚菊，谢光阳，
申请(专利权)人：鞍钢钢绳有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：21[中国|辽宁]