一种殷钢线热处理设备和方法技术

本发明专利技术提供一种殷钢线殷钢线热处理设备和方法。本发明专利技术的殷钢线热处理设备，包括连续式加热炉，该加热炉具有通过明火燃烧加热以对钢丝进行连续热处理的炉膛，炉膛相对两侧的炉体侧壁内部分别设有一条烟气导流隧道，每一烟气导流隧道内设有多条贯穿炉体前后两端的用于对殷钢线进行加热的热处理管，每一侧壁内的烟气导流隧道与炉膛后端连通，从而能够同时进行高碳钢丝高温热处理和殷钢线中温热处理；本发明专利技术通过设计温度梯度差，利用钢丝加热炉体余热以及烟气余热进行殷钢连续热处理，余热交换更充分，排烟温度低，可达到提质增效节能降本的目的；殷钢线的制造成本较离线热处理方法显著下降。著下降。著下降。

【技术实现步骤摘要】
一种殷钢线热处理设备和方法


[0001]本专利技术涉及金属加工退火
，具体而言，涉及一种殷钢线热处理设备和方法。

技术介绍

[0002]殷钢，又称殷瓦合金，是铁镍合金的一种，因其具有随温度变形量极小的特性而广泛应用于无线电，精密仪器仪表、架空输电线路等领域。
[0003]铝包殷钢芯耐热铝合金绞线是由铝包殷钢线和耐热合金线同心绞合而成，它具有强度高、耐腐蚀、低膨胀特性，广泛应用于倍容量架空输电线路。随着铝包殷钢芯耐热铝合金绞线的普及应用，市场期望获得更高强度、更低成本的铝包殷钢芯耐热铝合金绞线，行业内一般采取优化殷钢的化学成分或改进加工工艺来实现。
[0004]对于优化殷钢化学成分的改进方式，现有技术通常是通过提高Ni、Co、Cr等化学成分比例，来提高殷钢线的强度，但该方式同时会带来制造成本的大幅增加，影响产品的市场化应用。
[0005]目前殷钢线主要通过井式炉、罩式炉进行离线热处理，一般是将6
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10吨殷钢线堆叠在一起进行热处理。然而殷钢线堆积在一起热处理，殷钢线通条均匀性差，相互接触的部位殷钢线抗拉强度介于950
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1050MPa，松散部位抗拉强度介于1050
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1100MPa，导致最终产品合格率低；其次热处理周期长，过程消耗的电能高，制造成本高，效率低下。
[0006]钢丝热处理主要是通过高温连续热处理技术实现，工艺流程为被动放线、天然气明火加热、铅浴淬火、主动收线。高碳钢丝制品领域采用连续式热处理技术，通过天然气直接加热钢丝，一般钢丝热处理温度在950
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1150℃，而殷钢的热处理温度在600
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800℃。钢丝明火加热炉型为了提升产量往往设计体型较大、加热炉烧嘴配置多且功率大。由于钢丝与殷钢线的热处理工艺温度相差较大，该炉型无法同时满足两种材料的热处理。若分批次热处理，频繁的升温、降温，使得设备利用率不高，生产效率降低，产品制造成本增加。
[0007]专利文献JPH04276028A公开了一种用于金属线材或带材的连续殷钢线热处理设备，加热炉主体通过绝热壁在一个共同的炉壳内平行排列的多个加热炉主体多级串联排列，每个加热炉主体被覆盖在炉壳周围；通过设置与线材或带材的行进方向平行的绝缘壁和独立的加热加热器等的加热装置，将同一炉壳的内部分隔成多个加热室，能够在单个装置中相对于钢丝材料进行不同热处理的多功能热处理装置，该装置可以有效提高加热炉的空间利用率，但其仅针对单种钢丝材料进行多阶段热处理，热能利用率不高。
[0008]专利文献JP6030801B1公开了一种连续加工钢丝材料的热处理装置，加热炉是单个直接燃烧式炉，并且在炉内适当地设置了可分离的隔热通道，该通道引导通道之间的不同加热温度，沿各通道的行进方向贯通的多个隔壁，能够分别设定温度，该装置可以同时获得多种加热条件，并且有效地获得许多生产品种。但各钢材之间热处理过程实则相互独立并行，热能利用率仍有待提高。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于提供一种殷钢线热处理设备以及热处理方法，在钢丝加热炉体侧壁内设置热处理管，用钢丝加热炉体余热进行殷钢线的连续热处理生产，能够同时进行高碳钢丝高温热处理和殷钢线中温热处理，可实现提质增效节能降本。
[0010]本专利技术首先提供一种殷钢线热处理设备，能够对钢丝和殷钢线同时进行热处理，包括加热炉，所述加热炉包括炉体及位于炉体内通过明火燃烧加热的炉膛，所述炉膛具有贯穿炉体前后两端而允许钢丝通过的钢丝通道；
[0011]所述炉体具有位于炉膛相对两侧的侧壁，所述炉体两侧的侧壁内部分别开设有一条烟气导流隧道，每一烟气导流隧道内设有多条贯穿炉体前后两端的热处理管，所述炉体侧壁内部在热处理管外围分区段的设有多个加热元件及对应地在所述热处理管上设有多个测温热电偶，以控制热处理管内对殷钢线的热处理温度，当热处理管内热处理温度低于设置温度时，所述加热元件进行补充加热；每一侧壁内部的烟气导流隧道与炉膛后端连通。
[0012]具体地，所述炉体顶部设有多个烧嘴，所述烧嘴直接或者间接与空气管和燃气管连接，所述炉膛通过所述烧嘴燃烧燃气为钢丝连续热处理提供加热温度。
[0013]具体地，所述加热炉前端内嵌有热交换器，所述烟气导流隧道和与烧嘴连接的空气管与所述热交换器连接。
[0014]使用时，携带热量的烟气进入炉体侧壁的烟气导流隧道内部，与殷钢线的走线方向逆流，流至加热炉体前端后进入热交换器，烟气携带的热量通过热交换器来加热热交换器内部的冷空气，冷空气加热后通过空气管从加热烧嘴处通入炉体与燃气混合后燃烧加热。
[0015]另外，需要说明的是，在使用时，所述热处理管的各区间段温度基本一致，主要是通过各区段加热元件进行自动调节，测温热电偶对热处理管内温度进行检测，加热元件根据温度检测结果进行温度补偿，使得各区段殷钢热处理管的温度接近。
[0016]具体地，所述炉体侧壁包括由内至外依次设置的耐火砖、支撑钢板及保温棉，其中，支撑钢板、耐火砖、保温棉为炉体的主要构成组件，用于炉体的机械支撑及保温，所述烟气导流隧道开设于所述保温棉中。
[0017]优选地，所述烟气导流隧道靠近支撑钢板一侧的保温棉厚度小于其远离支撑钢板一侧的保温棉厚度，或者，所述烟气导流隧道由保温棉和支撑钢板围合而成即所述烟气导流隧道靠近支撑钢板一侧没有保温棉，从而可进一步提高炉膛内热量向炉体侧壁内的热处理管传导。
[0018]具体地，每一所述烟气导流隧道内，所述多个热处理管分别对应放置于层叠的多个U型钢架上，所述U型钢架对热处理管进行支撑。
[0019]具体地，在所述热处理管上方还设有向下吹气的冷却风管以及对冷却风管进行支撑的风管架。
[0020]具体地，所述的殷钢线热处理设备还包括位于加热炉后方的冷却炉，所述冷却炉包括对应钢丝通道出口设置的铅锅冷却槽以及对应热处理管出口设置的水冷槽，其中，铅锅冷却槽用于钢丝加热后的铅浴淬火，水冷槽用于殷钢线的冷却。
[0021]具体地，为防止殷钢线在热处理管内连续行走的过程中被氧化，热处理管分别延伸至炉体的前后两端，且所述加热炉外侧还设有氨分解设备，所述氨分解设备通过氨气管
道向热处理管中输入氨气以对殷钢线表面进行保护。
[0022]具体地，所述保温棉为硅酸铝板、石棉板、高纯针刺毯或陶瓷纤维板等保温材料。
[0023]具体地，所述热处理管采用0Cr25Ni20等耐温钢管。
[0024]具体地，所述加热元件为硅碳棒加热元件，所述加热元件沿着热处理管在烟气导流隧道内平均分布。在一具体实施方案中，每侧炉壁内设有加热元件8个，总额定功率80kw，加热炉炉体总长25米。
[0025]具体地，每一侧壁内可设置2
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6条平行设置的热处理管。在一具体实施方案中，炉体内设计热处理管共8根，该8根热处理管对称分布于两炉体侧壁内。
[0026]具体地，所述保温棉内在热处理管上方还设有冷却风管，所述冷却风管通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种殷钢线热处理设备，其特征在于，包括加热炉，所述加热炉包括炉体、及位于炉体内通过明火燃烧加热的炉膛，所述炉膛具有贯穿炉体前后两端而允许钢丝通过的钢丝通道；所述炉体具有位于炉膛相对两侧的侧壁，所述炉体两侧的侧壁内部分别开设有一条烟气导流隧道，每一烟气导流隧道内设有多条贯穿炉体前后两端的热处理管，所述炉体侧壁内部在热处理管外围设有多个加热元件及在所述热处理管上设有多个测温热电偶；每一侧壁内部的烟气导流隧道与炉膛后端连通。2.根据权利要求1所述的殷钢线热处理设备，其特征在于，所述炉体顶部设有多个烧嘴，所述烧嘴直接或者间接与空气管和燃气管连接，所述炉膛通过所述烧嘴燃烧燃气为钢丝连续热处理提供加热温度；所述加热炉前端设有热交换器，所述烟气导流隧道和与烧嘴连接的空气管与所述热交换器连接。3.根据权利要求1所述的殷钢线热处理设备，其特征在于，所述炉体侧壁包括由内至外依次设置的耐火砖、支撑钢板及保温棉，所述烟气导流隧道开设于所述保温棉中。4.根据权利要求1所述的殷钢线热处理设备，其特征在于，每一所述烟气导流隧道内，所述多个热处理管分别对应放置于层叠的多个U型钢架上，在所述热处理管上方还设有向下吹气的冷却风管。5.根据权利要求1所述的殷钢线热处理设备，其特征在于，还包括位于加热炉后方的冷却炉，所述冷却炉包括对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文辉，何仓平，孙光进，赵雪峰，李发才，郭宸轩，陶秋阳，徐昊，张培松，张充洲，
申请(专利权)人：中天电力光缆有限公司，
类型：发明
国别省市：