專利名稱：鋼絲連續加熱冷卻循環利用熱處理爐的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種生產鋼絲的設備，具體地說是一種鋼絲連續加熱冷卻循環利用熱 處理爐。
背景技術：
在生產鋼絲的過程中，需要對鋼絲進行熱處理，如鋼絲的再結晶退火、鋼絲正火和 鋼絲等溫淬火等。傳統的鋼絲熱處理爐包括加熱爐和等溫淬火爐等。工作時，鋼絲在加熱 爐中連續運行加熱到一定工藝要求的溫度后，出爐冷卻或進入等溫淬火爐內淬火。在常規 的鋼絲生產工藝中，鋼絲在連續加熱爐中被加熱到750°C左右出爐后，在空氣中冷卻的被稱 之為鋼絲再結晶工藝；鋼絲被加熱到900°C左右出爐后，在空氣中冷卻的被稱之為鋼絲正 火工藝；鋼絲在900°C左右出爐后，進入等溫淬火爐的則為鋼絲淬火工藝。在以上各種常規 鋼絲生產工藝中，高溫鋼絲的熱量大多被直接在空氣中或淬火介質中冷卻掉，沒有被充分 利用，造成了極大的浪費。
發明內容
本發明的目的在于設計一種鋼絲連續加熱冷卻循環利用熱處理爐，利用強制風冷 卻加熱爐中高溫引出時的鋼絲獲得的熱量來預熱進入加熱爐之前的鋼絲或用于其它工序， 以充分利用熱量來減少熱量的浪費。按照本發明提供的技術方案，鋼絲連續加熱冷卻循環利用熱處理爐，包括加熱段； 在加熱段中有加熱爐體，及位于加熱爐體內的加熱爐膛，在加熱爐膛內有加熱管，在加熱管 內有允許鋼絲通過的通道；其特征是在加熱段上對應于鋼絲出口的部位設置冷卻段，在 冷卻段內有冷卻爐體，及位于冷卻爐體內的冷卻管；在冷卻管內有允許鋼絲通過的通道； 所述加熱管及冷卻管均為水平排布且至少均有兩根，對應的冷卻管與加熱管相互連通；在 冷卻段上形成鋼絲出口端；在冷卻管的外面設置冷卻套管，在所述冷卻管與冷卻套管間形 成冷卻通道；并且，所述冷卻通道的進風口位于鋼絲出口端，所述冷卻通道的出風口位于冷 卻段靠近加熱段的一端。在加熱段上設置熱風管道，所述熱風管道的進風口利用連接管道與冷卻通道的出 風口連接。在加熱段上對應于鋼絲進口的部位設置預熱段，在預熱段中有預熱爐體，及位于 預熱爐體內的預熱管；所述預熱管的數量與加熱管相同，在預熱管內有允許鋼絲通過的通 道；對應的預熱管與加熱管相互連通；在預熱段上形成鋼絲進口端；在預熱管的外面設置 預熱套管，在預熱管與預熱套管間形成預熱通道；所述預熱通道的進風口位于靠近加熱段 的一端，預熱通道的出風口位于鋼絲進口端；預熱通道的進風口利用連接管道與熱風管道 的出風口連接。在冷卻通道與熱風管道的進風口間的連接管道上設置冷卻出風箱。在預熱通道的 進風口與熱風管道的出風口間的連接管道上設置預熱進風箱；在預熱通道的出風口利用連 接管道連接預熱出風箱。在預熱通道的端部設置預熱堵頭；在冷卻通道的端部設置冷卻堵頭。所述預熱爐體包括預熱爐架與預熱保溫層；所述加熱爐體包括加熱爐架與加熱保 溫層；所述冷卻爐體包括冷卻爐架與冷卻保溫層；在鋼絲出口端設置分線架。在預熱管上 靠近鋼絲進口端的部位設置用于向預熱管內輸送保護氣體的接管。在冷卻管上靠近鋼絲出 口端的部位設置油砂封箱；工作時，鋼絲穿過位于油砂封箱的砂；在油砂封箱的旁邊設置 用于收集被鋼絲帶出的砂的接砂箱。在冷卻通道的進風口利用連接管道連接水霧冷風機， 在冷卻通道的進風口與水霧冷風機間的連接管道上設置冷卻進風箱；水霧冷卻風機)的進 風口再與預熱出風箱的出風口利用管道連接，使熱能得以循環利用，形成一個完整的與鋼 絲運行方向相反的冷熱交換的強氣流，完成加熱、冷卻循環利用熱能的系統。本發明的優點是由于在冷卻段設置了冷卻通道，工作時，在冷卻通道內通入的冷 風，將內部穿有高溫鋼絲的冷卻管上的熱量帶走，被加熱的冷風變成熱風，這種熱風可以用 于預熱段內預熱鋼絲，也可以送至后道工序使用。還可以將這種熱風連至水霧冷卻風機的 進風口，使熱能得以循環利用，形成一個完整的與鋼絲運行方向相反的冷熱交換的強氣流， 完成加熱、冷卻循環利用熱能的系統。本發明的實施將比傳統鋼絲連續熱處理爐節能約75% 以上，同時還可以通過調節強制風冷的強弱來實現鋼絲的退火、正火、淬火及等溫淬火等工 藝要求。
圖1是本發明的結構圖。圖2是圖1的俯視圖。圖3是圖1中A的放大圖。圖4是圖1中B的放大圖。
具體實施例方式如圖所示所述鋼絲連續加熱冷卻循環利用熱處理爐，包括依次順序相連的預熱 段1、加熱段2及冷卻段4 ；在預熱段1中有預熱爐體1. 1，及位于預熱爐體1. 1內的預熱 管1. 4 ；在加熱段2中有加熱爐體2. 5，及位于加熱爐體2. 5內的加熱爐膛2. 3，在加熱爐膛 2. 3內有加熱管2. 1 ；在冷卻段4內有冷卻爐體4. 1，及位于冷卻爐體4. 1內的冷卻管4. 4 ； 所述預熱管1. 4、加熱管2. 1及冷卻管4. 4內有允許鋼絲通過的通道，并相互連通；在預熱 段1上形成鋼絲進口端，在冷卻段4上形成鋼絲出口端；在冷卻管4. 4的外面設置冷卻套管 4. 41，在所述冷卻管4. 4與冷卻套管4. 41間形成冷卻通道4. 42 ；并且，所述冷卻通道4. 42 的進風口位于鋼絲出口端，所述冷卻通道4. 42的出風口位于冷卻段4靠近加熱段2的一 端。在加熱段2上設置熱風管道3，所述熱風管道3的進風口與冷卻出風箱4. 6連接，冷卻 出風箱4. 6利用連接管道與冷卻通道4. 42的出風口連接。在預熱管1. 4的外面設置預熱 套管1. 41，在預熱管1. 4與預熱套管1. 41間形成預熱通道1. 42 ；所述預熱通道1. 42的進 風口位于靠近加熱段2的一端，預熱通道1. 42的出風口位于鋼絲進口端；預熱通道1. 42的 進風口利用連接管道與預熱進風箱1. 7連接，預熱進風箱1. 7與熱風管道3的出風口連接。 工作時，鋼絲7從鋼絲進口端進入預熱管1. 4內，利用預熱通道1. 42內的熱風使預熱管1. 4 內的鋼絲7被預熱至35(T500°C后，進入加熱段2的加熱管2. 1內，在加熱段2將鋼絲7加熱至75(T920°C，然后再進入冷卻管4. 4內進行冷卻，使鋼絲7的溫度被冷卻至10(Tl5(TC。 在加熱段2內，可以利用電加熱、天然氣加熱、煤加熱或油加熱；爐膛內加熱介質的溫度為 90(Tl05(rC。具體溫度由工藝要求而定。在整個預熱、加熱與冷卻過程中，鋼絲7在密閉且 相互連通的預熱管1. 4、加熱管2. 1及冷卻管4. 4內連續通過，不與外界接觸，以免鋼絲在高 溫狀態下被氧化腐蝕。所述熱風管道3可以設置于加熱段2的底部，所述熱風管道3的外 面覆蓋保溫層3. 1，在熱風管道3的兩端部設置法蘭3. 2，以便于連接。在冷卻通道4. 42與熱風管道3的進風口間的連接管道上設置冷卻出風箱4. 6。在 預熱通道1. 42的進風口與熱風管道3的出風口間的連接管道上設置預熱進風箱1. 7 ；在預 熱通道1. 42的出風口利用連接管道連接預熱出風箱1. 6。所述冷卻出風箱4. 6、預熱進風 箱1. 7及預熱出風箱1. 6能夠起到緩沖作用，使熱風在此充分混合。并使每根管道得到均 勻的冷卻和預熱。在預熱通道1. 42的端部設置預熱堵頭1. 45 ；在冷卻通道4. 42的端部設置冷卻堵 頭4. 46。設置預熱堵頭1. 45與冷卻堵頭4. 46后，可以避免熱風泄漏。所述預熱爐體1. 1包括預熱爐架1. 2與預熱保溫層；所述加熱爐體2. 5包括加熱 爐架與加熱保溫層；所述冷卻爐體4. 1包括冷卻爐架與冷卻保溫層4. 1 ；其中的預熱爐架 1. 2、加熱爐架2. 4及冷卻爐架4. 2起骨架作用，分別用于支撐預熱爐體1. 1及預熱管1. 4、 加熱爐體2. 5及加熱管2. 1以及冷卻爐體4. 1與冷卻管4. 4。預熱保溫層、加熱保溫層及冷 卻保溫層4.1起隔熱保溫作用。在鋼絲出口端設置分線架6，用于收集和整理鋼絲7。在預 熱管1. 4上靠近鋼絲進口端的部位設置用于向預熱管1. 4內輸送保護氣體的接管1. 9，工作 時，利用接管1. 9向預熱管1. 4、加熱管2. 1及冷卻管4. 4內輸送氨分解保護氣體，對預熱管 1. 4、加熱管2. 1及冷卻管4. 4內的鋼絲7進行保護。在冷卻管4. 4上靠近鋼絲出口端的部位設置油砂封箱5 ；工作時，鋼絲穿過位于油 砂封箱5的油砂，利用油砂隔絕外界空氣進入冷卻管4. 4內；在油砂封箱5的旁邊設置用于 收集被鋼絲帶出的油砂的接砂箱5. 1。在冷卻通道4. 42的進風口利用連接管道連接水霧冷風機4. 8，利用水霧冷風機 4. 8向冷卻通道4. 42內吹風，以降低冷卻管4. 4內鋼絲7的溫度。在冷卻通道4. 42的進風 口與水霧冷風機4. 8間的連接管道上設置冷卻進風箱4. 7，以穩定氣流。水霧冷卻風機4. 8 的進風口可以與預熱出風箱1.6的出風口間利用管道連接，使熱能得以循環利用；形成一 個完整的與鋼絲運行方向相反的冷熱交換的強氣流，完成加熱冷卻循環利用熱能的系統。圖1中的4. 3是冷卻爐體4. 1的封蓋；1. 3是預熱爐體1. 1的封蓋；4. 5是冷卻爐 體的底座；1. 8與4. 9是連接管道；2. 2是加熱爐膛2. 3內用于支撐加熱管2. 1的支撐磚。 本發明可以利用控制調節加熱鋼絲的溫度和鋼絲的運行速度及控制冷熱交換時的風速的 強弱來滿足鋼絲熱處理的各種生產工藝要求。
權利要求
1.鋼絲連續加熱冷卻循環利用熱處理爐，包括加熱段(2);在加熱段(2)中有加熱爐體 (2. 5)，及位于加熱爐體(2. 5)內的加熱爐膛(2. 3)，在加熱爐膛(2. 3)內有加熱管(2. 1)，在 加熱管(2. 1)內有允許鋼絲通過的通道；其特征是在加熱段(2)上對應于鋼絲出口的部 位設置冷卻段(4)，在冷卻段(4)內有冷卻爐體(4. 1)，及位于冷卻爐體(4. 1)內的冷卻管 (4. 4);在冷卻管(4. 4)內有允許鋼絲通過的通道；所述加熱管(2. 1)及冷卻管(4. 4)均為水 平排布且至少均有兩根，對應的冷卻管(4. 4)與加熱管(2. 1)相互連通；在冷卻段(4)上形 成鋼絲出口端；在冷卻管(4. 4)的外面設置冷卻套管(4. 41)，在所述冷卻管(4. 4)與冷卻套 管(4. 41)間形成冷卻通道(4. 42)；并且，所述冷卻通道(4. 42)的進風口位于鋼絲出口端， 所述冷卻通道(4. 42)的出風口位于冷卻段(4)靠近加熱段(2)的一端。
2.如權利要求1所述的鋼絲連續加熱冷卻循環利用熱處理爐，其特征是在加熱段(2) 上設置熱風管道(3)，所述熱風管道(3)的進風口利用連接管道與冷卻通道(4. 42)的出風 口連接。
3.如權利要求2所述的鋼絲連續加熱冷卻循環利用熱處理爐，其特征是在加熱段 (2)上對應于鋼絲進口的部位設置預熱段(1)，在預熱段(1)中有預熱爐體(1. 1)，及位于預 熱爐體(1. 1)內的預熱管(1.4);所述預熱管(1.4)的數量與加熱管(2. 1)相同，在預熱管 (1.4)內有允許鋼絲通過的通道；對應的預熱管(1.4)與加熱管(2. 1)相互連通；在預熱段 (1)上形成鋼絲進口端；在預熱管(1.4)的外面設置預熱套管(1. 41 )，在預熱管(1.4)與預熱套管(1.41)間形 成預熱通道(1.42)；所述預熱通道(1.42)的進風口位于靠近加熱段(2)的一端，預熱通道 (1.42)的出風口位于鋼絲進口端；預熱通道(1.42)的進風口利用連接管道與熱風管道(3) 的出風口連接。
4.如權利要求2所述的鋼絲連續加熱冷卻循環利用熱處理爐，其特征是在冷卻通道 (4. 42 )與熱風管道(3 )的進風口間的連接管道上設置冷卻出風箱(4. 6 )。
5.如權利要求3所述的鋼絲連續加熱冷卻循環利用熱處理爐，其特征是在預熱通道 (1.42)的進風口與熱風管道(3)的出風口間的連接管道上設置預熱進風箱(1.7)；在預熱 通道(1. 42 )的出風口利用連接管道連接預熱出風箱(1. 6 )。
6.如權利要求3所述的鋼絲連續加熱冷卻循環利用熱處理爐，其特征是在預熱通道 (1. 42)的端部設置預熱堵頭(1. 45)；在冷卻通道(4. 42)的端部設置冷卻堵頭(4. 47)。
7.如權利要求3所述的鋼絲連續加熱冷卻循環利用熱處理爐，其特征是所述預熱爐 體(1. 1)包括預熱爐架(1. 2)與預熱保溫層；所述加熱爐體(2. 5)包括加熱爐架與加熱保溫 層；所述冷卻爐體(4. 1)包括冷卻爐架與冷卻保溫層(4. 1);在鋼絲出口端設置分線架(6)。
8.如權利要求3所述的鋼絲連續加熱冷卻循環利用熱處理爐，其特征是在預熱管 (1.4)上靠近鋼絲進口端的部位設置用于向預熱管(1.4)內輸送保護氣體的接管(1.9)。
9.如權利要求1所述的鋼絲連續加熱冷卻循環利用熱處理爐，其特征是在冷卻管 (4. 4)上靠近鋼絲出口端的部位設置油砂封箱(5)；工作時，鋼絲穿過位于油砂封箱(5)的 砂；在油砂封箱(5)的旁邊設置用于收集被鋼絲帶出的砂的接砂箱(5. 1)。
10.如權利要求5所述的鋼絲連續加熱冷卻循環利用熱處理爐，其特征是在冷卻通道 (4. 42)的進風口利用連接管道連接水霧冷風機(4. 8)，在冷卻通道(4. 42)的進風口與水霧 冷風機(4. 8)間的連接管道上設置冷卻進風箱(4. 7);水霧冷卻風機(4. 8)的進風口再與預熱出風箱(1.6)的出風口利用管道連接，使熱能得以循環利用，形成一個完整的與鋼絲運行 方向相反的冷熱交換的強氣流，完成加熱、冷卻循環利用熱能的系統。
全文摘要
本發明涉及一種生產鋼絲的設備，具體地說是一種鋼絲連續加熱冷卻循環利用熱處理爐。按照本發明提供的技術方案，在加熱段中有加熱爐體，及位于加熱爐體內的加熱爐膛，在加熱爐膛內有加熱管，在加熱管內有允許鋼絲通過的通道；在加熱段上設置冷卻段，在冷卻段內有冷卻爐體，及位于冷卻爐體內的冷卻管；所述加熱管及冷卻管均為水平排布且至少均有兩根，對應的冷卻管與加熱管相互連通；在冷卻管的外面設置冷卻套管，在所述冷卻管與冷卻套管間形成冷卻通道。本發明利用強制風冷卻加熱爐中高溫引出時的鋼絲獲得的熱量來預熱進入加熱爐之前的鋼絲或用于其它工序，以充分利用熱量來減少熱量的浪費。
文檔編號C21D9/54GK102061375SQ20101059336
公開日2011年5月18日 申請日期2010年12月17日 優先權日2010年12月17日
發明者胡建平 申請人:無錫市新科冶金設備有限公司