[发明专利]一种能耗优化的等温正火炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属零件的等温正火处理装置，尤其涉及一种对正火处理中热能合理利用，能耗灵活可控的等温正火炉，属于铸造设备领域。

背景技术

现有技术中对于金属工件（例如低中碳钢、合金钢等）的正火和空冷淬火处理，以此为锻造或铸造工件等后道切削工艺提供必要的准备。一般在炉中加热保温后，继之以空气快速冷却，其中工件的热能在冷却后大量流失，由此存在能源浪费大，热污染严重等缺陷。

由此，有创作者对此提出了改进方案，如专利（ZL 2008201163260）所公开的一种热回收型连续等温正火炉，其虽然提供了利用缓冷段的余热回收利用对新近物料进行预热的技术解决方案，并且取得了减少热损、节省能耗的一定效果。但上述方案仍存在较大不完善之处，尤其表现在对于高温工件的急速冷却仍耗能较大，且直接引入外部冷空气进行急速降温，不能满足不同工件不同的冷却要求，而使工件的组织和力学性能都难以达到理想状态，严重时甚至影响空冷淬火效果。

发明内容

本发明的目的旨在提出一种能耗优化的等温正火炉，解决正火和空冷淬火工艺长期无法合理节控能耗的问题。

本发明实现上述目的的技术解决方案为：一种能耗优化的等温正火炉，炉体中设有上层炉道和下层炉道，上层炉道的前端为预热段，上层炉道的中后端为加热保温段，下层炉道的前端为缓冷段，下层炉道的中后端随物料传送方向依次为速冷段和等温段，上、下层炉道中设置输送网带，其特征在于：所述炉体中设有独立且部分贯通的积木式炉膛，炉膛在上、下层炉道的前端贯通形成热对流区且设有入料口和出料口，炉膛在上、下层炉道的中后端相隔形成上侧的加热区和下侧的冷却区并于末端贯通；所述等温正火炉在加热区设有燃气脉冲烧嘴，在冷却区的速冷段设有基于离心风机且相对输送网带的上排喷风管和下排喷风管，且离心风机可控取风自炉外空气和缓冷段末端相对低温气体。

进一步地，所述热对流区与加热区之间以及热对流区与冷却区之间分别设有仅适合输送网带和物料通过的膛内通道，炉膛内各区空气相对静止。

进一步地，上层炉道的预热段与下层炉道的缓冷段相对设置且贯通形成热对流区，且预热段顶部设有对流风机。

进一步地，所述上层炉道中设有第一输送网带，下层炉道的中后端设有第二输送网带，下层炉道的前端设有一定坡度的第三输送网带，且第二、第三输送网带在下层炉道的等温段交接。

更进一步地，所述第一输送网带设有维持网带及物料平稳传送的上托辊和下托辊。

进一步地，所述加热区设有12个燃气脉冲烧嘴且燃气脉冲烧嘴的火焰端设有蜂孔状的导热金属管。

更进一步地，所述加热区的燃气脉冲烧嘴随物料传送方向依次设为分别可控开启的第一加热烧嘴组、第二加热烧嘴组和第三加热烧嘴组，且对应物料的加热温度后一组加热烧嘴组较前一组加热烧嘴组高10-20℃。

进一步地，所述热对流区沿炉膛深度向分为两级以上对流腔，且各级对流腔顶部分别设有一个对流风机。

进一步地，上层炉道中的网带末端设有物料滑入下层炉道的落料滑道口。

进一步地，所述离心风机设有可遥控的取风切换器，离心风机的一个取风口连接炉外空气，另一个取风口管道连至缓冷段末端相对低温气体。

本发明所提出的该正火炉，较之于现有技术具备较为显著的优点：它保留了传统炉具利用冷却热能对工件进行预热提高热利用率的优势外，并进一步提出了更完善的方案，采用热交换离心风机、炉内独立而部分贯通的风道及热交换装置实现了系统性的热回收系统，可实现炉内各温度区域的热能高效利用，并切实保证了炉温均匀性。

附图说明

图1是本发明等温正火炉一较佳实施例的轴侧向结构剖视图。

图2是图1所示等温正火炉的俯视结构示意图。

图3是图1的A-A向剖视图。

图4是图1的B-B向剖视图。

图5是图1中C部分的结构放大示意图。

具体实施方式

本发明通过对传统等温正火炉在工艺实践中遇到的诸多问题，创新提出一种能耗优化的等温正火炉，以此合理节控正火和空冷淬火工艺的能耗。

本发明等温正火炉的结构特征将从本发明一较佳实施例的详细描述清楚展示。如图1至图5所示，通常的等温正火炉，其炉体1中设有上层炉道11和下层炉道12，上层炉道11的前端为预热段Ⅰ，上层炉道11的中后端为加热保温段Ⅱ，下层炉道的前端为缓冷段Ⅲ，下层炉道的中后端随物料传送方向依次为速冷段Ⅳ和等温段。上、下层炉道中设置输送网带。以此承载工件通过各个温度区段进行工艺处理。