專利名稱：軸承鋼等溫球化退火爐上熱量回收裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及軸 承鋼等溫球化退火爐上熱量回收裝置。
背景技術：
現(xiàn)有的軸承鋼等溫球化退火爐上，爐膛中設置有用于傳送軸承鋼的單層傳動輥 組，軸承鋼在傳動輥上，依次經(jīng)過加熱、保溫、空冷、等溫、緩冷，完成軸承鋼的等溫球化退火 工藝，退火完成的軸承鋼通常達到550°C，從爐膛中輸出后，還需進行冷卻，550°C以下，已不 會對軸承鋼材料球化退火組織產(chǎn)生影響，但軸承鋼仍具有很大的熱容量，大量的熱能將隨 物料的冷卻而浪費，不但浪費熱能，還污染環(huán)境，不僅如此，爐膛內的高溫煙氣中也含有大 量的熱量，現(xiàn)有技術中，雖然也有人在爐口中收集高溫煙氣的熱量用來加熱水，但現(xiàn)有的熱 量回收的效果并不好。
發(fā)明內容本實用新型的目的是提供雙層雙向的軸承鋼等溫球化退火爐上設置熱交換器的 熱量回收裝置，該雙層雙向的退火爐通過上下層傳動輥組上的軸承鋼的換熱進行熱量回 收，不僅如此，熱交換器還能收集爐膛內高溫煙氣的熱量，提供給待加熱介質，進一步實現(xiàn) 熱量回收。為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是軸承鋼等溫球化退火爐上熱量 回收裝置，所述軸承鋼等溫球化退火爐，包括在前后端部具有爐口的爐體，所述爐體內部具 有與前后端部的所述爐口相連通的爐膛，在所述爐膛內設置有用于在所述前后端部的爐口 之間水平輸送所述軸承鋼的上下兩層傳動輥組，所述上下兩層傳動輥組的水平輸送方向是 相反的，每層傳動輥組包括沿著所述爐體的前后方向相間隔設置的多個傳動輥，所述多個 傳動輥的軸心線均相平行地設置在同一水平面內，并與所述軸承鋼的水平輸送方向相垂 直，在所述爐體的前后方向上，所述爐膛被劃分為處于中央的加熱保溫室、由近及遠依次對 稱地設置在所述加熱保溫室兩邊的中冷室、等溫室、用于供上下兩層傳動輥組上的從所述 等溫室出來的高溫軸承鋼和從爐口進入的常溫軸承鋼進行熱交換的余熱回收熱交換室，所 述加熱保溫室、所述等溫室中均在上層傳動輥組的上方、下層傳動輥組的下方設置有加熱 器，所述中冷室中設置有冷卻器，所述冷卻器靠近用于接受從所述加熱保溫室出來的軸承 鋼的一層傳動輥組設置，遠離另外一層傳動輥組設置，所述熱量回收裝置包括設置在所述 余熱回收熱交換室靠近所述等溫室的頂部上用于對所述爐膛內的高溫煙氣和待加熱介質 進行換熱的熱交換器。優(yōu)選地，所述加熱保溫室兩邊的余熱回收熱交換室中的熱交換器根據(jù)所述加熱保 溫室的中心對稱設置。優(yōu)選地，所述加熱器采用燒嘴，所述待加熱介質采用供所述燒嘴燃燒的助燃空氣， 所述熱交換器的助燃空氣出口與所述燒嘴相連接。優(yōu)選地，所述余熱回收熱交換室中伸入有用于加速熱交換的風機的風葉。[0008]優(yōu)選地，在所述爐膛中所述冷卻器根據(jù)所述加熱保溫室的中心呈對角線對稱。優(yōu)選地，所述爐體上前端部的爐口前方、后端部的爐口后方均設置有用于向所述 爐口送入軸承鋼或者從所述爐口送出軸承鋼的上下層物料輥臺，所述爐體前后方的物料輥 臺與相應層的傳動輥組 相銜接，形成物料傳送通道，上下層所述物料傳送通道的傳送方向 相反。由于上述技術方案的運用，本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有下列優(yōu)點該退火爐 可以雙層雙向處理軸承鋼，這樣在余熱回收熱交換室，上下兩層傳動輥組其中一層傳動輥 組上假如傳送將要送出爐口的高溫軸承鋼，則另外一層傳動輥組上傳送的是剛送入爐口的 常溫軸承鋼(又稱為冷料)，高溫軸承鋼與常溫軸承鋼可以進行熱交換，常溫軸承鋼升溫， 回收了原本要浪費掉的高溫軸承鋼的熱量，而且減少了后續(xù)進入等溫室需要的熱量，不僅 如此，余熱回收熱交換室頂部的熱交換器用于對爐膛內的高溫煙氣和待加熱介質進行換 熱，即利用爐膛內的高溫煙氣來對助燃空氣進行預熱，使燒嘴充分燃燒，回收了爐膛內高溫 煙氣的熱量，實現(xiàn)節(jié)能，在中冷室中，冷卻器可對從加熱保溫室出來的高溫軸承鋼進行冷 卻，此時上下層傳動輥組上的高溫軸承鋼和低溫軸承鋼之間也可以進行熱交換，回收了高 溫軸承鋼的熱量，對低溫軸承鋼升溫，降低了對低溫軸承鋼后續(xù)進入加熱保溫室所需熱量 的要求，進一步地節(jié)能，減少了熱量的浪費。

附圖1為具有本實用新型的退火爐的示意圖，其中等溫室、加熱保溫室、上下層物 料輥臺均采用了長度省略的畫法；附圖2為具有本實用新型的退火爐在軸承鋼退火過程中不同工藝段的溫度變化 示意圖，其中實線表示軸承鋼從后端部爐口進入上層傳動輥組上，虛線表示軸承鋼從前端 部爐口進入下層傳動輥組上；附圖3為本實用新型中熱交換器的示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖來進一步闡述本實用新型。參見圖1所示，軸承鋼等溫球化退火爐，包括在前后端部具有爐口 2的爐體1， 爐體ι內部具有與前后端部的爐口 2相連通的爐膛3，軸承鋼從一端部的爐口 2進入爐膛3 內，經(jīng)過退火處理后，從另一端部的爐口 2輸出，在圖1中，將觀察者的左側定義為前，右側 定義為后，在爐膛3內設置有用于在前后端部的爐口 2之間水平輸送軸承鋼的上下兩層傳 動輥組4和5，爐體1上前端部的爐口 2前方、后端部的爐口 2后方均設置有上下層物料輥 臺6和7，該上下層物料輥臺6和7用于向爐口 2送入軸承鋼或者從爐口送出軸承鋼，爐體 1前后方的上層物料輥臺6與上層傳動輥組4相銜接，形成上層物料傳送通道，相應地，爐體 1前后方的下層物料輥臺7與下層傳動輥組5相銜接，形成下層物料傳送通道，上下層物料 傳送通道的傳送方向相反。拿圖1來說，在爐體1的前部，軸承鋼從下層物料輥臺7進入爐 口 2中，則同時在爐體1的后部，軸承鋼從上層物料輥臺6進入爐口 2中，上下層物料傳送 通道中的軸承鋼作相向移動，進行退火處理。在圖1中，每層傳動輥組4或5包括沿著爐體1的前后方向相間隔設置的多個傳動輥，該多個傳動輥的軸心線均相平行地設置在同一水平面內，并與軸承鋼的水平輸送方 向相垂直。在爐體1的前后方向上，爐膛3被劃分為處于中央的加熱保溫室14、由近及遠依 次對稱地設置在所述加熱保溫室兩邊的中冷室13、等溫室12、余熱回收熱交換室11，加熱 保溫室14、等溫室12中均在上層傳動輥組4的上方、下層傳動輥組5的下方設置有加熱器 8，該加熱器8可以采用噴燒火焰的燒嘴，或者采用電加熱絲，中冷室13中設置有冷卻器9， 該冷卻器9靠近用于接受從加熱保溫室14出來的軸承鋼的一層傳動輥組設置，遠離另外一 層傳動輥組設置。余熱回收熱交換室11中伸入有用于加速熱交換的風機的風葉10，該風葉 10用于供上下兩層傳動輥組上的從等溫室12出來的高溫軸承鋼和從爐口 2進入的常溫軸 承鋼進行熱交換。在余熱回收熱交換室11靠近等溫室12的頂部上設置有熱交換器15，熱交換器15 用于對爐膛3內的高溫煙氣和待加熱介質進行換熱，即利用爐膛3內的高溫煙氣來對助燃 空氣進行預熱，使燒嘴充分燃燒，達到節(jié)能，熱交換器15的一個輸入管道16與爐膛3相連 通，爐膛3內的高溫煙氣向上進入熱交換器15的輸入管道16中，熱交換器15的另外一個 輸入管道18通過風機19抽吸空氣，如圖3所示，在熱交換器15內高溫煙氣與空氣進行換 熱，降溫的煙氣從排煙管17排出，熱空氣從輸出管道20輸出，輸出管道20與加熱器8相連， 加熱器8采用燒嘴，通過輸出管道20向燒嘴提供助燃的熱空氣，通過熱交換器15回收了爐 膛內高溫煙氣的熱量，幫助燒嘴對等溫室12和加熱保溫室14的燃燒供熱，實現(xiàn)節(jié)能。加熱 保溫室14兩邊的余熱回收熱交換室11中的熱交換器15根據(jù)加熱保溫室14的中心對稱設 置。 圖1中的退火爐可雙層雙向連續(xù)傳送物料，進行退火處理，圖2顯示了退火爐中不 同工藝段的溫度變化示意圖，該不同工藝段依次為余熱回收熱交換室11、等溫室12、中冷 室13、加熱保溫室14、中冷室13、等溫室12、余熱回收熱交換室11，在爐體1的前部，軸承鋼 從下層物料輥臺7通過爐口 2進入爐膛3內，通過下層傳動輥組5由前向后傳送，首先進入 余熱回收熱交換室U內，上層傳動輥組4上將要送出爐口 2的軸承鋼上帶有大量的熱量， 借助風機的風葉10，在余熱回收熱交換室11中與下層傳動輥組5上的常溫軸承鋼(又稱 為冷料)進行熱交換，下層傳動輥組5上的軸承鋼受熱升溫，上層傳動輥組4上的軸承鋼降 溫，然后上層傳動輥組4上的軸承鋼在從爐口 2輸出后，通過上層物料輥臺6輸送，此時可 與將要送入爐口 2中的下層物料輥臺7上的冷料進行熱交換，對下層物料輥臺7上的冷料 進行初步的加熱處理，進一步回收了上層物料輥臺6上的軸承鋼上的熱量，在余熱回收熱 交換室11，下層傳動輥組5上的軸承鋼受熱升溫后，進入等溫室12，通過等溫室12中的加 熱器8，對上下層傳動輥組4和5上的軸承鋼均進行保溫處理，下層傳動輥組5上的軸承鋼 在經(jīng)過等溫室12后，進入中冷室13，在中冷室13中，冷卻器9設置在上層傳動輥組4的上 方，這樣通過冷卻器9可對上層傳動輥組4上從加熱保溫室14中出來的軸承鋼進行冷卻， 上層傳動輥組4上的軸承鋼降溫，同時上層傳動輥組4上的軸承鋼與下層傳動輥組5上的 軸承鋼進行熱交換，使得下層傳動輥組5上的軸承鋼升溫，接著下層傳動輥組5上的軸承鋼 進入加熱保溫室14，通過加熱保溫室14中的加熱器8對上下層傳動輥組4和5上的軸承鋼 均進行加熱保溫處理，下層傳動輥組5上的軸承鋼在經(jīng)過加熱保溫室14后，進入中冷室13， 此時中冷室13的冷卻器9設置在下層傳動輥組5的下方，通過冷卻器9可對下層傳動輥組5上的軸承鋼進行冷卻，下層傳動輥組5上的軸承鋼降溫，在爐膛3中冷卻器9以加熱保溫 室14的中心呈對角線對稱。上面提到，退火爐是雙層雙向的傳送物料，即在爐體1的后部， 軸承鋼從上層物料輥臺6通過爐口 2進入爐膛3內，由上層傳動輥組4由后向前傳送，這樣， 在中冷室13中下層傳動輥組5上的軸承鋼進行冷卻降溫后，下層傳動輥組5上的軸承鋼會 與上層傳動輥組4上的軸承鋼進行熱交換，上層傳動輥組4上的軸承鋼升溫，上層傳動輥組 4上的軸承鋼接著進加熱保溫室14，下層傳動輥組5上的軸承鋼從中冷室13中出來后會進 入等溫室12中，通過等溫室12中的加熱器8，對上下層傳動輥組4和5上的軸承鋼均進行 保溫處理，然后下層傳 動輥組5上的軸承鋼會進入余熱回收熱交換室11，準備從爐體1后 端部的爐口 2中輸出，在余熱回收熱交換室11中，借助風機的風葉10，下層傳動輥組5上 的高溫軸承鋼與上層傳動輥組4上的常溫軸承鋼(又稱為冷料)進行熱交換，使得剛從爐 口 2輸入的上層傳動輥組4上的常溫軸承鋼升溫，而下層傳動輥組5上的高溫軸承鋼降溫， 回收熱量，下層傳動輥組5上的軸承鋼從爐體1后端部的爐口 2中輸出后，通過下層物料輥 臺7傳送，經(jīng)過退火處理的下層物料輥臺7上的軸承鋼可與上層物料輥臺6上準備進入爐 口 2的軸承鋼進行熱處理，進一步回收了下層物料輥臺7上的軸承鋼的熱量，相對于單層單 向的退火爐，該雙層雙向退火爐可以顯著節(jié)能，極大地減少了熱量的浪費。 綜上，該軸承鋼等溫球化退火爐可以雙層雙向處理軸承鋼，這樣在余熱回收熱交 換室，上下兩層傳動輥組其中一層傳動輥組上假如傳送將要送出爐口的高溫軸承鋼，則另 外一層傳動輥組上傳送的是剛送入爐口的常溫軸承鋼(又稱為冷料)，高溫軸承鋼與常溫 軸承鋼可以進行熱交換，常溫軸承鋼升溫，回收了原本要浪費掉的高溫軸承鋼的熱量，而且 減少了后續(xù)進入等溫室需要的熱量，不僅如此，余熱回收熱交換室頂部的熱交換器用于對 爐膛內的高溫煙氣和待加熱介質進行換熱，回收了爐膛內高溫煙氣的熱量，實現(xiàn)節(jié)能，在中 冷室中，冷卻器可對從加熱保溫室出來的高溫軸承鋼進行冷卻，此時上下層傳動輥組上的 高溫軸承鋼和低溫軸承鋼之間也可以進行熱交換，回收了高溫軸承鋼的熱量，對低溫軸承 鋼升溫，降低了對低溫軸承鋼后續(xù)進入加熱保溫室所需熱量的要求，進一步地節(jié)能，減少了 熱量的浪費。
權利要求1.軸承鋼等溫球化退火爐上熱量回收裝置，所述軸承鋼等溫球化退火爐，包括在前后 端部具有爐口的爐體，所述爐體內部具有與前后端部的所述爐口相連通的爐膛，其特征在 于在所述爐膛內設置有用于在所述前后端部的爐口之間水平輸送所述軸承鋼的上下兩層 傳動輥組，所述上下兩層傳動輥組的水平輸送方向是相反的，每層傳動輥組包括沿著所述 爐體的前后方向相間隔設置的多個傳動輥，所述多個傳動輥的軸心線均相平行地設置在同 一水平面內，并與所述軸承鋼的水平輸送方向相垂直，在所述爐體的前后方向上，所述爐膛 被劃分為處于中央的加熱保溫室、由近及遠依次對稱地設置在所述加熱保溫室兩邊的中冷 室、等溫室、用于供上下兩層傳動輥組上的從所述等溫室出來的高溫軸承鋼和從爐口進入 的常溫軸承鋼進行熱交換的余熱回收熱交換室，所述加熱保溫室、所述等溫室中均在上層 傳動輥組的上方、下層傳動輥組的下方設置有加熱器，所述中冷室中設置有冷卻器，所述冷 卻器靠近用于接受從所述加熱保溫室出來的軸承鋼的一層傳動輥組設置，遠離另外一層傳 動輥組設置，所述熱量回收裝置包括設置在所述余熱回收熱交換室靠近所述等溫室的頂部 上用于對所述爐膛內的高溫煙氣和待加熱介質進行換熱的熱交換器。
2.根據(jù)權利要求1所述的熱量回收裝置，其特征在于所述加熱保溫室兩邊的余熱回 收熱交換室中的熱交換器根據(jù)所述加熱保溫室的中心對稱設置。
3.根據(jù)權利要求1所述的熱量回收裝置，其特征在于所述加熱器采用燒嘴，所述待 加熱介質采用供所述燒嘴燃燒的助燃空氣，所述熱交換器的助燃空氣出口與所述燒嘴相連 接。
4.根據(jù)權利要求1所述的熱量回收裝置，其特征在于所述余熱回收熱交換室中伸入 有用于加速熱交換的風機的風葉。
5.根據(jù)權利要求1所述的熱量回收裝置，其特征在于在所述爐膛中所述冷卻器根據(jù) 所述加熱保溫室的中心呈對角線對稱。
6.根據(jù)權利要求1所述的熱量回收裝置，其特征在于所述爐體上前端部的爐口前方、 后端部的爐口后方均設置有用于向所述爐口送入軸承鋼或者從所述爐口送出軸承鋼的上 下層物料輥臺，所述爐體前后方的物料輥臺與相應層的傳動輥組相銜接，形成物料傳送通 道，上下層所述物料傳送通道的傳送方向相反。
專利摘要本實用新型公開了軸承鋼等溫球化退火爐上熱量回收裝置，在余熱回收熱交換室，上下兩層傳動輥組其中一層傳動輥組上假如傳送將要送出爐口的高溫軸承鋼，則另外一層傳動輥組上傳送的是剛送入爐口的常溫軸承鋼(又稱為冷料)，高溫軸承鋼與常溫軸承鋼可以進行熱交換，常溫軸承鋼升溫，回收了原本要浪費掉的高溫軸承鋼的熱量，而且減少了后續(xù)進入等溫室需要的熱量，不僅如此，余熱回收熱交換室頂部的熱交換器利用爐膛內的高溫煙氣來對助燃空氣進行預熱，使燒嘴充分燃燒，回收了爐膛內高溫煙氣的熱量，實現(xiàn)節(jié)能，在中冷室中，冷卻器可對從加熱保溫室出來的高溫軸承鋼進行冷卻，此時上下層傳動輥組上的高溫軸承鋼和低溫軸承鋼之間也可以進行熱交換，回收了高溫軸承鋼的熱量，對低溫軸承鋼升溫，降低了對低溫軸承鋼后續(xù)進入加熱保溫室所需熱量的要求，進一步地節(jié)能，減少了熱量的浪費。
文檔編號C21D1/32GK201924043SQ201020652238
公開日2011年8月10日 申請日期2010年12月10日 優(yōu)先權日2010年12月10日
發(fā)明者張正文, 徐芳, 溫干欣 申請人:蘇州中門子科技有限公司