一種用於薄鋼板無氧化加熱的方法及專用加熱爐的製作方法

2023-05-20 15:38:06

專利名稱：一種用於薄鋼板無氧化加熱的方法及專用加熱爐的製作方法
技術領域：
本發明涉及冶金工業爐，特別是對汽車鋼板等薄鋼板進行高溫加熱的方法及加熱爐。
技術背景在冶金工業中，加熱爐用於把金屬加熱到軋製成鍛造溫度，加熱爐包括連續加熱爐和室 式加熱爐等。在鍛造和軋制生產中，鋼坯一般在完全燃燒火焰的氧化氣氛中加熱，而採用不 完全燃燒的還原性火焰(即"自身保護氣氛")來直接加熱金屬，可以達到少氧化的目的。目前在冶金行業中採用的各種加熱爐，從技術上都基本能夠滿足生產的需要。但是，對 於加熱條件非常嚴格的工藝操作，如對汽車鋼板(厚度小於5毫米的薄鋼板)的加熱工藝(加 熱溫度90(TC，並保證薄鋼板均勻加熱)，現有技術不論採用何種保護措施，均不能保證加熱 薄鋼板百分之百不受氧化。 發明內容本發明所要解決的技術問題是提供一種用於薄鋼板無氧化加熱的方法及專用加熱爐， 該方法及專用加熱爐可實現薄鋼板在無氧化的條件下均勻加熱。 本發明解決上述技術問題所採用的技術方案是一種用於薄鋼板無氧化加熱的方法，它為採用高溫惰性氣體直吹薄鋼板的方式給薄鋼板 加熱的方法。上述方案中，方法採用直吹管、在爐膛內向薄鋼板直吹高溫惰性氣體。上述方案中，所述高溫惰性氣體的溫度為110(TC-120(TC。 上述方案中，所述高溫惰性氣體的純度在99.9%以上。上述方案中，直吹管內的高溫惰性氣體壓力為10KPa士lKPa;高溫惰性氣體工作流量為 0. 8 — 3m'/分鐘。一種用於薄鋼板無氧化加熱的專用加熱爐，它包括爐壁、爐膛、爐門，爐門設置在爐壁 上，專用加熱爐還包括用於向爐膛內吹高溫惰性氣體的直吹管、用於放置薄鋼板的墊鐵、煙 道；煙道設置在頂部爐壁上，煙道與爐膛聯通；墊鐵設置在爐膛內。上述方案中，直吹管管壁內設有水冷管。上述方案中，爐壁上設有用於觀測爐膛的觀測孔。上述方案中，爐壁上設有用於測量爐膛內溫度的紅外測溫儀。上述方案中，專用加熱爐還包括用於輸送高溫惰性氣體的高溫管道，高溫管道設置在爐 壁外部，高溫管道的輸出端與直吹管聯通。 本發明加熱爐及方法的優點為1、 採用高溫惰性氣體直吹薄鋼板方式給薄鋼板加熱的方法，可保證薄鋼板在無氧化的條 件下均勻加熱。2、 加熱爐可在現有加熱爐的基礎上進行改造，高溫惰性氣體從直吹管進入爐膛，將熱量 傳遞給薄鋼板後，通過煙道離開加熱爐。加熱爐結構簡單，成本低。3、 直吹管通過水冷管降溫，可增加直吹管的使用壽命。4、 爐壁上設有觀測爐膛內的觀測孔和用於測量爐膛內溫度的紅外測溫儀，方便對生產工 藝的控制。5、 加熱爐還包括用於輸送高溫惰性氣體的高溫管道，減少了直吹管的長度，有利於降低 設備成本，減少設備維護。6、 高溫惰性氣體的溫度為1100°C-1200°C，高溫惰性氣體直吹口的壓力為10KPa士lKPa， 高溫惰性氣體直吹工作流量為0.8 — 3m7分鐘，可進一步保證薄鋼板均勻加熱的速度。7、 高溫惰性氣體的純度在99.9%以上，可確保被加熱的薄鋼板無氧化。


圖1為本發明加熱爐實施例的結構示意圖 圖2為直吹管的橫截面中l一爐壁，2 —水冷管，3 —高溫管道，4一直吹管，5 —墊鐵，6 —薄鋼板，7 —爐門， 8 —爐膛，9一觀察孔，IO —紅外測溫儀，ll一煙道。
具體實施方式
本發明用於薄鋼板無氧化加熱的方法實施例，它為採用高溫惰性氣體直吹薄鋼板的方式 給薄鋼板加熱的方法。它採用直吹管、在爐膛內向薄鋼板直吹高溫惰性氣體，所述高溫惰性 氣體的溫度為1100°C-1200'C。所述高溫惰性氣體為氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣、氮氣 中的一種或幾種的組合，本實施例採用單一的氬氣，高溫惰性氣體的純度在99.9%以上。直 吹管內的高溫惰性氣體壓力為10KPa土lKPa;直吹管高溫惰性氣體工作流量為0.8 — 3ra7分 鍾。如圖l所示本發明加熱爐實施例，它包括爐壁l、爐膛8、爐門7、用於向爐膛8內吹高 溫惰性氣體的直吹管4、用於放置薄鋼板6的墊鐵5、煙道ll;爐膛8為正方體或長方體爐 膛。爐壁1長寬各3米，高2.5米，爐壁l的外殼採用鋼結構，鋼結構內設有水冷管，爐壁 1內襯高溫耐火材料。爐門7設置在爐壁1上，加熱爐還包括煙道11設置在頂部爐壁1上， 煙道11與爐膛8聯通；墊鐵5設置在爐膛8內。爐壁1上設有用於觀測爐膛8觀測孔9。爐 壁1上設有用於測量爐膛8內溫度的紅外測溫儀10。它還包括用於輸送高溫惰性氣體的高溫 管道3,高溫管道3設置在爐壁1外部，高溫管道3的輸出端與直吹管4聯通。如圖2所示，直吹管4管壁內設有水冷管2。氬氣的製備及升溫可以採用當今各種成熟技術，如蓄熱式熱交換器就可以使氬氣溫度提高到需要的溫度，本發明實施例用於加熱的氬氣溫度為1100'C-1200'C，氬氣從直吹管從加 熱爐兩側進入，高溫氬氣將熱量傳給鋼板後，通過煙道ll排出，在煙道ll系統中，可以設 置一個或者多個風機(圖中未顯示)來將氬氣抽出，抽出的氬氣溫度大於900°C，進行簡單 除塵後重複利用。本發明加熱爐實施例的操作方法如下關閉爐門，將高溫氬氣通過直吹管4輸送到加熱爐內，三分鐘後，將要加熱的薄鋼板6 通過爐門送入到爐膛內，繼續加入高溫壓氣，通過直吹管4從兩個側牆吹入加熱爐，直接對 加熱爐中的薄鋼板6進行加熱，要加熱的鋼板通過機械裝置(圖中未顯示)將鋼板放入爐內， 鋼板放入加熱爐後，直接擱在墊鐵5上面，關上爐門7，對薄鋼板6進行加熱，薄鋼板6溫 度通過紅外測溫儀10進行測量，當薄鋼板6溫度達到900'C，將爐門打開，薄鋼板6從加熱 爐中取出，然後加入新的薄鋼板6，重新開始加熱。本實施例加熱爐為室式爐，結構較簡單，適用於單件、小批量工件的加熱，爐底面積不 大於9平方米。本實施例加熱爐操作工藝參數如下-鋼板尺寸最大2mx2m，最小lmxlm。可加熱的鋼板冷軋板、熱軋板、鍍層薄鋼板等。鋼板加熱終點溫度900±rc爐內壓力+15Pa紅外測溫儀量程0-130(TC測量精度±0.5%。利用本發明方法及專用加熱爐實施例，能夠完全避免鋼板加熱過程中產生氧化現象，而 且加熱速度能夠滿足工藝要求，平均每2分鐘完成一塊鋼板的加熱。 鋼板加熱溫度能夠控制在900土5。C的範圍內。 鋼板加熱後，各部分溫度均勻，最大溫差不超過2'C。
權利要求
1、一種用於薄鋼板無氧化加熱的方法，其特徵在於它為採用高溫惰性氣體直吹薄鋼板的方式給薄鋼板加熱的方法。
2、 如權利要求l所述的方法，其特徵在於它採用直吹管、在爐膛內向薄鋼板直吹高溫 惰性氣體。
3、 如權利要求1所述的方法，其特徵在於所述高溫惰性氣體的溫度為llCXTC-120(TC。
4、 如權利要求l所述的方法，其特徵在於所述高溫惰性氣體的純度在99.9%以上。
5、 如權利要求2所述的方法，其特徵在於直吹管內的高溫惰性氣體壓力為10KPa土 lKPa; 高溫惰性氣體工作流量為0.8 — 3m7分鐘。
6、 一種用於薄鋼板無氧化加熱的專用加熱爐，它包括爐壁(1)、爐膛(8)、爐門(7)， 爐門(7)設置在爐壁(1)上，其特徵在於專用加熱爐還包括用於向爐膛(8)內吹高溫惰 性氣體的直吹管(4)、用於放置薄鋼板(6)的墊鐵(5)、煙道(11);煙道(11)設置在頂 部爐壁(1)上，煙道(11)與爐膛(8)聯通；墊鐵(5)設置在爐膛(8)內。
7、 如權利要求6所述的專用加熱爐，其特徵在於直吹管(4)管壁內設有水冷管(2)。
8、 如權利要求6所述的專用加熱爐，其特徵在於爐壁(1)上設有用於觀測爐膛(8) 的觀測孔(9)。
9、 如權利要求6所述的專用加熱爐，其特徵在於爐壁(1)上設有用於測量爐膛(8) 內溫度的紅外測溫儀(10)。
10、 如權利要求6所述的專用加熱爐，其特徵在於它還包括用於輸送高溫惰性氣體的 高溫管道(3)，高溫管道(3)設置在爐壁(1)外部，高溫管道(3)的輸出端與直吹管(4) 聯通。
全文摘要
一種用於薄鋼板無氧化加熱的方法及專用加熱爐，它為採用高溫惰性氣體直吹薄鋼板的方式給薄鋼板加熱的方法。專用加熱爐包括爐壁(1)、爐膛(8)、爐門(7)、用於向爐膛(8)內吹高溫惰性氣體的直吹管(4)、用於放置薄鋼板(6)的墊鐵(5)、煙道(11)；煙道(11)設置在頂部爐壁(1)上，煙道(11)與爐膛(8)聯通；墊鐵(5)設置在爐膛(8)內。本發明採用高溫惰性氣體直吹薄鋼板方式給薄鋼板加熱的方法，可保證薄鋼板在無氧化的條件下均勻加熱。
文檔編號C21D9/00GK101333589SQ200810048288
公開日2008年12月31日 申請日期2008年7月4日 優先權日2008年7月4日
發明者張偉國, 王衛平, 瑜 鄭 申請人:武漢鋼鐵工程技術集團有限責任公司