分批熱處理退火產品的方法

2023-05-20 21:40:56 1

專利名稱：分批熱處理退火產品的方法
技術領域：
本發明涉及一種^^比熱處理退火產品的方法，將退火產品在退火室內，在 用衝洗氣體將空氣衝洗出後，在保護氣體下加熱到預定的處理溫度，其中，與雜質的產生量相關地，保護氣體以不同的量輸送經過退火室。
背景技術：
金屬帶和金屬絲在保護氣體下進行熱處理，從而進行重結晶，這尤其應該 阻止由空氣中的氧氣造成退火產品表面上的氧化過程。在保護氣體，例如氮氣或者氫氣下進行熱處理之前，首先通過不可燃的氣體，優逸氮氣將空氣從退火室衝洗出去，直至氧含量下降到允許的最高水平。由於在退火產品上通常粘有潤滑劑殘留物，在將退火產品加熱到處理溫度時，這些雜質在蒸發階段被蒸發 掉，其中，蒸發掉的雜質被輸送經過退火室的絲氣體所稀釋，並衝洗出去。 由於經濟上的原因，輸送經過退火室的保護氣體量取決於每種情況下產生的蒸 發掉的雜質量綠制。崎退火產品表面溫度的升高，蒸發掉的雜質量首組 速增加，隨後當主要量的雜質都蒸發後，儘管表面溫度提高，也會再次下降。 整個蒸發階段的蒸發掉雜質量的變化曲#蒸發掉雜質的主產生過程中決定了 通過退火室的保護氣體的最大輸送流量，其中隨著蒸發掉的雜質不斷減少以及保護氣體內的雜質不斷稀釋，在退火室的保護氣體量可能減少，直到接近熱處理操作結束時，在退火室內只存在不再對退火產品的處理有妨礙的雜質 殘留，因此，在冷卻退火產品時仍要補償由於熱而造成的體積減小，以在退火 室內保持預定的最小壓力。儘管輸送退火室的保護氣體量與蒸發階段相 匹配的，但是每批所使用的保護氣體量還是比較高。

發明內容
因此，本發明的任務在於，提供-種開頭描述類型的用來熱處理退火產品 的方法，使得每批所需的保護氣體的量可以降低。
本發明是這樣解決所提出的任務的，當雜質的主產生之後從退火室抽走的
載有殘餘量雜質的保護氣體任選在中間存儲後，在下一批的雜質的主產生過程中，在未載荷的保護氣體引入退火室之前，引入退火室中。
本發明是基於以下認識適當高純度德保護氣體只是在熱處理退火產品結 束時是必要的，因此，在雜質的主產生過程中，也可以使載有這樣的雜質的保 護氣體輸送經過，如果載荷有限並因此保M夠的稀辦用。基於這個 原因，在雜質的主產生4L^， ^ii火室抽出的i^"殘^J:雜質的下一批的保護 氣體在雜質的主產生i^f呈中又被^i^ij退火室內，因此，來自上一批的在其它 情況下廢棄的很大一部分保護氣體量可被再利用，並可使用一部分分在其它情況 下所必需的未栽荷的保護氣體，而沒有不利影響對退火產品的處理。這些未載荷的保護氣體只以熱處理結束時允許基本上無雜質的保護氣氛的尺度使用 ，如也在常規熱處理中存在的那樣。為了使這種從一批熱處理過程抽出並載有有限殘餘含量的雜質的保護氣體能夠應用到下一批的熱處理過程中，可以將這些
由退火室抽出的保護氣體導入另外一個並行的，但是裝料方面時間上錯開的退
火室內。當然，另一種可能是將從退火室內抽出的保護氣體進行行中間存儲，這
在只設計唯一個退火室時確保本發明的保護氣體控制並使得多個退火室的裝
料在時間上彼此獨立。
相類似的情況下，也可將沖洗過程接近時只使用載有殘餘量氧氣的衝
洗氣體用於下一批的操作中，其中載有殘餘雜質的衝洗氣體在下一批中使用取
決於是否衝洗氣體也可以作為保護氣體使用。如果例如氮氣作為衝洗氣體和保護氣體使用，則從退火室內抽出的衝洗氣體在相應低的由殘餘氧氣含量導致的 汙染的情況下也可以在衝洗過程之後的熱處理過程中導入退火室中這在對於
衝洗和熱處理過程使用不同的氣體的情況下是不可能的。
由於尤其在對表面帶有雜質的退火產品熱處理時，在蒸發階段的排放區域 中雜質產生是以漸a的方式減少，因此對於中間儲存的由退火室內抽出的保 護氣M到平均汙染值，其建於蒸發階段期間退火室內的情況而受上限控制。
為了可以按照簡單的方式保持所所預定的上限值， 一旦雜質的含量未超過限， 則載有雜質的保護氣體或沖洗氣體就可以被中間，，所述上限高於中間， 的保護氣體或衝洗氣體的雜質平均含量的10%。


藉助附圖，更詳細地解釋根據本發明的方法。
圖1以示意框圖顯示用於根據本發明的方法熱處理退火產品的設備，
圖2顯示退火產品在其表面和在其內部的艦理時間變化的溫度曲線以及在此出現的蒸發掉的雜質的產生量，和
圖3顯示在處理時間期間出現的保護氣體的需求量。
具體實施例方式
根據圖1，為了熱處理退火產品，例如金屬帶或金屬絲束，提供退火室l， 以通常的方式與保護氣體進料管線2和保護氣體排出管線3相連。此外還提供廢氣管線4，通過該廢氣管線可以裝填存儲器5，而且根據實施例，是藉助壓縮機6來裝填的。通過與退火室1相連的管線7來排空存儲器5，管線7通過用於調節壓力的裝置8與存儲器5相連。
如果退火產品在相應的退火室l中，在藉助衝洗氣體的衝洗過程後，在保 護氣體氣氛下被加熱，則得到根椐圖2所示的退火產品表面的溫度曲線T1。曲 線T2表示退火產品內部的溫度曲線。由於退火產品的表面加熱，粘在表面上的 潤滑油殘留物被蒸發掉，在此根據曲線9，其闡明在蒸發階歐10中被蒸發掉的 雜質量，首先，被蒸發掉的雜質量絲表面溫度1而急劇增加，然後，由於表 面不斷淨化而下降，並接近可以忽略的殘留值。錄明，在蒸發掉的雜質的主 產生區域內，必須使最大量的，氣體輸送經過退火室l，以用於確保沖洗出並 從而確保稀釋雜質。在圖3中，通過瞎狀曲線11表示每種情況所需的保護氣 體量。區段a相應於在蒸發中的雜質的主產生過程中對獄氣體的最大需要。 由於該雜質的主產生部分必通過來自氣體管線2的未載荷的保護氣體來 稀釋和衝洗出，因此為此利用來自絲器5的4錄氣體，這種保護氣體中僅有限載有雜質。這種預先栽荷的並還M雜質的主產生量的保護氣體被從退火室1
抽出和廢棄，或;者被燒掉，如果它是可燃的旨氣體。在區段a之後，在區段b 和區段c過程中，將來自保護氣體進料管線2的M荷的保護氣體引入退火室1 中，以當熱處理中斷並冷卻階段開始時確保退火室1中的保護氣體氣氛的相應淨化。由於隨著根據曲線9的下降分支的蒸發掉的雜質產生量的減少以未載荷的保護氣體的輸入，保護氣體的栽荷隨著蒸發掉的雜質而下降，可以將其從
退火室i中抽出，將只輕Wt蒸發掉的雜質的保護氣體中間M，用於隨後
在下一批中在蒸發中的雜質的主產生期間使用。為了這個目的，該保護氣體經
管線4進入壓縮機6中，以裝填存儲器5。由於在蒸發階段10的排出過程中蒸 發速率不斷下降，因在存儲器5中得到保護氣體被蒸發掉的雜質的平均栽荷 量。為了使該平均值可以被^#到預定的極限值之下，當抽出的旨氣體的栽 荷不超出上限值m時，從退火室1內抽出的氣體才經管線4而被利用，所述上限值高於務賭器5內中間M的保護氣體的雜質平均舍量10。/。。然後，來自存儲器5的載荷的併護氣體可以用於下一批的蒸發階敬10的初始階段，更確切地說保護氣體的載荷在曲線ll的區段d和a區域。如果在蒸發階敬10期間在某一時間t15抽出的 ^^氣體的栽荷達到了上限值m，則由圖3中用陰影線所表示的保護氣體量可以存儲器5內被暫時存儲。
如果可燃保護氣體，如氫氣作為保護氣體使用，則退火室l內的空氣在每 次退火前可以不通過這種保護氣體衝洗出，而是必須使用一種非可燃衝洗氣體。 在圖3中曲線12描述了這種衝洗氣體的使用情況。 一種類似的方法是，在冷卻階段結束時在退火室1通風前，這種可歉性的保護氣體藉助一種非可燃衝洗 氣體沖洗出，如曲線13所示。在圖1中，"表示衝洗通過管線線。衝洗氣體 的排出通過管線15進行。
當然，本發明並不限於戶糊述的實施例。例如，當退火室1的裝料在時間 上錯開，使得從時間t1起將由退火室1內抽出的保護氣體量輸入倒另外一個退 火室1，更確切itk^於蒸發掉的雜質的主產生過程中，因此，圖3中區段d 與區段a所需的保護氣體量至少部份地被從響應的另一個退火室1中抽出的保 護氣體量絲時，可以省去賴器5的提供。
另外一種可能性是，根據曲線12和13使用的衝洗氣體可以進行分再利
用，當這種由狄室1抽出的沖洗氣體的雜質^f目應地小時，該雜質在將空 氣沖洗出時由空氣中的氧氣決定，在旨氣體衝洗出時由旨氣M定。只有 比較少載荷的衝洗氣體可在下一批的過程中有利地被用於衝洗過程的初始階 段。如果沖洗氣體與保護氣體相一致，當然還存在另一種可能性，輕微載有雜 質的衝洗氣體也可以在熱處理過程中在保護氣體氣氛下以所述方式佳月。
權利要求
1.分批熱處理退火產品的方法，將退火產品在退火室內，在用衝洗氣體將空氣衝洗出後，在保護氣體下加熱到預定的處理溫度，其中，與雜質的產生相關地，保護氣體以不同的量輸送經過退火室，其特徵在於，在雜質的主產生後從退火室抽出的載有殘餘量雜質的保護氣體，任選在中間存儲後，在下一批的雜質主產生期間，在未載荷的保護氣體引入退火室之前輸送入退火室中。
2. 根據權利要求1的方法，其特徵在於，在接近近衝洗過程束時仍載有殘餘氧氣的衝洗氣從退火室內抽出，並任選中間存儲後，在下一批過程中輸送退火室中。
3.根據權利要求1或2的方法，其特徵在於，一旦載有雜質的保護氣體或 衝洗氣體的雜質含量不超過上限值，就將其進行中間存儲，所述上限值高於中 間存儲的保護氣體衝洗氣體的雜質平均含量的10%。
全文摘要
本發明描述了一種分批熱處理退火產品的方法，將退火產品在退火室內，在用衝洗氣體將空氣衝洗出後，在保護氣體下加熱到處理溫度，其中，與雜質的產生相關地，保護氣體以不同的量輸送經過退火室。為了能夠實現經濟地使用保護氣體，建議，當雜質的主產生後從退火室抽出的載有殘餘量雜質的保護氣體任選在中間存儲後在下一批的雜質主產生期間，在未載荷的保護氣體引入退火室中之前輸送入退火室中。
文檔編號C21D1/76GK101203620SQ200680015825
公開日2008年6月18日 申請日期2006年5月11日 優先權日2005年5月12日
發明者H·洛赫納, P·艾伯納 申請人:艾伯納工業築爐有限公司