專利名稱：一種用于薄鋼板無(wú)氧化加熱的方法及專用加熱爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金工業(yè)爐，特別是對(duì)汽車鋼板等薄鋼板進(jìn)行高溫加熱的方法及加熱爐。
技術(shù)背景在冶金工業(yè)中，加熱爐用于把金屬加熱到軋制成鍛造溫度，加熱爐包括連續(xù)加熱爐和室 式加熱爐等。在鍛造和軋制生產(chǎn)中，鋼坯一般在完全燃燒火焰的氧化氣氛中加熱，而采用不 完全燃燒的還原性火焰(即"自身保護(hù)氣氛")來(lái)直接加熱金屬，可以達(dá)到少氧化的目的。目前在冶金行業(yè)中采用的各種加熱爐，從技術(shù)上都基本能夠滿足生產(chǎn)的需要。但是，對(duì) 于加熱條件非常嚴(yán)格的工藝操作，如對(duì)汽車鋼板(厚度小于5毫米的薄鋼板)的加熱工藝(加 熱溫度90(TC，并保證薄鋼板均勻加熱)，現(xiàn)有技術(shù)不論采用何種保護(hù)措施，均不能保證加熱 薄鋼板百分之百不受氧化。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用于薄鋼板無(wú)氧化加熱的方法及專用加熱爐， 該方法及專用加熱爐可實(shí)現(xiàn)薄鋼板在無(wú)氧化的條件下均勻加熱。 本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種用于薄鋼板無(wú)氧化加熱的方法，它為采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，方法采用直吹管、在爐膛內(nèi)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(nèi)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。一種用于薄鋼板無(wú)氧化加熱的專用加熱爐，它包括爐壁、爐膛、爐門(mén)，爐門(mén)設(shè)置在爐壁 上，專用加熱爐還包括用于向爐膛內(nèi)吹高溫惰性氣體的直吹管、用于放置薄鋼板的墊鐵、煙 道；煙道設(shè)置在頂部爐壁上，煙道與爐膛聯(lián)通；墊鐵設(shè)置在爐膛內(nèi)。上述方案中，直吹管管壁內(nèi)設(shè)有水冷管。上述方案中，爐壁上設(shè)有用于觀測(cè)爐膛的觀測(cè)孔。上述方案中，爐壁上設(shè)有用于測(cè)量爐膛內(nèi)溫度的紅外測(cè)溫儀。上述方案中，專用加熱爐還包括用于輸送高溫惰性氣體的高溫管道，高溫管道設(shè)置在爐 壁外部，高溫管道的輸出端與直吹管聯(lián)通。 本發(fā)明加熱爐及方法的優(yōu)點(diǎn)為1、 采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(wú)氧化的條 件下均勻加熱。2、 加熱爐可在現(xiàn)有加熱爐的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，高溫惰性氣體從直吹管進(jìn)入爐膛，將熱量 傳遞給薄鋼板后，通過(guò)煙道離開(kāi)加熱爐。加熱爐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。3、 直吹管通過(guò)水冷管降溫，可增加直吹管的使用壽命。4、 爐壁上設(shè)有觀測(cè)爐膛內(nèi)的觀測(cè)孔和用于測(cè)量爐膛內(nèi)溫度的紅外測(cè)溫儀，方便對(duì)生產(chǎn)工 藝的控制。5、 加熱爐還包括用于輸送高溫惰性氣體的高溫管道，減少了直吹管的長(zhǎng)度，有利于降低 設(shè)備成本，減少設(shè)備維護(hù)。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(jìn)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(wú)氧化。


圖1為本發(fā)明加熱爐實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖 圖2為直吹管的橫截面中l(wèi)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(mén)， 8 —爐膛，9一觀察孔，IO —紅外測(cè)溫儀，ll一煙道。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明用于薄鋼板無(wú)氧化加熱的方法實(shí)施例，它為采用高溫惰性氣體直吹薄鋼板的方式 給薄鋼板加熱的方法。它采用直吹管、在爐膛內(nèi)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?dú)?中的一種或幾種的組合，本實(shí)施例采用單一的氬氣，高溫惰性氣體的純度在99.9%以上。直 吹管內(nèi)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 鐘。如圖l所示本發(fā)明加熱爐實(shí)施例，它包括爐壁l、爐膛8、爐門(mén)7、用于向爐膛8內(nèi)吹高 溫惰性氣體的直吹管4、用于放置薄鋼板6的墊鐵5、煙道ll;爐膛8為正方體或長(zhǎng)方體爐 膛。爐壁1長(zhǎng)寬各3米，高2.5米，爐壁l的外殼采用鋼結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)有水冷管，爐壁 1內(nèi)襯高溫耐火材料。爐門(mén)7設(shè)置在爐壁1上，加熱爐還包括煙道11設(shè)置在頂部爐壁1上， 煙道11與爐膛8聯(lián)通；墊鐵5設(shè)置在爐膛8內(nèi)。爐壁1上設(shè)有用于觀測(cè)爐膛8觀測(cè)孔9。爐 壁1上設(shè)有用于測(cè)量爐膛8內(nèi)溫度的紅外測(cè)溫儀10。它還包括用于輸送高溫惰性氣體的高溫 管道3,高溫管道3設(shè)置在爐壁1外部，高溫管道3的輸出端與直吹管4聯(lián)通。如圖2所示，直吹管4管壁內(nèi)設(shè)有水冷管2。氬氣的制備及升溫可以采用當(dāng)今各種成熟技術(shù)，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(fā)明實(shí)施例用于加熱的氬氣溫度為1100'C-1200'C，氬氣從直吹管從加 熱爐兩側(cè)進(jìn)入，高溫氬氣將熱量傳給鋼板后，通過(guò)煙道ll排出，在煙道ll系統(tǒng)中，可以設(shè) 置一個(gè)或者多個(gè)風(fēng)機(jī)(圖中未顯示)來(lái)將氬氣抽出，抽出的氬氣溫度大于900°C，進(jìn)行簡(jiǎn)單 除塵后重復(fù)利用。本發(fā)明加熱爐實(shí)施例的操作方法如下關(guān)閉爐門(mén)，將高溫氬氣通過(guò)直吹管4輸送到加熱爐內(nèi)，三分鐘后，將要加熱的薄鋼板6 通過(guò)爐門(mén)送入到爐膛內(nèi)，繼續(xù)加入高溫壓氣，通過(guò)直吹管4從兩個(gè)側(cè)墻吹入加熱爐，直接對(duì) 加熱爐中的薄鋼板6進(jìn)行加熱，要加熱的鋼板通過(guò)機(jī)械裝置(圖中未顯示)將鋼板放入爐內(nèi)， 鋼板放入加熱爐后，直接擱在墊鐵5上面，關(guān)上爐門(mén)7，對(duì)薄鋼板6進(jìn)行加熱，薄鋼板6溫 度通過(guò)紅外測(cè)溫儀10進(jìn)行測(cè)量，當(dāng)薄鋼板6溫度達(dá)到900'C，將爐門(mén)打開(kāi)，薄鋼板6從加熱 爐中取出，然后加入新的薄鋼板6，重新開(kāi)始加熱。本實(shí)施例加熱爐為室式爐，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，適用于單件、小批量工件的加熱，爐底面積不 大于9平方米。本實(shí)施例加熱爐操作工藝參數(shù)如下-鋼板尺寸最大2mx2m，最小lmxlm?？杉訜岬匿摪謇滠埌濉彳埌?、鍍層薄鋼板等。鋼板加熱終點(diǎn)溫度900±rc爐內(nèi)壓力+15Pa紅外測(cè)溫儀量程0-130(TC測(cè)量精度±0.5%。利用本發(fā)明方法及專用加熱爐實(shí)施例，能夠完全避免鋼板加熱過(guò)程中產(chǎn)生氧化現(xiàn)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的范圍內(nèi)。 鋼板加熱后，各部分溫度均勻，最大溫差不超過(guò)2'C。
權(quán)利要求
1、一種用于薄鋼板無(wú)氧化加熱的方法，其特征在于它為采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(quán)利要求l所述的方法，其特征在于它采用直吹管、在爐膛內(nèi)向薄鋼板直吹高溫 惰性氣體。
3、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述高溫惰性氣體的溫度為llCXTC-120(TC。
4、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于所述高溫惰性氣體的純度在99.9%以上。
5、 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于直吹管內(nèi)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、 一種用于薄鋼板無(wú)氧化加熱的專用加熱爐，它包括爐壁(1)、爐膛(8)、爐門(mén)(7)， 爐門(mén)(7)設(shè)置在爐壁(1)上，其特征在于專用加熱爐還包括用于向爐膛(8)內(nèi)吹高溫惰 性氣體的直吹管(4)、用于放置薄鋼板(6)的墊鐵(5)、煙道(11);煙道(11)設(shè)置在頂 部爐壁(1)上，煙道(11)與爐膛(8)聯(lián)通；墊鐵(5)設(shè)置在爐膛(8)內(nèi)。
7、 如權(quán)利要求6所述的專用加熱爐，其特征在于直吹管(4)管壁內(nèi)設(shè)有水冷管(2)。
8、 如權(quán)利要求6所述的專用加熱爐，其特征在于爐壁(1)上設(shè)有用于觀測(cè)爐膛(8) 的觀測(cè)孔(9)。
9、 如權(quán)利要求6所述的專用加熱爐，其特征在于爐壁(1)上設(shè)有用于測(cè)量爐膛(8) 內(nèi)溫度的紅外測(cè)溫儀(10)。
10、 如權(quán)利要求6所述的專用加熱爐，其特征在于它還包括用于輸送高溫惰性氣體的 高溫管道(3)，高溫管道(3)設(shè)置在爐壁(1)外部，高溫管道(3)的輸出端與直吹管(4) 聯(lián)通。
全文摘要
一種用于薄鋼板無(wú)氧化加熱的方法及專用加熱爐，它為采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(mén)(7)、用于向爐膛(8)內(nèi)吹高溫惰性氣體的直吹管(4)、用于放置薄鋼板(6)的墊鐵(5)、煙道(11)；煙道(11)設(shè)置在頂部爐壁(1)上，煙道(11)與爐膛(8)聯(lián)通；墊鐵(5)設(shè)置在爐膛(8)內(nèi)。本發(fā)明采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(wú)氧化的條件下均勻加熱。
文檔編號(hào)C21D9/00GK101333589SQ200810048288
公開(kāi)日2008年12月31日 申請(qǐng)日期2008年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月4日
發(fā)明者張偉國(guó), 王衛(wèi)平, 瑜 鄭 申請(qǐng)人:武漢鋼鐵工程技術(shù)集團(tuán)有限責(zé)任公司