轴承锻件节能型双层连续等温退火炉

宋国平

(苏州新凌电炉有限公司 ，江苏 苏州 215127)

轴承锻件球化退火的热处理设备有多种，其工作原理、炉型结构以及性能品质不仅对轴承锻件的退火质量产生影响，同时也直接影响到轴承的生产成本。最新研制成功的轴承锻件节能型双层连续等温退火炉，将等温球化退火技术与热回收技术融为一体，将工件余热作为二次能源利用，具有显著的节能效果。

1 炉型结构

轴承锻件节能型双层连续等温退火炉结构如图1所示，其主要由炉体、上下炉膛、加热元件、导轨、推送料机构、升降装置、循环通道、热回收装置、快冷风管及电控温控系统等组成。该连续等温退火炉为上层进料，下层出料，均由液压推料机构完成；升降机构实现层间转换,下层利用上层的余热来进行等温、保温，充分利用了能量，减少了排放；除装卸工件的料筐吊装由人工完成外，其余工件的退火加热、保温、快冷及等温等工艺均自动完成。

1—缓冷段；2—等温段；3—快冷段；4，9，11—推杆；5—升降机；6—加热段；7—预热段；8—炉体；10—出料机；12—锻件出口；13—锻件入口；14—热循环通道；15—输送网带装置；16—热交换风机；17—导轨；18—下层炉道；19—上层炉道

2 主要特点

2.1 锻造余热和热处理退火余热双重利用

按最佳生产流程布置设备，将退火炉与锻造设备组成生产线，锻造工件(带有锻造余热的工件)不经过中间冷却直接进行等温退火处理，以有效利用锻造余热。退火炉有上、下2个炉道，下炉道相对上炉道反向布置，上炉道依次为预热区和保温区；下炉道为快冷区、等温区和缓冷区(热交换区)，在上、下炉道的前端设置了高效的热交换器，实现了工件冷却等温及等温退火后余热的回收，即热量的循环再利用。每台热交换器由6个热交换室组成，其中冷工件的预热借助相邻炉道中热工件冷却时的放热来实现。为了加强热传递效果，该区设有专用离心风机及导风通道，并在炉室中设计了轭流结构，确保良好的热交换效果，利用热工件降温冷却时释放的热能可将冷工件加热到450～500 ℃，充分实现了余热的再利用。

2.2 全纤维结构的复合炉衬

炉衬全部采用了高温纳米微孔隔热板和陶纤毡复合炉衬，大大降低了炉膛蓄热，减少了热能消耗。炉膛采用紧凑型设计，采用新型全纤维复合炉衬后炉内升温时间仅为原来的五分之一左右，缩短了辅助时间。通过上述措施可节约能源20%左右；同时，在采用陶瓷纤维筑炉时为了保证炉衬的强度及可靠性，独创了一种金属锚固件固定的新工艺。

2.3 柔性化、智能化综合控制系统

退火炉部件、机构众多，但运行协调自如，其核心是智能化的综合控制系统。该自动化控制系统集计算机、多媒体、图像显示及过程控制等新技术于一身，实现了全线运行控制、状态显示、声光报警等，并且可通过开放远程接口与局域网连接，实现远程智能化控制。

3 结束语

轴承锻件节能型双层连续等温退火炉，实现了高度智能化控制，具有效率高、产品质量稳定、节能效果显著等特点，非常适用于轴承锻件等材料的球化退火处理。据测算，单一热回收型电耗约为150 kW·h/t，比常规的等温退火炉(300 kW·h/t)节能50%；而等温退火炉电耗约为120 kW·h/t，较常规的等温退火(300 kW·h/t)节能60%，节能效果明显。