本發(fā)明涉及連續(xù)退火爐積碳清除的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及清除輥底式連續(xù)球化退火爐內(nèi)積碳的方法。
背景技術(shù)：
軸承鍛坯鋼和合金工具鋼的球化退火是極為重要的熱處理工序，球狀珠光體的碳化物應(yīng)實(shí)現(xiàn)均勻、細(xì)小、彌散、圓整分布，退火零件表面應(yīng)無氧化和脫貧碳，才能保證實(shí)施冷軋、冷拔、冷擠壓、冷碾擴(kuò)等工藝的高質(zhì)節(jié)材，因此優(yōu)質(zhì)球化退火是穩(wěn)定控制和確保理想顯微組織，為后續(xù)熱處理創(chuàng)造條件的關(guān)鍵處理工序，以保證零件淬火時(shí)獲得隱晶和細(xì)小結(jié)晶馬氏體、均勻分布的細(xì)小殘留碳化物和少量殘余奧氏體的理想組織，從而具備理想的強(qiáng)韌性、耐磨性等綜合力學(xué)性能和高效長(zhǎng)期的使用壽命等優(yōu)勢(shì)。
輥底式連續(xù)球化退火爐，在爐體設(shè)計(jì)方面滿足了快速等溫球化退火工藝的要求，球化退火時(shí)間短，且退火質(zhì)量好，能耗低，但連續(xù)球化退火爐在保護(hù)氣氛rx氣體環(huán)境下長(zhǎng)期工作，內(nèi)壁和管道不免產(chǎn)生碳粉(碳結(jié)晶)，積累到一定程度，會(huì)影響rx氣體保護(hù)氣氛的成分，引起退火材料增碳，造成球化退火后鋼材質(zhì)量的顯著降低和安全隱患。
為了處理退火爐的積碳問題，目前通常采用更換爐襯和清洗管道的方法，需要專業(yè)化處理隊(duì)伍進(jìn)行爐襯拆安和管道清洗，施工周期一般需要7至15天，而且施工專業(yè)化程度高，周期長(zhǎng)，維護(hù)成本高，清洗后產(chǎn)生的固體廢棄物還容易造成環(huán)境污染。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種清除輥底式連續(xù)球化退火爐內(nèi)積碳的方法，通過該方法能夠徹底清除爐膛內(nèi)積碳，縮短清理時(shí)間，降低清理費(fèi)用，減少對(duì)環(huán)境的污染。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的清除輥底式連續(xù)球化退火爐內(nèi)積碳的方法，是在退火爐空爐狀態(tài)下，關(guān)閉退火爐的rx氣體進(jìn)氣閥門和兩側(cè)爐門，然后加熱退火爐，控制爐膛內(nèi)溫度達(dá)到650±10℃保持恒溫，檢測(cè)退火爐尾氣，當(dāng)尾氣中co2含量值不再變化，停止加熱，打開兩側(cè)爐門，待空氣進(jìn)入退火爐并充滿爐膛后重新關(guān)閉兩側(cè)爐門，重復(fù)加熱處理過程，待尾氣中co2含量值降至0.3％-0.5％，停止操作，完成對(duì)退火爐積碳的清除。
本發(fā)明采取在保持退火爐空爐，并關(guān)閉退火爐rx氣體進(jìn)氣閥門和兩側(cè)爐門的狀態(tài)下，通過加熱退火爐使?fàn)t膛內(nèi)空氣達(dá)到高溫，與積碳發(fā)生反應(yīng)的方法，來消除爐膛內(nèi)沉積的碳粉；整個(gè)清除操作，需重復(fù)進(jìn)行多次加熱處理，每次加熱處理過程，需嚴(yán)格控制爐膛內(nèi)溫度保持650±10℃恒溫，并以退化爐尾氣中co2含量不再變化作為停止加熱的判定標(biāo)準(zhǔn)，以保證積碳燃燒完全生成co2，避免生成其它氣體，不造成對(duì)大氣的污染；在相鄰加熱處理的間隔，需打開爐門向爐膛內(nèi)補(bǔ)入新的空氣，重新形成富氧反應(yīng)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)下次的積碳燃燒，保證燃燒產(chǎn)物為co2而非co，直至某次加熱處理過程檢測(cè)退火爐尾氣中co2含量值降至0.3％-0.5％，停止操作，完成對(duì)輥底式連續(xù)球化退火爐內(nèi)積碳的徹底清除。本發(fā)明的清除積碳的方法，從輥底式連續(xù)球化退火爐的爐膛結(jié)構(gòu)特性，及積碳問題產(chǎn)生的原因入手，提出具有針對(duì)性的解決方案，不僅能高效、徹底地清除輥底式連續(xù)球化退火爐的積碳，使退火爐恢復(fù)到初期使用效果，而且清除操作周期短、清除維護(hù)成本低，操作過程穩(wěn)定、安全，能避免產(chǎn)生固體廢棄物，減少?gòu)U棄物排放，顯著降低對(duì)環(huán)境的污染，并提高生產(chǎn)效率。
作為對(duì)上述技術(shù)方案的限定，對(duì)退火爐的加熱方式采用燃燒天然氣產(chǎn)生高溫輻射進(jìn)行加熱的方式。
以天然氣在輻射管內(nèi)燃燒產(chǎn)生高溫輻射的方式為最佳加熱方式，引起退火爐內(nèi)空氣與積碳反應(yīng)生成co2，消除積碳，不產(chǎn)生固體廢棄物，降低大氣污染，提高該消除方法的優(yōu)勢(shì)。
作為對(duì)上述技術(shù)方案的限定，所述加熱處理過程，恒溫時(shí)間維持4-5小時(shí)。
作為對(duì)上述技術(shù)方案的限定，所述加熱處理過程需重復(fù)8-10次。
作為對(duì)上述技術(shù)方案的限定，該方法的操作時(shí)間為2-3天。
進(jìn)一步限定清除方法中恒溫時(shí)間、重復(fù)加熱處理次數(shù)、整個(gè)方法的操作時(shí)間等參數(shù)，使獲得的對(duì)輥底式連續(xù)球化退火爐內(nèi)積碳的清除方法更方便操作，清除效果更佳。
綜上所述，采用本發(fā)明的技術(shù)方案，獲得的清除輥底式連續(xù)球化退火爐內(nèi)積碳的方法，是在保持退火爐空爐，并關(guān)閉退火爐rx氣體進(jìn)氣閥門和兩側(cè)爐門的狀態(tài)下，通過對(duì)退化爐重復(fù)進(jìn)行多次加熱處理，完成對(duì)爐內(nèi)積碳的徹底清除。方法中，每次加熱過程需嚴(yán)格控制退化爐溫度使?fàn)t膛內(nèi)空氣與積碳發(fā)生燃燒反應(yīng)，并以退化爐尾氣中co2含量不再變化作為停止加熱的判定標(biāo)準(zhǔn)；在相鄰加熱處理的間隔，需打開爐門向爐膛內(nèi)補(bǔ)入新的空氣，實(shí)現(xiàn)下次的積碳燃燒；以退火爐尾氣中co2含量值降至0.3％-0.5％作為整個(gè)清除操作完成的判定標(biāo)準(zhǔn)；從而保證爐膛內(nèi)積碳被徹底、完全燃燒生成co2，即解決積碳問題又不造成對(duì)環(huán)境的污染。本發(fā)明的清除積碳的方法，不僅能高效、徹底地清除連續(xù)退火爐的積碳，使退火爐恢復(fù)到初期使用效果，而且清除操作周期短、清除維護(hù)成本低，定期實(shí)施能在保證退火材不脫碳的情況下有效防止增碳，保證精線產(chǎn)品的退火質(zhì)量，還能降低對(duì)環(huán)境的污染，提高生產(chǎn)效率。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例
本實(shí)施例涉及一種清除輥底式連續(xù)球化退火爐內(nèi)積碳的方法。
實(shí)施例1
按如下操作流程清除輥底式連續(xù)球化退火爐內(nèi)的積碳：
a、保持輥底式連續(xù)球化退火爐為空爐狀態(tài)，關(guān)閉退火爐的rx氣體進(jìn)氣閥門、關(guān)閉退火爐兩側(cè)爐門；rx氣體為保護(hù)氣體，是為防止高溫下退火爐爐體鋼構(gòu)、爐底輥和退火材料產(chǎn)生氧化而提供保護(hù)氣體，主要成分是一氧化碳和二氧化碳；
b、以天然氣在輻射管內(nèi)燃燒產(chǎn)生高溫輻射的方式加熱退火爐，控制爐膛內(nèi)溫度達(dá)到650℃并保持恒溫4-5小時(shí)，檢測(cè)退火爐尾氣，尾氣中co2含量值不斷上升，當(dāng)co2含量值達(dá)到恒定值不再變化(保持30分鐘不變化)，此時(shí)停止加熱，打開兩側(cè)爐門；
c、待空氣進(jìn)入退火爐并充滿爐膛后(不需控制溫度，開爐門30分鐘后即可)重新關(guān)閉兩側(cè)爐門，再次以天然氣在輻射管內(nèi)燃燒產(chǎn)生高溫輻射的方式加熱退火爐，控制爐膛內(nèi)溫度達(dá)到650℃并保持恒溫4-5小時(shí)，檢測(cè)退火爐尾氣，當(dāng)co2含量值不再變化，此時(shí)停止加熱，打開兩側(cè)爐門；重復(fù)加熱處理過程，共計(jì)8次，待檢測(cè)的尾氣中co2含量值降至0.5％時(shí)，停止操作，完成對(duì)退火爐積碳的清除。
加熱處理過程，每次燃燒是在富氧環(huán)境下反應(yīng)，碳和氧的質(zhì)量比達(dá)到5:77的極限(碳和氧質(zhì)量比在3:4和3:8之間時(shí)，反應(yīng)生成co和co2混合物)，不生成co或者co的量極其微量可以忽略不計(jì)；整個(gè)清理操作用時(shí)2-3天，相較于由專業(yè)化處理隊(duì)伍進(jìn)行爐襯拆安和管道清洗需要7-15天的時(shí)間，顯著縮短了清理操作周期；經(jīng)上述方法處理后，輥底式連續(xù)球化退火爐的積碳由處理前5％降低為0.5％，恢復(fù)到退火爐的初期使用效果。退火爐爐膛內(nèi)的積碳經(jīng)該方法處理后，完全轉(zhuǎn)變成co2，直接排放，不造成環(huán)境污染，不產(chǎn)生固體廢棄物污染。
實(shí)施例2
按如下操作流程清除輥底式連續(xù)球化退火爐內(nèi)的積碳：
a、保持輥底式連續(xù)球化退火爐為空爐狀態(tài)，關(guān)閉退火爐的rx氣體進(jìn)氣閥門、關(guān)閉退火爐兩側(cè)爐門；
b、以天然氣在輻射管內(nèi)燃燒產(chǎn)生高溫輻射的方式加熱退火爐，控制爐膛內(nèi)溫度達(dá)到650±10℃并保持恒溫4-5小時(shí)，檢測(cè)退火爐尾氣，尾氣中co2含量值不斷上升，當(dāng)co2含量值達(dá)到恒定值不再變化(保持30分鐘不變化)，此時(shí)停止加熱，打開兩側(cè)爐門；
c、待空氣進(jìn)入退火爐并充滿爐膛后(不需控制溫度，開爐門30分鐘后即可)重新關(guān)閉兩側(cè)爐門，再次以天然氣在輻射管內(nèi)燃燒產(chǎn)生高溫輻射的方式加熱退火爐，控制爐膛內(nèi)溫度達(dá)到650±10℃并保持恒溫4-5小時(shí)，檢測(cè)退火爐尾氣，當(dāng)co2含量值不再變化，此時(shí)停止加熱，打開兩側(cè)爐門；重復(fù)加熱處理過程，共計(jì)10次，待檢測(cè)的尾氣中co2含量值降至0.3％時(shí)，停止操作，完成對(duì)退火爐積碳的清除。
整個(gè)清理操作用時(shí)2-3天，相較于由專業(yè)化處理隊(duì)伍進(jìn)行爐襯拆安和管道清洗需要7-15天的時(shí)間，顯著縮短了清理操作周期，經(jīng)上述方法處理后，輥底式連續(xù)球化退火爐的積碳由處理前5％降低為0.3％，恢復(fù)到退火爐的初期使用效果。退火爐爐膛內(nèi)的積碳經(jīng)該方法處理后，完全轉(zhuǎn)變成co2，直接排放，不造成環(huán)境污染，不產(chǎn)生固體廢棄物污染。
將本發(fā)明的清除積碳方法與傳統(tǒng)清除積碳方法進(jìn)行對(duì)比，比較結(jié)果如下表所示：
由上表可見，本發(fā)明的用于清除輥底式連續(xù)球化退火爐內(nèi)積碳的方法，較傳統(tǒng)積碳清除方法具有顯著優(yōu)勢(shì)。
對(duì)比例
對(duì)比例涉及本發(fā)明的清除積碳方法中加熱處理過程爐膛溫度控制對(duì)積碳處理結(jié)果的影響。
對(duì)比例1
本對(duì)比例采用與實(shí)施例相似的清除方法，不同之處在于每次加熱處理過程控制爐膛內(nèi)溫度低于640℃并保持恒溫，由于采用熱輻射的加熱方式促進(jìn)碳和氧氣反應(yīng)，反應(yīng)效率低，不利于積碳的徹底清除。
對(duì)比例2
本對(duì)比例采用與實(shí)施例相似的清除方法，不同之處在于每次加熱處理過程控制爐膛內(nèi)溫度高于660℃并保持恒溫，溫度超過660℃需要輸入保護(hù)氣氛rx氣體，否則會(huì)對(duì)爐體鋼構(gòu)和爐底輥產(chǎn)生氧化，但在輸入rx氣氛下燒碳不能有效進(jìn)行。
將實(shí)施例與對(duì)比例的結(jié)果進(jìn)行比較可見，本發(fā)明的積碳清除方法，采用重復(fù)多次的加熱處理過程，并控制每次加熱處理的溫度，是保證積碳徹底清除、燃燒完全的關(guān)鍵，是一種經(jīng)濟(jì)有效的清除方法。
綜上所述，本發(fā)明的清除輥底式連續(xù)球化退火爐內(nèi)積碳的方法，不僅能高效、徹底地清除輥底式連續(xù)球化退火爐的積碳，使退火爐恢復(fù)到初期使用效果，而且清除操作周期短、清除維護(hù)成本低，定期實(shí)施能在保證退火材不脫碳的情況下有效防止增碳，保證精線產(chǎn)品的退火質(zhì)量，還能降低對(duì)環(huán)境的污染，并提高生產(chǎn)效率。