本發明涉及連續退火爐積碳清除的技術領域，尤其涉及清除輥底式連續球化退火爐內積碳的方法。

背景技術：

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實現均勻、細小、彌散、圓整分布，退火零件表面應無氧化和脫貧碳，才能保證實施冷軋、冷拔、冷擠壓、冷碾擴等工藝的高質節材，因此優質球化退火是穩定控制和確保理想顯微組織，為后續熱處理創造條件的關鍵處理工序，以保證零件淬火時獲得隱晶和細小結晶馬氏體、均勻分布的細小殘留碳化物和少量殘余奧氏體的理想組織，從而具備理想的強韌性、耐磨性等綜合力學性能和高效長期的使用壽命等優勢。

輥底式連續球化退火爐，在爐體設計方面滿足了快速等溫球化退火工藝的要求，球化退火時間短，且退火質量好，能耗低，但連續球化退火爐在保護氣氛rx氣體環境下長期工作，內壁和管道不免產生碳粉(碳結晶)，積累到一定程度，會影響rx氣體保護氣氛的成分，引起退火材料增碳，造成球化退火后鋼材質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，需要專業化處理隊伍進行爐襯拆安和管道清洗，施工周期一般需要7至15天，而且施工專業化程度高，周期長，維護成本高，清洗后產生的固體廢棄物還容易造成環境污染。

技術實現要素：

為解決現有技術存在的不足，本發明提供了一種清除輥底式連續球化退火爐內積碳的方法，通過該方法能夠徹底清除爐膛內積碳，縮短清理時間，降低清理費用，減少對環境的污染。

為實現上述目的，本發明的清除輥底式連續球化退火爐內積碳的方法，是在退火爐空爐狀態下，關閉退火爐的rx氣體進氣閥門和兩側爐門，然后加熱退火爐，控制爐膛內溫度達到650±10℃保持恒溫，檢測退火爐尾氣，當尾氣中co2含量值不再變化，停止加熱，打開兩側爐門，待空氣進入退火爐并充滿爐膛后重新關閉兩側爐門，重復加熱處理過程，待尾氣中co2含量值降至0.3％-0.5％，停止操作，完成對退火爐積碳的清除。

本發明采取在保持退火爐空爐，并關閉退火爐rx氣體進氣閥門和兩側爐門的狀態下，通過加熱退火爐使爐膛內空氣達到高溫，與積碳發生反應的方法，來消除爐膛內沉積的碳粉；整個清除操作，需重復進行多次加熱處理，每次加熱處理過程，需嚴格控制爐膛內溫度保持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準，以保證積碳燃燒完全生成co2，避免生成其它氣體，不造成對大氣的污染；在相鄰加熱處理的間隔，需打開爐門向爐膛內補入新的空氣，重新形成富氧反應環境，實現下次的積碳燃燒，保證燃燒產物為co2而非co，直至某次加熱處理過程檢測退火爐尾氣中co2含量值降至0.3％-0.5％，停止操作，完成對輥底式連續球化退火爐內積碳的徹底清除。本發明的清除積碳的方法，從輥底式連續球化退火爐的爐膛結構特性，及積碳問題產生的原因入手，提出具有針對性的解決方案，不僅能高效、徹底地清除輥底式連續球化退火爐的積碳，使退火爐恢復到初期使用效果，而且清除操作周期短、清除維護成本低，操作過程穩定、安全，能避免產生固體廢棄物，減少廢棄物排放，顯著降低對環境的污染，并提高生產效率。

作為對上述技術方案的限定，對退火爐的加熱方式采用燃燒天然氣產生高溫輻射進行加熱的方式。

以天然氣在輻射管內燃燒產生高溫輻射的方式為最佳加熱方式，引起退火爐內空氣與積碳反應生成co2，消除積碳，不產生固體廢棄物，降低大氣污染，提高該消除方法的優勢。

作為對上述技術方案的限定，所述加熱處理過程，恒溫時間維持4-5小時。

作為對上述技術方案的限定，所述加熱處理過程需重復8-10次。

作為對上述技術方案的限定，該方法的操作時間為2-3天。

進一步限定清除方法中恒溫時間、重復加熱處理次數、整個方法的操作時間等參數，使獲得的對輥底式連續球化退火爐內積碳的清除方法更方便操作，清除效果更佳。

綜上所述，采用本發明的技術方案，獲得的清除輥底式連續球化退火爐內積碳的方法，是在保持退火爐空爐，并關閉退火爐rx氣體進氣閥門和兩側爐門的狀態下，通過對退化爐重復進行多次加熱處理，完成對爐內積碳的徹底清除。方法中，每次加熱過程需嚴格控制退化爐溫度使爐膛內空氣與積碳發生燃燒反應，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準；在相鄰加熱處理的間隔，需打開爐門向爐膛內補入新的空氣，實現下次的積碳燃燒；以退火爐尾氣中co2含量值降至0.3％-0.5％作為整個清除操作完成的判定標準；從而保證爐膛內積碳被徹底、完全燃燒生成co2，即解決積碳問題又不造成對環境的污染。本發明的清除積碳的方法，不僅能高效、徹底地清除連續退火爐的積碳，使退火爐恢復到初期使用效果，而且清除操作周期短、清除維護成本低，定期實施能在保證退火材不脫碳的情況下有效防止增碳，保證精線產品的退火質量，還能降低對環境的污染，提高生產效率。

具體實施方式

下面將結合實施例，對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

實施例

本實施例涉及一種清除輥底式連續球化退火爐內積碳的方法。

實施例1

按如下操作流程清除輥底式連續球化退火爐內的積碳：

a、保持輥底式連續球化退火爐為空爐狀態，關閉退火爐的rx氣體進氣閥門、關閉退火爐兩側爐門；rx氣體為保護氣體，是為防止高溫下退火爐爐體鋼構、爐底輥和退火材料產生氧化而提供保護氣體，主要成分是一氧化碳和二氧化碳；

b、以天然氣在輻射管內燃燒產生高溫輻射的方式加熱退火爐，控制爐膛內溫度達到650℃并保持恒溫4-5小時，檢測退火爐尾氣，尾氣中co2含量值不斷上升，當co2含量值達到恒定值不再變化(保持30分鐘不變化)，此時停止加熱，打開兩側爐門；

c、待空氣進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)重新關閉兩側爐門，再次以天然氣在輻射管內燃燒產生高溫輻射的方式加熱退火爐，控制爐膛內溫度達到650℃并保持恒溫4-5小時，檢測退火爐尾氣，當co2含量值不再變化，此時停止加熱，打開兩側爐門；重復加熱處理過程，共計8次，待檢測的尾氣中co2含量值降至0.5％時，停止操作，完成對退火爐積碳的清除。

加熱處理過程，每次燃燒是在富氧環境下反應，碳和氧的質量比達到5:77的極限(碳和氧質量比在3:4和3:8之間時，反應生成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；整個清理操作用時2-3天，相較于由專業化處理隊伍進行爐襯拆安和管道清洗需要7-15天的時間，顯著縮短了清理操作周期；經上述方法處理后，輥底式連續球化退火爐的積碳由處理前5％降低為0.5％，恢復到退火爐的初期使用效果。退火爐爐膛內的積碳經該方法處理后，完全轉變成co2，直接排放，不造成環境污染，不產生固體廢棄物污染。

實施例2

按如下操作流程清除輥底式連續球化退火爐內的積碳：

a、保持輥底式連續球化退火爐為空爐狀態，關閉退火爐的rx氣體進氣閥門、關閉退火爐兩側爐門；

b、以天然氣在輻射管內燃燒產生高溫輻射的方式加熱退火爐，控制爐膛內溫度達到650±10℃并保持恒溫4-5小時，檢測退火爐尾氣，尾氣中co2含量值不斷上升，當co2含量值達到恒定值不再變化(保持30分鐘不變化)，此時停止加熱，打開兩側爐門；

c、待空氣進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)重新關閉兩側爐門，再次以天然氣在輻射管內燃燒產生高溫輻射的方式加熱退火爐，控制爐膛內溫度達到650±10℃并保持恒溫4-5小時，檢測退火爐尾氣，當co2含量值不再變化，此時停止加熱，打開兩側爐門；重復加熱處理過程，共計10次，待檢測的尾氣中co2含量值降至0.3％時，停止操作，完成對退火爐積碳的清除。

整個清理操作用時2-3天，相較于由專業化處理隊伍進行爐襯拆安和管道清洗需要7-15天的時間，顯著縮短了清理操作周期，經上述方法處理后，輥底式連續球化退火爐的積碳由處理前5％降低為0.3％，恢復到退火爐的初期使用效果。退火爐爐膛內的積碳經該方法處理后，完全轉變成co2，直接排放，不造成環境污染，不產生固體廢棄物污染。

將本發明的清除積碳方法與傳統清除積碳方法進行對比，比較結果如下表所示：

由上表可見，本發明的用于清除輥底式連續球化退火爐內積碳的方法，較傳統積碳清除方法具有顯著優勢。

對比例

對比例涉及本發明的清除積碳方法中加熱處理過程爐膛溫度控制對積碳處理結果的影響。

對比例1

本對比例采用與實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溫度低于640℃并保持恒溫，由于采用熱輻射的加熱方式促進碳和氧氣反應，反應效率低，不利于積碳的徹底清除。

對比例2

本對比例采用與實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溫度高于660℃并保持恒溫，溫度超過660℃需要輸入保護氣氛rx氣體，否則會對爐體鋼構和爐底輥產生氧化，但在輸入rx氣氛下燒碳不能有效進行。

將實施例與對比例的結果進行比較可見，本發明的積碳清除方法，采用重復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、燃燒完全的關鍵，是一種經濟有效的清除方法。

綜上所述，本發明的清除輥底式連續球化退火爐內積碳的方法，不僅能高效、徹底地清除輥底式連續球化退火爐的積碳，使退火爐恢復到初期使用效果，而且清除操作周期短、清除維護成本低，定期實施能在保證退火材不脫碳的情況下有效防止增碳，保證精線產品的退火質量，還能降低對環境的污染，并提高生產效率。