钢丝绳热处理系统及利用其对钢丝绳热处理的方法

本发明涉及金属热处理领域，具体涉及钢丝绳热处理系统及利用其对钢丝绳热处理的方法。

背景技术：

1、钢丝绳在使用过程中易出现强度急剧上升、韧性恶化的现象，需通过热处理消除加工硬化以稳定最终性能。然而，当前采用天然气隧道窑进行热处理时，运行中不可避免产生大量nox污染物，难以满足日益严格的环保要求。若改用纯氧燃烧以从源头降低nox生成，则因助燃气由空气替换为纯氧导致气体流量大幅减少，且高温氧气预热存在爆炸风险，无法通过预热器与高温烟气进行热交换，致使大量高温烟气直接排放，造成大量能源浪费。

2、因此，急需开发一种能解决上述问题的钢丝绳热处理系统。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种钢丝绳热处理系统。该钢丝绳热处理系统能实现能源的高效利用，显著降低高温烟气的排放量，保障了钢丝绳热处理质量稳定，实现了节能与低排放的协同优化。

2、本申请的第一方面，提供了一种钢丝绳热处理系统。该钢丝绳热处理系统，其特征在于，包括：隧道窑，用于对钢丝绳加热，得到热钢丝绳；水淬火槽，用于对所述热钢丝绳进行淬火，得到淬火钢丝绳；酸洗槽，用于除去所述淬火钢丝绳的氧化皮，得到酸洗钢丝绳；热水洗槽，用于清洗并预热所述酸洗钢丝绳，得到热水洗钢丝绳；涂硼槽，用于在所述热水洗钢丝绳表面涂覆含硼涂层，得到涂硼钢丝绳；所述水淬火槽、所述酸洗槽、所述热水洗槽、所述涂硼槽中的至少之一上设置有蒸汽加热器；蒸汽锅炉，所述蒸汽锅炉与所述隧道窑和所述蒸汽加热器相连，所述蒸汽锅炉接收所述隧道窑产生的高温烟气用于生产蒸汽，并将所述蒸汽输送至所述蒸汽加热器中，用以对所述水淬火槽、所述酸洗槽、所述热水洗槽、所述涂硼槽中的至少之一的内容物进行加热或保温。

3、本申请的钢丝绳热处理系统显著降低了外部能源消耗与运行成本，大幅减少热损失，并保持低氮排放优势，兼顾节能与环保，不影响钢丝绳的热处理质量，具有良好的工业实用性与经济效益。

4、根据本申请的实施例，所述蒸汽加热器包括蒸汽间接换热器、蒸汽直接换热器的至少一种；‌所述蒸汽间接换热器设置于所述酸洗槽上，且包括换热器、循环水回路，所述循环水回路包括第一换热管和第二换热管，所述第一换热管用于在所述换热器中使循环水与所述蒸汽进行换热，所述第二换热管用于使循环水与所述酸洗槽内的酸洗液进行换热；所述蒸汽直接换热器设置于所述水淬火槽、所述热水洗槽、所述涂硼槽中的至少一个上，且包括内置换热管，所述内置换热管用于使所述内置换热管中的所述蒸汽与槽内的内容进行换热。

5、根据本申请的实施例，所述蒸汽加热器还满足以下条件的至少一种：所述换热器包括管式换热器、板式换热器的至少一种；所述内置换热管包括直管式内置换热管、波纹管式内置换热管、螺旋式内置换热管的至少一种。

6、‌根据本申请的实施例，所述蒸汽锅炉包括‌锅壳式锅炉、水管式锅炉的至少一种。

7、根据本申请的实施例，所述钢丝绳热处理系统还包括燃烧器、控制器的至少一种；所述燃烧器与所述蒸汽锅炉相连，用于对蒸汽锅炉进行加热生产蒸汽；所述控制器与所述燃烧器电连接，用于控制所述燃烧器的开启和关闭。

8、本申请第二方面提供了一种利用上述所述的钢丝绳热处理系统对钢丝绳进行热处理的方法，包括：利用隧道窑对待处理钢丝绳进行加热处理，得到第一中间钢丝绳；对所述第一中间钢丝绳进行水淬火处理，得到第二中间钢丝绳；对所述第二中间钢丝绳依次进行酸洗处理和热水洗处理，得到第三中间钢丝绳；对所述第三中间钢丝绳进行涂硼处理，获得处理钢丝绳；在所述水淬火处理、所述酸洗处理、所述热水洗处理、所述涂硼处理过程中利用蒸汽锅炉产生的蒸汽对淬火用水、酸洗液、热水洗用水、涂硼液进行加热或保温，其中，所述蒸汽锅炉接收所述隧道窑产生的高温烟气用于生产蒸汽。

9、该方法通过将隧道窑燃烧产生的高温烟气余热回收至蒸汽锅炉，并供给水淬、酸洗、热水洗及涂硼工序，实现工艺过程的热量自平衡，显著降低外部燃料消耗与碳排放，确保了钢丝绳的力学性能和表面质量，兼具节能、环保与生产可靠性。

10、根据本申请的实施例，所述加热处理的温度为900℃～1050℃；所述水淬火处理的温度为20～95℃；所述酸洗处理的温度为20℃～40℃；所述热水洗处理的温度为85℃～95℃；所述涂硼处理的温度为85℃～95℃。

11、根据本申请的实施例，当所述蒸汽锅炉的出口压力达到下限阈值时开启燃烧器，当所述蒸汽锅炉的出口压力达到上限阈值时关闭燃烧器。

12、根据本申请的实施例，所述下限阈值为0.8 mpa ~0.85mpa；所述上限阈值为1.15mpa ~1.2mpa。

1.一种钢丝绳热处理系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的钢丝绳热处理系统，其特征在于，所述蒸汽加热器包括蒸汽间接换热器、蒸汽直接换热器的至少一种；

3.根据权利要求2所述的钢丝绳热处理系统，其特征在于，所述蒸汽加热器还满足以下条件的至少一种：

4.根据权利要求1所述的钢丝绳热处理系统，其特征在于，所述蒸汽锅炉包括‌锅壳式锅炉、水管式锅炉的至少一种。

5.根据权利要求1所述的钢丝绳热处理系统，其特征在于，所述钢丝绳热处理系统还包括燃烧器、控制器的至少一种；

6.一种利用权利要求1~5任一项所述的钢丝绳热处理系统对钢丝绳进行热处理的方法，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当所述蒸汽锅炉的出口压力达到下限阈值时开启燃烧器，当所述蒸汽锅炉的出口压力达到上限阈值时关闭燃烧器。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，