CN101509715A - 液氮直喷式冷处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液氮直喷式冷处理设备，包括通过输送管路连通的处理容器与液氮罐，输送管路与处理容器连接的一端设有液氮喷嘴，所述输送管路上设有由控制系统控制的电磁阀，处理容器内设有测温感应器，工作状态时，测温感应器将处理容器内的温度传递给控制系统，控制系统通过控制液氮的流量可方便地实现轧辊表面换热系数的调节，同时也达到了自动控制的目的，提高了控制精度。

Description

液氮直喷式冷处理设备

技术领域

本发明涉及一种液氮直喷式冷处理设备，主要用于对轧辊进行深冷处理。

背景技术

冷轧辊是冷轧机的主要部件，由于其工作条件苛刻，故对它的各种性能如辊面硬度、硬度均匀度及淬硬层深度等都提出了很高的要求。冷轧辊通常采用高碳铬(Cr)系列合金工具钢制作，并通过严格的冶炼、锻造和热处理等工序使其满足所必需的性能要求。辊身淬火是其中最关键的工序。

轧辊在淬火的时候，奥氏体转化成马氏体，体积会膨胀，从而产生压力。压力的存在会阻止剩余的奥氏体向马氏体转化。因而会有一部分奥氏体不能转变，从而保存下来。残余奥氏体的存在不仅会降低工件的强度，而且会在以后的使用中，由于受到外来应力，诱发马氏体相变，从而导致工件尺寸变化。为了消除残余奥氏体，从理论上讲有两种方法，其一是释放应力，其二是降低温度，即所谓的冷处理。第一种方法实际上不太可能，因此生产上采用的是第二种方法。

将淬火后的工件置于0℃以下的环境中进行处理叫做冷处理，而-120℃以下的冷处理称为深冷处理。轧辊经深冷处理后具有辊面硬度高、硬度均匀度好、耐磨性高、淬硬层深等诸多优点，是提高轧辊使用性能的一种很好的工艺方法。

现有的冷处理设备大都为介质式冷处理设备，其具有以下缺陷：

1.传统的介质式冷处理设备其最低温度一般不低于-100℃，很难真正意义上实现深冷处理。

2.传统的介质式冷处理设备存在环境污染及对人体伤害等问题，既不安全又不环保。

发明内容

本发明目的是：提供一种液氮直喷式冷处理设备，其控制系统通过控制液氮的流量可方便地实现轧辊表面换热系数的调节，同时也达到了自动控制的目的，提高了控制精度。

本发明的技术方案是：一种液氮直喷式冷处理设备，包括通过输送管路连通的处理容器与液氮罐，输送管路与处理容器连接的一端设有液氮喷嘴，所述输送管路上设有由控制系统控制的电磁阀，处理容器内设有测温感应器，测温感应器可与控制系统进行信号传递；所述处理容器上设有由控制系统控制的风机，风机的叶片位于处理容器内。工作状态时，测温感应器可将处理容器内的温度传递给控制系统，控制系统通过控制液氮的流量和风机的转速可方便地实现轧辊表面换热系数的调节，同时也达到了自动控制的目的，提高了控制精度。

所述处理容器由上开口的载物主体和盖体配合而成，液氮喷嘴及风机均设置在盖体上。处理容器内设有一个上下开口的筒状导风件，风机的叶片位于导风件的上开口处，导风件的下端略高于处理容器的内底面，导风件与处理容器的侧壁之间形成有导风通道。风机运行时，该导风通道可使处理容器内所产生的气流分布均匀，并进而使置于处理容器内的轧辊得到均匀的冷处理。

所述处理容器的盖体由绝热材料制成，载物主体不为绝热材料制成时，可直接设置在地面的槽体内，且在载物主体与槽体的周壁之间填充绝热材料；当然，载物主体也可直接由绝热材料制成，这样可以直接放置在地面上使用。这两种绝热方式，在采用液氮对轧辊进行深冷处理时，可避免外部的热气进入处理容器内部，有利于对温度进行准确的控制，也可有效降低液氮的使用量，即在采用少许液氮的情况下，即可将轧辊降到设定的温度。

所述输送管路靠近液氮罐的一侧设有手控阀门，当该设备处于不工作状态时，关闭手控阀门，确保液氮不会外漏。

本发明优点是：

1.本发明处于工作状态时，测温感应器将处理容器内的温度传递给控制系统，控制系统通过控制液氮的流量和风机的转速可方便地实现轧辊表面换热系数的调节，同时也达到了自动控制的目的，提高了控制精度。

2.本发明对轧辊采用液氮直喷式进行冷处理，最低温度可达-190℃，实现了真正意义上的深冷处理。

3.与传统的介质式冷处理设备相比，该液氮直喷式冷处理设备不存在环境污染及对人体伤害等问题，既安全又环保。

4.由于省去了使介质降温所需的冷源消耗，因此与传统的介质式冷处理设备相比，液氮直喷式冷处理设备更加节约冷源(液氮)。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的示意图；(载物主体不为绝热材料制成时)

图2为本发明的另一示意图。(载物主体由绝热材料制成时)

其中：1 输送管路；2 处理容器；3 液氮罐；4 液氮喷嘴；5 控制系统；6 电磁阀；7 测温感应器；8 风机；9 叶片；10 导风件；11 导风通道；12 槽体；13 绝热材料；

21 载物主体；22 盖体。

具体实施方式

实施例：如图1和图2所示，一种液氮直喷式冷处理设备，包括通过输送管路1连通的处理容器2与液氮罐3，输送管路1与处理容器2连接的一端设有液氮喷嘴4，输送管路1上设有由控制系统5控制的电磁阀6，处理容器2内设有测温感应器7，测温感应器7可与控制系统5进行信号传递；所述处理容器2上设有由控制系统5控制的风机8，风机8的叶片9位于处理容器2内。工作状态时，测温感应器7将处理容器2内的温度传递给控制系统5，控制系统5通过控制液氮的流量和风机8的转速可方便地实现轧辊表面换热系数的调节，同时也达到了自动控制的目的，提高了控制精度。

所述处理容器2由上开口的载物主体21和盖体22配合而成，液氮喷嘴4及风机8均设置在盖体22上。处理容器2内设有一个上下开口的筒状导风件10，风机8的叶片9位于导风件10的上开口处，导风件10的下端略高于处理容器2的内底面，导风件10与处理容器2的侧壁之间形成有导风通道11。风机8运行时，该导风通道11可使处理容器2内所产生的气流分布均匀，并进而使置于处理容器2内的轧辊得到均匀的冷处理。

所述处理容器2的盖体22由绝热材料制成，载物主体21不为绝热材料制成时(如图1所示)，直接设置在地面的槽体12内，且在载物主体21与槽体12的周壁之间填充绝热材料13；当然，载物主体21也可直接由绝热材料制成(如图2所示)，这样可以直接放置在地面上使用。这两种绝热方式，在采用液氮对轧辊进行深冷处理时，可避免外部的热气进入处理容器2内部，有利于对温度进行准确的控制，也可有效降低液氮的使用量，即在采用少许液氮的情况下，即可将轧辊降到设定的温度。

所述输送管路1靠近液氮罐3的一侧设有手控阀门14，当该设备处于不工作状态时，关闭手控阀门14，确保液氮不会外漏。反之，利用该设备对轧辊进行深冷处理时，需先打开手控阀门14。

Claims (7)

1.一种液氮直喷式冷处理设备，其特征在于：包括通过输送管路(1)连通的处理容器(2)与液氮罐(3)，输送管路(1)与处理容器(2)连接的一端设有液氮喷嘴(4)，输送管路(1)上设有由控制系统(5)控制的电磁阀(6)，处理容器(2)内设有测温感应器(7)，测温感应器(7)可与控制系统(5)进行信号传递。

2.按照权利要求1所述的液氮直喷式冷处理设备，其特征在于：所述处理容器(2)上设有由控制系统(5)控制的风机(8)，风机(8)的叶片(9)位于处理容器(2)内。

3.按照权利要求2所述的液氮直喷式冷处理设备，其特征在于：所述液氮喷嘴(4)及风机(8)均设置在处理容器(2)的顶部，处理容器(2)内设有一个上下开口的筒状导风件(10)，风机(8)的叶片(9)位于导风件(10)的上开口处，导风件(10)的下端略高于处理容器(2)的内底面，导风件(10)与处理容器(2)的侧壁之间形成有导风通道(11)。

4.按照权利要求2或3所述的液氮直喷式冷处理设备，其特征在于：所述处理容器(2)由上开口的载物主体(21)和盖体(22)配合而成，液氮喷嘴(4)及风机(8)均设置在盖体(22)上。

5.按照权利要求4所述的液氮直喷式冷处理设备，其特征在于：所述处理容器(2)的盖体(22)由绝热材料制成，载物主体(21)直接设置在地面的槽体(12)内，且载物主体(21)与槽体(12)的周壁之间填充有绝热材料(13)。

6.按照权利要求4所述的液氮直喷式冷处理设备，其特征在于：所述处理容器(2)的盖体(22)和载物主体(21)均由绝热材料制成。

7.按照权利要求1或2或3所述的液氮直喷式冷处理设备，其特征在于：所述输送管路(1)靠近液氮罐(3)的一侧设有手控阀门(14)。

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