CN102121062A

CN102121062A - 棒材整体淬火冷却装置

Info

Publication number: CN102121062A
Application number: CN2010100039450A
Authority: CN
Inventors: 蔡向东; 王宗仁; 曹宪彬; 邵康
Original assignee: SHANGHAI BEITE TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI BEITE TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2010-01-08
Filing date: 2010-01-08
Publication date: 2011-07-13

Abstract

本发明涉及一种棒材整体淬火冷却装置，包括：冷却塔；在冷却塔的下方安置一个与其相通的水箱；还包括：一个水槽；水槽的下部通过一根退水管道与冷却塔相连；在退水管道上安置一个水泵；在水槽的上部安置一根进水管道与水箱相接；一个冷却机构安置在水槽内；冷却机构包括至少二个喷水环；喷水环通过控水阀与进水管道相连；喷水环的上部是与控水阀相连的不锈钢管，喷水环的下部为喷淋圆管；喷淋圆管和不锈钢管通过焊接相连；在喷淋圆管的内壁和外壁之间有一层匀压板；喷淋圆管内侧的形状为内锥面；内锥面的底部为一平面；内锥面上有均匀分布的小孔喷嘴；由于喷射的喷水束流量沿棒材环向分布，使棒材冷却均匀，得到良好的直线度。

Description

棒材整体淬火冷却装置

技术领域

本发明涉及一种棒材整体淬火冷却装置，尤其涉及该棒材整体淬火冷却装置中冷却机构。

背景技术

由图1可见：现有技术中的棒材整体淬火冷却装置包括：水槽3下有两排滚轮4用以带动棒材在水槽内作自转滚动，水槽3的下部有冷却水进水管道7，上部有退水管道6，同时有水泵8将水通过退水管道6送至冷却塔1，经冷却塔1冷却的水由水箱5的进水管道7通过控水阀10输送至水槽3，从而实现水的循环。进水管道7上有控水阀10，进水管道中和水槽内装有温度计9，水循环的水流量可以通过控水阀加以控制，而水温可由温度计读取。当棒材经加热后，经拨料器2拨入水槽，伴随滚轮带动的滚动，同时不断搅动冷却水槽中的水，以使其冷却均匀。

但是上述结构存在如下的问题：控制水槽内各处水温的均匀性受到各方面因素的影响，从现实角度来说是很难实现，往往出现水温有较大的差异，从而使棒材的冷却不均，以致形成较大的内应力，使棒材产生明显的弯曲，对生产和质量都造成严重的影响。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供了一种棒材整体淬火冷却装置，旨在解决上述的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括：冷却塔；在冷却塔的下方安置一个与其相通的水箱；还包括：一个水槽；所述的水槽的下部通过一根退水管道与冷却塔相连；在退水管道上安置一个水泵；在水槽的上部安置一根进水管道与水箱相接；一个冷却机构安置在水槽内；所述的冷却机构包括至少二个喷水环；喷水环通过控水阀与进水管道相连；所述的喷水环的上部是与控水阀相连的不锈钢管，喷水环的下部为喷淋圆管；喷淋圆管和不锈钢管通过焊接相连；在喷淋圆管的内壁和外壁之间有一层匀压板；喷淋圆管内侧的形状为内锥面；内锥面的底部为一平面；内锥面上有均匀分布的小孔喷嘴。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：由于喷射的喷水束流量沿棒材环向分布，使棒材冷却均匀，得到良好的直线度；同时能够较好的冲刷掉位于棒材表面的铁屑及氧化皮等，净化表面，效果良好。

附图说明

图1是现有技术中的棒材整体淬火冷却装置结构示意图；

图2是本发明结构示意图；

图3是图2中冷却机构结构示意图；

图4A是图3中喷水环立体图；

图4B图4A侧视剖面图；

图4C是图4A正面视图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

由图2、图3、图4A、图4B、图4C可见：本发明包括：冷却塔1；在冷却塔1的下方安置一个与其相通的水箱5；还包括：一个水槽3；所述的水槽3的下部通过一根退水管道60与冷却塔1相连；在退水管道60上安置一个水泵80；在水槽3的上部安置一根进水管道70与水箱5相接；一个冷却机构安置在水槽3内；所述的冷却机构包括至少二个喷水环11；喷水环11通过控水阀100与进水管道70相连；所述的喷水环11的上部是与控水阀100相连的不锈钢管14，喷水环11的下部为喷淋圆管15；喷淋圆管15和不锈钢管14通过焊接相连；在喷淋圆管15的内壁和外壁之间有一层匀压板16；喷淋圆管15内侧的形状为内锥面151；内锥面151的底部为一平面152；内锥面151上有均匀分布的小孔喷嘴17；

在所述的进水管道70上还安装有水压仪13、温度计90以及Y型过滤器12；

所述的喷水环11为3个，3个喷水环中心位于同一直线，保持等距。

为了实现棒材经整体淬火后具有更为理想的组织和良好的机械性能及直线度，本发明提供小孔多分布喷水淋环能使喷射的喷水束流量沿棒材环向分布均匀，使通过喷水环的棒材冷却均匀，得到良好的直线度，同时能够较好的冲刷掉位于棒材表面的铁屑及氧化皮等，净化表面，效果良好。

本发明中冷却水由喷水环喷出对棒材实施淬火，同时水淬火后流入水槽，再由水槽流出经水泵输送至冷却塔，水由冷却塔实施冷却后由水箱出水管道上安装的水泵输送至喷水环，实现水的循环。其中喷水环进水管道由控水阀控制水流量，同时其上安装有水压仪和温度计，可测定水压和温度。

本发明中的喷水环其整体结构上部为不锈钢管，下部为铜制喷水圆管，两者通过焊接相连。喷水圆管内壁和外壁之间有一层匀压板，用于均匀水压，上底面为平面+圆锥面，下底面为平面，其内锥面上有均匀分布的小孔喷嘴。通过喷嘴在喷水环内侧面的高分布密度、小的喷嘴直径以及同时提供德环内匀压板，实现水从喷水口喷出时水流量的趋于一致，即喷水流量沿淬火棒材的环向均匀分布。经加热炉加热后的棒材通过喷水环的喷水区时可实现均匀的冷却，得到组织和直线度都较好的淬火效果；同时喷水也具有清洗棒材表面的作用。

硬度试验结果：

说明：

1、取样条件：选取两根同批次、同钢种、同冶炼炉号的试验棒材，可以保证材料的化学成分的一致。两根试验材料选用相同的加热温度和加热时间，一根采用水槽淬火，一根采用喷水淬火。

2、试样1取自采用水槽淬火的试验棒材端部，试样2取自采用喷水淬火的试验棒材端部。

结论：

1、两者表面硬度相差较小，基本是效果一样；

2、D/4和心部硬度相差较大，说明本发明喷水设备达到了好的淬火效果，得到了更为理想的组织；

3、本发明喷水的表面与心部的硬度差值较小为14HRC左右，而水槽淬火的表面与心部的硬度差值相对较大为22HRC左右，说明使用本发明喷水后的硬度均匀性方面要好于原水槽淬火

直线度由目测可得，原水槽淬火的直线度为1m达到6mm，而采用本发明喷水的为1m在2mm左右，效果良好。

同时水槽淬火是整体入水，但由于出炉时间不一致，落水时头尾存在一定的温差。而本发明喷水的采用从头到尾的淬火形式，与出炉速度一致，即而现实棒材淬火时头尾各部的温度趋于一致。

本发明设计有3个喷水淋环，3个喷水环中心位于同一直线，保持等距，每个喷水环上喷嘴等距分布在喷水环上，每个喷嘴的直径为3mm。工作时，水流经不锈钢管从外流进入喷水环时受到匀压板的撞击缓冲及分流，使水流在环内水压趋于一致，再从喷嘴中流出时的流速趋于一致，环向分布使水流密度也较接近；同时还可以根据棒材的尺寸通过调整控水阀来控制水流量，实现冷却的可控性，可得到良好的淬火效果。

Claims

1.一种棒材整体淬火冷却装置，包括：冷却塔；在冷却塔的下方安置一个与其相通的水箱；还包括：一个水槽；其特征在于：所述的水槽的下部通过一根退水管道与冷却塔相连；在退水管道上安置一个水泵；在水槽的上部安置一根进水管道与水箱相接；一个冷却机构安置在水槽内；所述的冷却机构包括至少二个喷水环；喷水环通过控水阀与进水管道相连；所述的喷水环的上部是与控水阀相连的不锈钢管，喷水环的下部为喷淋圆管；喷淋圆管和不锈钢管通过焊接相连；在喷淋圆管的内壁和外壁之间有一层匀压板；喷淋圆管内侧的形状为内锥面；内锥面的底部为一平面；内锥面上有均匀分布的小孔喷嘴。

2.根据权利要求1所述的棒材整体淬火冷却装置，其特征在于：在所述的进水管道上还安装有水压仪、温度计以及Y型过滤器。

3.根据权利要求1或2所述的棒材整体淬火冷却装置，其特征在于：所述的喷水环为3个，3个喷水环中心位于同一直线，保持等距。