CN102268517A - 空气、气水雾、喷水、浸水组合交替淬火冷却系统 - Google Patents
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Abstract
空气、气水雾、喷水、浸水组合交替淬火冷却系统，本发明涉及装备制造的热处理技术领域；本发明的工艺是采用Ms在300℃～400℃范围的钢种的冷却，正火喷雾；正火喷水、喷雾，喷水或水剂，喷雾，重复3次，Φ100～250mm重复6次，Φ250～400mm重复10次，Φ＞400mm，喷雾，喷水或水剂，重复8次，喷雾；淬火：Φ＜100mm，喷水、水剂或喷雾。应用本发明可以大面积取消矿物油淬火，改用普通水或水基聚合物淬火剂进行淬火冷却，彻底消除淬火污染，并节约大量石油资源，同时具备专用工艺数据库，通过全程自动控制，避免人为因素造成的不确定性，确保产品质量。
Description
技术领域 本发明涉及装备制造的热处理技术领域，具体地说是涉及空气、气水雾、喷水、浸水组合交替淬火冷却系统。
背景技术 每台淬火槽多采用单一的淬火方式，浪费资源；采用机械螺旋桨搅拌，耗电大，噪音大；传统淬火槽对工件淬火的均匀性不好；淬火槽与储槽分开放置，占用空间大；采用淬火油作为淬火介质，耗能大，淬火油烟污染环境，且有火灾隐患，需要设置完备的排烟、灭火系统。
发明内容 为了解决上述现有技术存在的问题，本发明用流动空气、水和水溶性淬火介质取代淬火油，用水、空气-气/水/雾-喷水-浸水组合交替淬火冷却系统将不同工艺的淬火方式集合到一起，达到一机多用的效果，并且喷射搅拌方式代替传统的机械搅拌方式，可以降低噪音，减少能耗、消除环境污染和火灾隐患。
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：
本发明的工艺是采用Ms在300℃～400℃范围的钢种的冷却，正火喷雾：≥250min；正火喷水、喷雾：Φ＜100mm，喷水或水剂30s，喷雾10min，重复3次，Φ100～250mm重复6次，Φ250～400mm重复10次，Φ＞400mm，喷雾10min，喷水或水剂2min，重复8次，喷雾150min。淬火：Φ＜100mm ，喷水5min，水剂10min或喷雾15min。
本发明淬火槽冷却系统，储水剂槽体和储水槽槽体在淬火槽体下部，快速供液槽在淬火槽体上部，载料台在淬火槽体内底部，水剂喷射喷嘴、喷雾系统喷嘴和喷水喷射喷嘴淬火槽体内部，移动盖在淬火槽体上部，排挤系统手阀和排挤泵通过管道与储水剂槽体相连，供剂系统手阀和供剂泵通过管道与储水剂槽体相连，冷却系统手阀和冷却系统水泵和冷却塔通过管道与储水剂槽体相连，喷射水剂系统手阀、水剂喷射泵和水剂喷射电动阀通过管道与储水剂槽体和水剂喷射喷嘴相连，快速供液电动阀和快速供液电动阀通过管道与淬火槽体和快速供液槽相连，离心风机通过烟道与淬火槽体相连，气用电动阀与空气站相连，并通过管道与喷雾系统喷嘴相连，喷雾系统手阀、喷雾系统水泵和喷雾系统电动阀通过管道与储水槽槽体和喷雾系统喷嘴相连，喷水系统手阀、水喷射系统水泵和喷水电动阀通过管道与储水槽槽体和喷水喷射喷嘴相连，供水系统水泵和供水系统手阀通过管道与储水槽槽体相连，排水系统手阀和排水系统水泵通过管道与储水槽槽体相连。
在一台组合式淬火槽中，实现空气冷却、喷雾冷却、喷水冷却和浸水冷却及其组合/交替多种冷却方式，涵盖从空气到近似盐水的全部冷却速度范围，再根据热处理数值模拟虚拟系统模拟结果，制订工艺、编制工艺控制软件，辅以材料物性、工艺参数优化数据库，利用计算机进行全自动控制，通过调整喷射冷却介质的流量、流速、时间，采用单一介质冷却、组合式冷却、交替式冷却的不同冷却方式，获得从空气自然缓慢冷却到近似盐水高速冷却的全部冷却特性，从而满足各种材料、各种形状/尺寸的工件热处理冷却需求，从而彻底改变以矿物油为主要淬火介质的传统方法，实现节能、减排、安全、可控的目标，推动我国热处理节能减排水平的全面提升。
本发明根据不同金属材料、各种工件工艺要求，通过管路、泵/阀、供液槽、淬火槽、储液槽及自动控制系统，实现空气、喷水雾、喷水、浸水及其组合式的不同冷却方式，或者喷射空气/喷水雾/喷水/浸水的不同冷却速度交替排列组合，从空气缓慢冷却到浸水强烈冷却的广泛冷却，使淬火烈度（H值)涵盖0.1～2.5范围，满足工件固溶、调质、渗碳、时效多种淬火要求。喷嘴数量及排列方式根据淬火槽大小和工件特性确定。
本发明与现有技术相比，所具有的有益效果是：应用本系统可以大面积取消矿物油淬火，改用普通水或水基聚合物淬火剂进行淬火冷却，彻底消除淬火污染，并节约大量石油资源，同时具备专用工艺数据库，通过全程自动控制，避免人为因素造成的不确定性，确保产品质量。
本发明淬火介质采用水或水基聚合物淬火剂，减少对石油能源的依赖，减少污染，彻底消除火灾隐患，降低企业生产成本。在淬火槽槽体设计上采用供液槽、淬火水槽、储水槽和储水剂槽一体化设计，节省空间。本系统还集合了供水、排水、排蒸汽、冷却系统，使用方便、快捷，工艺适应性强。是一种具有推广价值的新技术。
附图说明
图1为本发明淬火槽冷却系统示意图；
图2为本发明方形槽喷射环管俯视分布示意图；
图3为本发明圆形槽喷射环管俯视分布示意图；
图4为本发明喷射立管示意图。
图1中所示的附图标记为：1、储水剂槽体，2、排剂系统手阀，3、供剂系统手阀，4、冷却系统手阀，5、喷射水剂系统手阀，6、排剂泵，7、供剂泵，8、冷却系统水泵，9、水剂喷射泵，10、水剂喷射电动阀，11、冷却塔，12、移动盖，13、淬火槽体，14、载料台，15、水剂喷射喷嘴，16、喷雾系统喷嘴，17、喷水喷射喷嘴，18、离心风机，19、空气站，20、气用电动阀，21、喷雾系统电动阀，22、喷水电动阀，23、水喷射系统水泵，24、喷雾系统水泵，25、供水系统水泵，26、排水系统水泵，27、储水槽槽体，28、排水系统手阀，29、供水系统手阀，30、喷雾系统手阀，31、喷水系统手阀，32、快速供液电动阀，33、快速供液电动阀，34、快速供液槽。
具体实施方式
本发明具体实施方式是：
本发明的工艺是采用Ms在300℃～400℃范围的钢种的冷却，正火喷雾：≥250min；正火喷水、喷雾：Φ＜100mm，喷水或水剂30s，喷雾10min，重复3次，Φ100～250mm重复6次，Φ250～400mm重复10次，Φ＞400mm，喷雾10min，喷水或水剂2min，重复8次，喷雾150min。淬火：Φ＜100mm ，喷水5min，水剂10min或喷雾15min。
本发明淬火槽冷却系统，储水剂槽体1和储水槽槽体27在淬火槽体13下部，快速供液槽34在淬火槽体13上部，载料台12在淬火槽体13内底部，水剂喷射喷嘴15、喷雾系统喷嘴16和喷水喷射喷嘴17淬火槽体13内部，移动盖2在淬火槽体13上部，排挤系统手阀2和排挤泵6通过管道与储水剂槽体1相连，供剂系统手阀3和供剂泵7通过管道与储水剂槽体1相连，冷却系统手阀4和冷却系统水泵8和冷却塔11通过管道与储水剂槽体1相连，喷射水剂系统手阀5、水剂喷射泵9和水剂喷射电动阀10通过管道与储水剂槽体1和水剂喷射喷嘴15相连，快速供液电动阀32和快速供液电动阀33通过管道与淬火槽体13和快速供液槽34相连，离心风机18通过烟道与淬火槽体13相连，气用电动阀20与空气站19相连，并通过管道与喷雾系统喷嘴16相连，喷雾系统手阀30、喷雾系统水泵24和喷雾系统电动阀21通过管道与储水槽槽体27和喷雾系统喷嘴16相连，喷水系统手阀31、水喷射系统水泵23和喷水电动阀22通过管道与储水槽槽体27和喷水喷射喷嘴17相连，供水系统水泵25和供水系统手阀29通过管道与储水槽槽体27相连，排水系统手阀和排水系统水泵26通过管道与储水槽槽体27相连。
Claims (2)
1.空气、气水雾、喷水、浸水组合交替淬火冷却系统，其特征在于：本发明的工艺是采用Ms在300℃～400℃范围的钢种的冷却，正火喷雾：≥250min；正火喷水、喷雾：Φ＜100mm，喷水或水剂30s，喷雾10min，重复3次，Φ100～250mm重复6次，Φ250～400mm重复10次，Φ＞400mm，喷雾10min，喷水或水剂2min，重复8次，喷雾150min；淬火：Φ＜100mm ，喷水5min，水剂10min或喷雾15min。
2.根据权利要求1所述的空气、气水雾、喷水、浸水组合交替淬火冷却系统，其特征在于：本发明储水剂槽体（1）和储水槽槽体（27）在淬火槽体（13）下部，快速供液槽（34）在淬火槽体（13）上部，载料台（12）在淬火槽体（13）内底部，水剂喷射喷嘴（15）、喷雾系统喷嘴（16）和喷水喷射喷嘴（17）淬火槽体（13）内部，移动盖（2）在淬火槽体（13）上部，排挤系统手阀（2）和排挤泵（6）通过管道与储水剂槽体（1）相连，供剂系统手阀（3）和供剂泵（7）通过管道与储水剂槽体（1）相连，冷却系统手阀（4）和冷却系统水泵（8）和冷却塔（11）通过管道与储水剂槽体（1）相连，喷射水剂系统手阀（5）、水剂喷射泵（9）和水剂喷射电动阀（10）通过管道与储水剂槽体（1）和水剂喷射喷嘴（15）相连，快速供液电动阀（32）和快速供液电动阀（33）通过管道与淬火槽体（13）和快速供液槽（34）相连，离心风机（18）通过烟道与淬火槽体（13）相连，气用电动阀（20）与空气站（19）相连，并通过管道与喷雾系统喷嘴（16）相连，喷雾系统手阀（30）、喷雾系统水泵（24）和喷雾系统电动阀（21）通过管道与储水槽槽体（27）和喷雾系统喷嘴（16）相连，喷水系统手阀（31）、水喷射系统水泵（23）和喷水电动阀（22）通过管道与储水槽槽体（27）和喷水喷射喷嘴（17）相连，供水系统水泵（25）和供水系统手阀（29）通过管道与储水槽槽体（27）相连，排水系统手阀和排水系统水泵（26）通过管道与储水槽槽体（27）相连。
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