CN103045839A - 双金属带锯条热处理生产线淬火回火感应快速加热设备及其工艺 - Google Patents

Abstract

双金属带锯条热处理生产线淬火回火感应快速加热设备及其工艺，涉及双金属带锯条生产加工领域。按锯条输入至输出方向依次设置的淬火加热设备和回火加热设备，回火加热设备的三个加热单元按锯条输入至输出方向依次设置；淬火感应加热器安装在淬火感应加热炉内，淬火感应加热器用于对锯条快速加热，回火感应加热器安装在回火感应加热炉内，锯条从回火感应加热器的加热空腔内通过，回火感应加热器用于对锯条快速加热。在淬火感应加热炉内采用700～1180℃对锯条快速感应加热，然后依次在三个加热单元的回火感应加热炉内分别采用300～550℃对锯条快速感应加热。用于双金属带锯条的在线动态快速光亮淬火和在线快速回火热处理。

Description

双金属带锯条热处理生产线淬火回火感应快速加热设备及其工艺

技术领域

本发明涉及一种用于生产双金属带锯热处理生产线快速加热设备及其工艺，涉及双金属带锯生产加工技术领域。

背景技术

双金属带锯条(以下简称锯条)热处理生产线分别由淬火设备和回火设备组成。其中，淬火设备由淬火加热设备和淬火冷却设备组成，回火设备由回火加热设备和回火冷却设备组成。本发明只涉及淬火与回火中的感应快速加热设备。锯条热处理生产线淬火和回火加热设备目前采用常规的电炉丝加热或硅钼棒加热等，现有的生产设备存在加热时间长、能耗高、成本高、效率低、不能快速高效生产以及锯条质量难以保证等问题。

发明内容

本发明针对现有生产设备存在加热时间长、能耗高、成本高、效率低、不能快速高效生产以及锯条质量难以保证等问题，提供一种双金属带锯条热处理生产线淬火回火感应快速加热设备及其工艺。“双金属带锯条热处理生产线淬火回火感应快速加热设备及其工艺”中的“快速”是指，本发明可实现在双金属带锯条的线速度达到6米/分钟时，仍能满足加热要求。其中“感应”可以是高频感应、中频感应或低频感应。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

一种双金属带锯条热处理生产线淬火回火感应快速加热设备，所述加热设备包括按锯条输入至输出方向依次设置的淬火加热设备和回火加热设备；回火加热设备包括结构相同的第一加热单元、第二加热单元和第三加热单元；第一加热单元、第二加热单元和第三加热单元按锯条输入至输出方向依次设置；所述淬火加热设备包括淬火感应加热器、淬火感应加热炉、屏蔽板、淬火感应加热发生器和淬火加热炉；淬火感应加热炉位于淬火加热炉的前端并且二者连接在一起，淬火感应加热器安装在淬火感应加热炉内，锯条从淬火感应加热器的加热空腔内通过，淬火感应加热器用于对锯条快速加热，淬火加热设备的出口对准回火加热设备的第一加热单元的入口；淬火感应加热发生器与淬火感应加热器的淬火感应加热器负极、淬火感应加热器正极连接；淬火感应加热炉内设有屏蔽板；淬火感应加热器和淬火感应加热发生器的数量均为N个，其中N为自然数且1≤N≤16；所述第一加热单元包括回火感应加热器、回火感应加热炉、回火感应加热发生器和回火加热炉；回火感应加热炉位于回火加热炉的前端并且二者连接在一起，回火感应加热器安装在回火感应加热炉内，锯条从回火感应加热器的加热空腔内通过，回火感应加热器用于对锯条快速加热；回火感应加热发生器与回火感应加热器的回火感应加热器负极、回火感应加热器正极连接；回火感应加热器和回火感应加热发生器的数量均为N个，其中，N为自然数且1≤N≤16。

一种利用上述感应加热设备的感应加热工艺，感应加热工艺的具体过程为：

步骤A、淬火加热的过程：

在淬火感应加热炉内采用700～1180℃对锯条感应加热，使锯条的温度达到700～1180℃，接着在淬火加热炉内采用1180～1250℃对锯条进行加热，使锯条的温度达到1180～1250℃，完成锯条在线淬火处理的加热步骤；然后使锯条的表面温度冷却至50℃以下进行冷却处理；

步骤B、回火加热的过程：

步骤B1、在第一加热单元的回火感应加热炉内采用300～550℃对锯条感应加热，使锯条的温度达到300～550℃，接着在第一加热单元的回火加热炉内采用550～630℃对锯条进行加热，使锯条的温度达到550～630℃，完成锯条在线第一次回火处理的加热步骤；

步骤B2、完成步骤B1后，使锯条的表面温度冷却至80℃以下，冷却后再在第二加热单元的回火感应加热炉内采用300～550℃对锯条感应加热，使锯条的温度达到300～550℃，接着在第一加热单元的回火加热炉内采用550～630℃对锯条进行加热，使锯条的温度达到550～630℃，完成锯条在线第二次回火处理的加热步骤；

步骤B3、完成步骤B2后，使锯条的表面温度冷却至80℃以下，冷却后再在第三加热单元的回火感应加热炉内采用300～550℃对锯条感应加热，使锯条的温度达到300～550℃，接着在第一加热单元的回火加热炉内采用550～630℃对锯条进行加热，使锯条的温度达到550～630℃，完成锯条在线第三次回火处理的加热步骤。

本发明的有益效果是：

本发明依次采用感应加热淬火设备、三个感应加热回火设备对锯条快速加热，实现了淬火与回火的高效快速加热。有效解决了淬火与回火的加热时间长、能耗大、效率低、不能快速高效加热，锯条质量难以保证等问题，同时还降低了生产成本。本发明将快速淬火感应加热设备、以及依次设置的三个回火感应加热炉整合为一体，组成完整锯条淬火与回火的快速加热系统。本发明加热时间短，效率高，节省大量电能，锯条的热处理质量明显提高，从根本上解决了上述技术难题，使现有技术有了突破性发展。

本发明采用超高温感应快速加热在线淬火，以及超高温感应快速加热在线回火，既能保证锯条不变形、表面不氧化，还实现了在线动态快速淬火和快速在线回火。

本发明所述的淬火工艺和回火工艺增加了感应快速加热技术，通过缩短锯条加热时间，提高锯条的生产速度，同时实施多根锯条同时淬火工艺、同时回火工艺，可大幅度提高产能，节省大量电能源。

本发明还可适用于以下领域：单根和多根双金属带锯条热处理、单金属带锯条热处理、硬质合金带锯条热处理、双金属复合钢带热处理、各种线材的热处理、各种带材的热处理以及其他光亮淬火热处理。

附图说明

图1是本发明淬火加热设备结构示意图；图2是本发明回火加热设备结构示意图；图3是图1的F-F剖视图或图2的E-E剖视图；图4是图3局部放大图(一个椭圆形感应加热器)；图5是图1的F-F剖视图或图2的E-E剖视图；图6是图5局部放大图(一个圆形感应加热器)。

具体实施方式

具体实施方式一：如图1～6所示，本实施方式所述的一种双金属带锯条热处理生产线淬火回火感应快速加热设备包括按锯条1输入至输出方向依次设置的淬火加热设备29和回火加热设备30；回火加热设备30包括结构相同的第一加热单元A、第二加热单元B和第三加热单元C；第一加热单元A、第二加热单元B和第三加热单元C按锯条1输入至输出方向依次设置；所述淬火加热设备29包括淬火感应加热器2、淬火感应加热炉5、屏蔽板6、淬火感应加热发生器7和淬火加热炉8；淬火感应加热炉5位于淬火加热炉8的前端并且二者连接在一起，淬火感应加热器2安装在淬火感应加热炉5内，锯条1从淬火感应加热器2的加热空腔内通过，淬火感应加热器2用于对锯条1快速加热，淬火加热设备29的出口对准回火加热设备30的第一加热单元A的入口；淬火感应加热发生器7与淬火感应加热器2的淬火感应加热器负极3、淬火感应加热器正极4连接；淬火感应加热炉5内设有屏蔽板6；淬火感应加热器2和淬火感应加热发生器7的数量均为N个，其中N为自然数且1≤N≤16；所述第一加热单元A包括回火感应加热器9、回火感应加热炉10、回火感应加热发生器13和回火加热炉14；回火感应加热炉10位于回火加热炉14的前端并且二者连接在一起，回火感应加热器9安装在回火感应加热炉10内，锯条1从回火感应加热器9的加热空腔内通过，回火感应加热器9用于对锯条1快速加热；回火感应加热发生器13与回火感应加热器9的回火感应加热器负极11、回火感应加热器正极12连接；回火感应加热器9和回火感应加热发生器13的数量均为N个，其中N为自然数且1≤N≤16。

具体实施方式二：如图3和5所示，本实施方式所述淬火感应加热炉5和回火感应加热炉10的相构相同，二者的炉体外表面均设有一层保温层26。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：如图3和5所示，本实施方式所述淬火感应加热器2和淬火感应加热发生器7的数量均为4个，回火感应加热器9和回火感应加热发生器13的数量均为4个。其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：如图3～6所示，本实施方式所述淬火感应加热炉5内设有与淬火感应加热器2数量一致的测温元件18，回火感应加热炉10内设有与回火感应加热器9数量一致的测温元件18。其它组成及连接关系与具体实施方式三相同。

具体实施方式五：如图3和4所示，本实施方式所述淬火感应加热器2和回火感应加热器9的加热主体的截面形状均呈椭圆形。其它组成及连接关系与具体实施方式三相同。

具体实施方式六：如图5和6所示，本实施方式所述淬火感应加热器2和回火感应加热器9的加热主体的截面形状均呈圆形。其它组成及连接关系与具体实施方式三相同。

具体实施方式七：结合图1至6所示，本实施方式为一种利用上述具体实施方式一、二、三、四、五或六所述感应加热设备的感应加热工艺，感应加热工艺的具体过程为：

步骤A、淬火加热的过程：

在淬火感应加热炉5内采用700～1180℃对锯条1感应加热，使锯条1的温度达到700～1180℃，接着在淬火加热炉8内采用1180～1250℃对锯条1进行加热，使锯条1的温度达到1180～1250℃，完成锯条1在线淬火处理的加热步骤；然后使锯条1的表面温度冷却至50℃以下进行冷却处理；

步骤B、回火加热的过程：

步骤B1、在第一加热单元A的回火感应加热炉10内采用300～550℃对锯条1感应加热，使锯条1的温度达到300～550℃，接着在第一加热单元A的回火加热炉14内采用550～630℃对锯条1进行加热，使锯条1的温度达到550～630℃，完成锯条1在线第一次回火处理的加热步骤；

步骤B2、完成步骤B1后，使锯条1的表面温度冷却至80℃以下，冷却后再在第二加热单元B的回火感应加热炉10内采用300～550℃对锯条1感应加热，使锯条1的温度达到300～550℃，接着在第一加热单元A的回火加热炉14内采用550～630℃对锯条1进行加热，使锯条1的温度达到550～630℃，完成锯条1在线第二次回火处理的加热步骤；

步骤B3、完成步骤B2后，使锯条1的表面温度冷却至80℃以下，冷却后再在第三加热单元C的回火感应加热炉10内采用300～550℃对锯条1感应加热，使锯条1的温度达到300～550℃，接着在第一加热单元A的回火加热炉14内采用550～630℃对锯条1进行加热，使锯条1的温度达到550～630℃，完成锯条1在线第三次回火处理的加热步骤。

针对本发明再进行如下阐述：

淬火加热设备29中可以包括多个淬火感应加热器2，回火加热设备30对应包含多个回火感应加热器9；使本发明成为能实现同时生产多根锯条1的双金属带锯条热处理生产线淬火回火快速感应加热设备。淬火感应加热炉5、第一加热单元A的回火感应加热炉10、第二加热单元B的回火感应加热炉10和第三加热单元C的回火感应加热炉10的结构是相同的，只是设定的加热温度参数不同；

每根锯条分别穿过椭圆形感应加热器或圆形感应加热器，椭圆形感应加热器或圆形感应加热器对锯条快速加热；按锯条输入至输出方向依次设置的淬火感应加热炉5、第一加热单元A的回火感应加热炉10、第二加热单元B的回火感应加热炉10、第三加热单元C的回火感应加热炉10，淬火感应加热炉位于回火感应加热炉前端；所述N为自然数且1≤N≤16，N也表示同时加工的锯条数量，图3、图5显示了在线同时生产四根锯条1的情况，四根锯条1匀速运行，箭头是锯条运行方向；

所述测温元件可以是红外测温元件或其他测温元件，用来测量锯条的表面温度；测温元件将温度信号传递给温控系统并通过温控系统来控制淬火感应加热炉5、第一加热单元A的回火感应加热炉10、第二加热单元B的回火感应加热炉10、第三加热单元C的回火感应加热炉10的温度。所述淬火感应加热炉5、第一加热单元A的回火感应加热炉10、第二加热单元B的回火感应加热炉10和第三加热单元C的回火感应加热炉10呈筒状且四周侧壁上设有保温层。

所述淬火感应加热器2和回火感应加热器9均成环形螺旋状设置，截面可以是椭圆形的或是圆形的，由铜管缠绕而成，内部通入冷却水。淬火感应器两端分别和淬火感应发生器的负极、正极相连；

所述回火感应加热炉，回火感应器的两端分别和回火感应发生器的负极、正极连通；回火感应器是由铜管缠绕制成的并在其内部循环冷却水。

所述淬火感应加热炉5、第一加热单元A的回火感应加热炉10、第二加热单元B的回火感应加热炉10和第三加热单元C的回火感应加热炉10内分别设有屏蔽板，屏蔽板设置在相互临近的椭圆形感应加热器或圆形感应加热器之间，防止电磁干扰，屏蔽板采用耐温材料制成，隔板上开有锯条可以方便穿过的长孔；

工作原理

图1～6表示的是双金属带锯条热处理生产线淬火回火感应快速加热设备及工艺，采用淬火感应加热炉5对锯条快速加热，实现高温淬火快速加热；采用回火感应加热炉A、回火感应加热炉B和回火感应加热炉C对锯条快速加热，实现高温回火快速加热。采用高能量的感应快速加热，可使锯条在较小能量和很短时间内，能迅速达到或接近淬火或回火的工艺温度，以实现锯条低能耗，高效产能的目的。

Claims (7)

1.一种双金属带锯条热处理生产线淬火回火感应快速加热设备，其特征在于：所述加热设备包括按锯条(1)输入至输出方向依次设置的淬火加热设备(29)和回火加热设备(30)；回火加热设备(30)包括结构相同的第一加热单元(A)、第二加热单元(B)和第三加热单元(C)；第一加热单元(A)、第二加热单元(B)和第三加热单元(C)按锯条(1)输入至输出方向依次设置；

所述淬火加热设备(29)包括淬火感应加热器(2)、淬火感应加热炉(5)、屏蔽板(6)、淬火感应加热发生器(7)和淬火加热炉(8)；淬火感应加热炉(5)位于淬火加热炉(8)的前端并且二者连接在一起，淬火感应加热器(2)安装在淬火感应加热炉(5)内，锯条(1)从淬火感应加热器(2)的加热空腔内通过，淬火感应加热器(2)用于对锯条(1)快速加热，淬火加热设备(29)的出口对准回火加热设备(30)的第一加热单元(A)的入口；淬火感应加热发生器(7)与淬火感应加热器(2)的淬火感应加热器负极(3)、淬火感应加热器正极(4)连接；淬火感应加热炉(5)内设有屏蔽板(6)；淬火感应加热器(2)和淬火感应加热发生器(7)的数量均为N个，其中N为自然数且1≤N≤16；

所述第一加热单元(A)包括回火感应加热器(9)、回火感应加热炉(10)、回火感应加热发生器(13)和回火加热炉(14)；回火感应加热炉(10)位于回火加热炉(14)的前端并且二者连接在一起，回火感应加热器(9)安装在回火感应加热炉(10)内，锯条(1)从回火感应加热器(9)的加热空腔内通过，回火感应加热器(9)用于对锯条(1)快速加热；回火感应加热发生器(13)与回火感应加热器(9)的回火感应加热器负极(11)、回火感应加热器正极(12)连接；回火感应加热器(9)和回火感应加热发生器(13)的数量均为N个，其中，N为自然数且1≤N≤16。

2.根据权利要求1所述的一种双金属带锯条热处理生产线淬火回火感应快速加热设备，其特征在于：所述淬火感应加热炉(5)和回火感应加热炉(10)的结构相同，二者的炉体外表面均设有一层保温层(26)。

3.根据权利要求1或2所述的一种双金属带锯条热处理生产线淬火回火感应快速加热设备，其特征在于：淬火感应加热器(2)和淬火感应加热发生器(7)的数量均为4个、8个或16个，回火感应加热器(9)和回火感应加热发生器(13)的数量均为4个、8个或16个。

4.根据权利要求3所述的一种双金属带锯条热处理生产线淬火回火感应快速加热设备，其特征在于：所述淬火感应加热炉(5)内设有与淬火感应加热器(2)数量一致的测温元件(18)，回火感应加热炉(10)内设有与回火感应加热器(9)数量一致的的测温元件(18)。

5.根据权利要求3所述的一种双金属带锯条热处理生产线淬火回火快速感应加热设备，其特征在于：淬火感应加热器(2)和回火感应加热器(9)的加热主体的截面形状均呈椭圆形。

6.根据权利要求3所述的一种双金属带锯条热处理生产线淬火回火感应快速加热设备，其特征在于：淬火感应加热器(2)和回火感应加热器(9)的加热主体的截面形状均呈圆形。

7.一种利用上述权利要求1、2、3、4、5或6所述感应加热设备的感应加热工艺，其特征在于：感应加热工艺的具体过程为：

步骤A、淬火加热的过程：

在淬火感应加热炉(5)内采用700～1180℃对锯条(1)感应加热，使锯条(1)的温度达到700～1180℃，接着在淬火加热炉(8)内采用1180～1250℃对锯条(1)进行加热，使锯条(1)的温度达到1180～1250℃，完成锯条(1)在线淬火处理的加热步骤；然后使锯条(1)的表面温度冷却至50℃以下进行冷却处理；

步骤B、回火加热的过程：

步骤B1、在第一加热单元(A)的回火感应加热炉(10)内采用300～550℃对锯条(1)感应加热，使锯条(1)的温度达到300～550℃，接着在第一加热单元(A)的回火加热炉(14)内采用550～630℃对锯条(1)进行加热，使锯条(1)的温度达到550～630℃，完成锯条(1)在线第一次回火处理的加热步骤；

步骤B2、完成步骤B1后，使锯条(1)的表面温度冷却至80℃以下，冷却后再在第二加热单元(B)的回火感应加热炉(10)内采用300～550℃对锯条(1)感应加热，使锯条(1)的温度达到300～550℃，接着在第一加热单元(A)的回火加热炉(14)内采用550～630℃对锯条(1)进行加热，使锯条(1)的温度达到550～630℃，完成锯条(1)在线第二次回火处理的加热步骤；

步骤B3、完成步骤B2后，使锯条(1)的表面温度冷却至80℃以下，冷却后再在第三加热单元(C)的回火感应加热炉(10)内采用300～550℃对锯条(1)感应加热，使锯条(1)的温度达到300～550℃，接着在第一加热单元(A)的回火加热炉(14)内采用550～630℃对锯条(1)进行加热，使锯条(1)的温度达到550～630℃，完成锯条(1)在线第三次回火处理的加热步骤。

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