CN103878275B - 一种非调质钢锻后冷却生产线 - Google Patents

Abstract

一种非调质钢锻后冷却生产线，其特征在于：由炉前输送机构和控温冷却炉连接组成，所述炉前输送机构包括输送骨架和第一传动机构，所述控温冷却炉包括输送骨架、炉壳和第二传动机构，所述输送骨架和所述炉壳之间构成输送空间，所述第二传动机构设置于所述输送空间内，所述炉壳上对应于第二传动机构上方依次设有速冷装置以及至少一组缓冷装置。本发明中的生产线充分利用锻件的锻后余热，节能效果明显。冷却过程分速冷和缓冷，使产品的质量能得到保证，尤其攻克了控温冷却技术难题，取得良好社会效益和经济效益。

Description

一种非调质钢锻后冷却生产线

技术领域

本发明涉及钢铁锻造技术领域，特别是涉及一种非调质钢的锻后冷却生产线。

背景技术

非调质钢与调质钢(热处理后)的综合力学性能相当，与后者相比，前者生产工序简化，具有节能、减少淬火变形和开裂等优点，在工业上的应用范围不断扩大。为了达到充分节能的目的，利用工件的锻后余热按非调钢的热处理工艺进行冷却，则能够减去工件锻后重新加热等诸多工序，进一步节约能源。

目前市场上非调钢的余热处理设备机构都比较简单，工件往往以同一速度向前输送至冷却室，造成以下两点不足：第一，进入冷却室之前的时间过长，导致金相组织晶粒粗大；第二，在冷却室中冷却速度难以得到有效控制，导致最终产品质量不合格或不稳定。如何能保证非调钢生产的零部件稳定的质量，成了今后非调钢零部件发展的关键所在。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种可控温的非调质钢锻后冷却生产线。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种非调质钢锻后冷却生产线，其充分利用锻件的锻后余热，按非调质钢的冷却工艺进行冷却，满足各种零部件的技术要求和质量要求，且节能效果明显。

为了实现上述目的，本发明实施例提供的技术方案如下：

一种非调质钢锻后冷却生产线，其特征在于：由炉前输送机构和控温冷却炉连接组成，所述炉前输送机构包括输送骨架和第一传动机构，所述控温冷却炉包括输送骨架、炉壳和第二传动机构，所述输送骨架和所述炉壳之间构成输送空间，所述第二传动机构设置于所述输送空间内，所述炉壳上对应于第二传动机构上方依次设有速冷装置以及至少一组缓冷装置，所述速冷装置包括速冷风机、搅拌风机和引风管，所述缓冷装置包括缓冷风机、搅拌风机和引风管，所述速冷装置用以将工件温度在很短时间内从终锻温度降至某一工艺温度，所述缓冷装置用以将工件按非调质钢的工艺要求进行缓慢冷却，所述第二传动机构对应于所述缓冷装置下方设有加热器。

进一步的，所述速冷装置内的速冷风机和引风管使速冷风流构成循环，所述搅拌风机使该速冷风流均匀化。

进一步的，所述缓冷装置内的缓冷风机和引风管使缓冷风流构成循环，所述搅拌风机是该缓冷风流均匀化。

进一步的，所述第一传动机构和第二传动机构，均设有网带式传送带和控制传动速度的变频调速器。

进一步的，工件通过所述炉前输送机构的时间控制在设定的时间内。

进一步的，所述非调质钢锻后冷却生产线进一步包括温控装置，所述温控装置包括热电偶测温仪和控制器，该热电偶测温仪用以监控工件在所述控温冷却炉内的温度，该控制器根据工件温度自动调整所述速冷风机或缓冷风机的电机频率或加热器的功率。

进一步的，所述控温冷却炉的炉壳侧面对应于第二传动机构的水平方向上设有若干检测窗。

进一步的，所述控温冷却炉的炉壳由钢板及槽钢组成，炉壳内设有炉衬，所述炉衬由耐火材料制成。

综上所述，本发明的有益效果是：

1、该生产线充分利用锻件的锻后余热，减去了工件锻后重新加热等诸多工序，节约大量能源，同时节约了生产空间、减少了劳动强度、改善了生产环境。

2、设置炉前快速输送，缩短了工件从终锻后至进入冷却室的时间，有效解决晶粒度粗大问题。

3、冷却过程分速冷和缓冷，在速冷段内，速冷风机采用变频调速来满足各类产品的要求；在缓冷段内，缓冷风机通过变频调速对风量进行控制，使工件能按非调钢的工艺曲线进行可控冷却，保证产品的各项力学性能。

4、缓冷段内设置加热器作为热量补偿，并采用仪表自动化对工件在炉内的温度进行精确控制，保证满足不同环境温度条件下的各类产品的生产质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例的非调质钢锻后冷却生产线的结构示意图。

图2为本发明一实施例的非调质钢锻后冷却生产线的俯视图。

具体实施方式

目前在国内，非调钢的锻后余热热处理生产线几乎为空白，即使有均存在质量不达标或质量不稳定等因素，如何能保证非调钢生产的零部件稳定的质量，成了今后非调钢零部件发展的关键所在。

本发明针对现有技术中的不足，提供了一种既能够充分利用非调质钢锻后余热、又能精确控温冷却生产线。该生产线通过增设炉前快速输送机构、将冷却过程分为速冷和缓冷、增设炉内加热装置等方式，减去了工件锻后重新加热等诸多工序，节约了大量能源和生产空间，减少了劳动强度，改善了生产环境。

下面将通过具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例公开的一种非调质钢锻后冷却生产线，其设有炉前输送机构1和控温冷却炉2。炉前输送机构1设置的目的是将终锻后的工件快速输送至后面的控温冷却炉2以解决金相晶粒度粗大的问题，因此，本发明实施例能通过该输送机构将工件的输送时间控制在设定范围内。炉前输送机构包括输送骨架11和第一传动机构12，依附输送骨架11而设置的第一传动机构12采用网带式传送带121，该类传送带能有效避免工件的磕碰。

如图1所示，本发明实施例中的控温冷却炉由炉壳22、输送骨架21和第二传动机构23组成。炉壳22由钢板及槽钢制成，炉壳22内设有炉衬，炉衬由耐火材料组成，能够起到隔热保温作用，防止工件冷却过快。输送骨架21和炉壳22之间构成输送空间，第二传动机构23依附输送骨架21设置于输送空间内。为了使工件能均匀地冷却，避免工件硬度或组织的不均匀，第二传动机构亦采用网带式传送带231。优选的，第二传动机构23设有变频调速器，其传送速度可变频调节，用以适应各类不同的产品。

炉壳上对应于第二传动机构23上方依次设有速冷装置以及至少一组缓冷装置。本发明实施例将对应于速冷装置的前一部分控温冷却炉称为速冷段a，对应于缓冷装置的后一部分控温冷却炉称为缓冷段b。速冷装置包括速冷风机3、搅拌风机41和引风管51，速冷风机吹入冷风，引风管排出热风，搅拌风机41使速冷段a的温度保持一致，保证工件的均匀冷却。速冷风机3风量较大，须保证工件温度能够在设定时间内从终锻温度冷却至某一工艺温度。缓冷装置包括缓冷风机6、搅拌风机42和引风管52，缓冷风机6吹入冷风，引风管52排出热风，搅拌风机42保证工件的均匀冷却。为实现更好的冷却效果，本发明实施例采用两组缓冷装置，且两股缓冷风流方向相向，如此保证工件温度按设定的工艺路线进行冷却。本发明中所使用的速冷风机3和缓冷风机6均为可变频调速风机。更进一步的，为了保证在不同地域的环境温度下，本发明中的非调质钢生产线都能生产合格产品，在缓冷段b内设置了加热器8作为热量补偿。

优选的，本发明实施例中的非调质钢锻后冷却生产线进一步包括温控装置。该温控装置包括若干热电偶测温仪7和控制器(图中未示出)。热电偶测温仪7分布在冷却控温炉内，用以监测工件在冷却控温炉内各个位置的温度。为了使工件能够严格按非调质钢的工艺曲线冷却，热电偶测温仪7将测得数据反馈给控制器，控制器判断各个位置的工件的当前温度与工艺曲线的差值自动调整速冷风机3或缓冷风机6或加热器8的输出功率，从而保证了工件的生产质量。

优选的，在本发明实施例中的控温冷却炉2的炉壳22侧面设有若干检测窗24，其高度位置对应于第二传动机构23的水平运输高度，用以监测人员查看工件在控温冷却炉2内的冷却情况。

综上所述，本发明的有益效果是：

1、该生产线充分利用锻件的锻后余热，减去了工件锻后重新加热等诸多工序，节约大量能源，同时节约了生产空间、减少了劳动强度、改善了生产环境。

2、设置炉前快速输送，缩短了工件从终锻后至进入冷却室的时间，有效解决晶粒度粗大问题。

3、冷却过程分速冷和缓冷，在速冷段内，速冷风机采用变频调速来满足各类产品的要求；在缓冷段内，缓冷风机通过变频调速对风量进行控制，使工件能按非调钢的工艺曲线进行可控冷却，保证产品的各项力学性能。

4、缓冷段内设置加热器作为热量补偿，并采用仪表自动化对工件在炉内的温度进行精确控制，保证满足不同环境温度条件下的各类产品的生产质量。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种非调质钢锻后冷却生产线，其特征在于：由炉前输送机构和控温冷却炉连接组成，所述炉前输送机构包括第一输送骨架和第一传动机构，所述控温冷却炉包括第二输送骨架、炉壳和第二传动机构，所述第二输送骨架和所述炉壳之间构成输送空间，所述第二传动机构设置于所述输送空间内，所述炉壳上对应于第二传动机构上方依次设有速冷装置以及至少一组缓冷装置，所述速冷装置包括速冷风机、搅拌风机和引风管，所述缓冷装置包括缓冷风机、搅拌风机和引风管，所述第二传动机构对应于所述缓冷装置下方设有加热器；所述第一传动机构和第二传动机构，均设有网带式传送带和控制传动速度的变频调速器；所述非调质钢锻后冷却生产线进一步包括温控装置，所述温控装置包括热电偶测温仪和控制器，该热电偶测温仪用以监控工件在所述控温冷却炉内的温度，该控制器根据工件温度自动调整所述速冷风机或缓冷风机的电机频率或加热器的功率；所述控温冷却炉的炉壳由钢板及槽钢组成，炉壳内设有炉衬，所述炉衬由耐火材料制成。

2.如权利要求1所述的非调质钢锻后冷却生产线，其特征在于：所述速冷装置内的速冷风机和引风管使速冷风流构成循环，所述搅拌风机使该速冷风流均匀化。

3.如权利要求1所述的非调质钢锻后冷却生产线，其特征在于：所述缓冷装置内的缓冷风机和引风管使缓冷风流构成循环，所述搅拌风机 使该缓冷风流均匀化。

4.如权利要求1所述的非调质钢锻后冷却生产线，其特征在于：所述控温冷却炉的炉壳侧面对应于第二传动机构的水平方向上设有若干检测窗。

5.如权利要求1所述的非调质钢锻后冷却生产线，其特征在于：所述炉壳上对应于第二传动机构设有两组缓冷装置，且两股缓冷风流方向相向。