CN103966414A - 钢球复合余热回火工艺 - Google Patents

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本发明涉及一种钢球复合余热回火工艺，所述工艺包含有以下步骤：步骤一、一次回火；步骤二、风冷；步骤三、二次回火；上述步骤中采用的装置为双层回火装置（1）、钢球强对流冷却装置（2）、耐高温钢球提升输送机（3）和余热管系统（4）。本发明一种钢球复合余热回火工艺，能耗低、回火效果好的。

Description

钢球复合余热回火工艺
技术领域
本发明涉及一种回火工艺，尤其是涉及一种热轧钢球利用前期加热时产生的高温烟气的余热进行回火加温的工艺，属于热轧钢球生产技术领域。
背景技术
目前，热轧钢球是一种全新的轧制工艺技术，是球磨钢球制造业的工艺技术突破，正在逐渐替代铸造球，热轧钢球工艺具有以下特点：
1、热轧钢球具有钢的诸多优点，它通过专用设备轧制成形再经热处理后成为高质量的球磨球；
2、生产效率高、产能大、轧球生产机械化、自动化程度极高，没有人工操作的生产环节，用人少，人为因素干扰小；
3、能耗低、无污染、劳动强度低、生产成本较低；
4、内在质量稳定，金相组织致密、晶粒细，不易变形、耐磨性能好，冲击韧性高达18-28J/CM2；
5、成形好、圆整度偏差小，外观质量好；
6、比重大，大于7.85g/cm3；
7、钢球硬度高，可达62~65HRC，且内外硬度均匀，硬度差小；磨损率低，使用寿命长，是现有普通铸造钢球、锻造钢球的2倍左右，且价格相当；
因此，热轧钢球产品在各类黑色和有色金属矿山选矿厂、火力发电厂、水泥厂、耐火材料厂等行业得到广泛应用，受到国内外客户的一致好评；
目前，一般采用锻(轧)钢球黑色冶金行业标准(YB/T 091-2005)专业生产各种规格的热轧球磨钢球，钢球直径范围为Φ20-Φ150mm，轧制球磨钢球采用是含有特定配置比例的相关化学元素的热轧圆钢棒，其直径与钢球公称直径相近；常规的热轧钢球主要生产工艺流程如下：
步骤一、钢厂定尺圆钢棒料经检验后,按定尺长度剪切成钢球坯料；
步骤二、切好的钢球棒料先通过连续式加热炉中被加热到合适的温度；
步骤三、红热态的棒材被送入钢球轧机后，在2个带有特殊螺旋形孔型的轧辊之间旋转前进，并被连续地轧制成钢球，每台钢球轧机每分钟可轧成60-360个钢球；
步骤四、轧制成型后的红热态钢球立刻进入在线热处理设备进行淬火-回火热处理，使钢球获得很高而且均匀的硬度；
步骤五、经检验合格的产品送往成品仓库，进行包装后发往客户；
但是，经实际生产发现，上述生产热轧钢球的过程中同时存在以下突出的问题：步骤四中的一次回火工艺及设备存在较多的局限性，导致其耗能高，回火后钢球硬度损失大、均匀度差，因此亟需改进。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种能耗低、回火效果好的钢球复合余热回火工艺。
本发明的目的是这样实现的： 一种钢球复合余热回火工艺，所述工艺包含有以下步骤：
步骤一、一次回火；
步骤二、风冷；
步骤三、二次回火。
本发明一种钢球复合余热回火工艺，所述步骤一和步骤三中所用装置为双层回火装置，所述双层回火装置包含有下层支架以及安装于下层支架上方的上层支架，所述下层支架和上层支架上分别水平安装有下层链式传输带和上层链式传输带，有一余热管系统安装于上述下层支架和上层支架上，所述余热管系统包含有余热输入管、上层余热管和下层余热管，所述余热输入管的一端与余热源相连，另一端与上层余热管和下层余热管相连，所述上层余热管和下层余热管分别安装于上层支架和下层支架上，且上层余热管和下层余热管上均横向连接有多根支管，上述支分别位于下层链式传输带和上层链式传输带的下方；所述支管上均开有多道狭缝。
本发明一种钢球复合余热回火工艺，所述上层支架和下层支架均为封闭结构，且上层支架和下层支架的右端和左端均设置有进料口和出料口，且位于左端的出料口处安装有一尾气烟罩。
本发明一种钢球复合余热回火工艺，上述步骤二中采用钢球强对流冷却装置，所述钢球强对流冷却装置包含有支架，支架内安装有运输待冷却钢球的传输带，所述支架的左右两端设置有进出口，所述支架的前后侧壁的上部设置有密封板进行密封，下部形成进风口，所述支架的顶部安装有锥形结构的风罩，且该风罩的顶部通过引风管与一风机相连。
本发明一种钢球复合余热回火工艺，上述步骤一和步骤二之间，步骤二和步骤三之间，均通过耐高温钢球提升输送机对钢球进行转移输送；所述耐高温钢球提升输送机包含有斜向设置的机架，所述机架上设置有沿其斜向设置的传输带， 上述传输带由位于斜向设置的机架上部的驱动轴进行驱动，上述传输带由位于斜向设置的机架下部的从动轴提供支撑。
本发明一种钢球复合余热回火工艺，上述从动轴通过轴承套装于滑块轴承座上，该滑块轴承座滑动连接于上述机架上。
本发明一种钢球复合余热回火工艺，所述滑块轴承座上固定有嵌置于机架上滑槽内的滑块，且一调节螺杆一端旋置于该滑块轴承座上，另一端旋置于一固定于机架上的固定板上。
本发明一种钢球复合余热回火工艺，所述传输带包含有左右两边对称设置的链式机构以及连接于链式结构之间的连接板，上述链式结构包含有首尾相连的链板、首尾相连的连接耳板、以及连接于链板和连接耳板之间的滚轮，所述连接板包含有依次间隔设置的U形板和L形板，所述U形板和L形板的左右两端分别固定于位于左右两边的连接耳板上，所述U形板和L形板构成一斗式结构。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过双层回火装置、钢球强对流冷却装置、耐高温钢球提升输送机和余热管系统配合二次回火工艺对钢球进行回火处理（双层结构的回火装置使得两次回火可同时进行，即提高了能源利用率，又加快了回火效率），从而改善了钢球的金相组织，减少了回火后钢球硬度损失的同时又提高了钢球的韧性，有助于企业提高产品的市场竞争力。
附图说明
图1为本发明钢球复合余热回火工艺的流水线设备结构简图。
图2为本发明钢球复合余热回火工艺的余热管系统的结构简图。
图3为本发明钢球复合余热回火工艺的耐高温钢球提升输送机的链式输送带的局部结构示意图。
图4为本发明钢球复合余热回火工艺的耐高温钢球提升输送机的链式机构的局部结构示意图。
图5为本发明钢球复合余热回火工艺的耐高温钢球提升输送机的斗式输送机构的结构示意图。
其中：
双层回火装置1、钢球强对流冷却装置2、耐高温钢球提升输送机3、余热管系统4；
下层支架1.1、上层支架1.2、下层链式传输带1.3、上层链式传输带1.4；
支架2.1、进出口2.2、密封板2.3、进风口2.4、风罩2.5、引风管2.6；
机架3.1、传输带3.2、驱动轴3.3、从动轴3.4、滑块轴承座3.5、固定板3.6、调节螺杆3.7；
链板3.2.1、滚轮3.2.2、连接耳板3.2.3、U形板3.2.4、L形板3.2.5；
余热输入管4.1、上层余热管4.2、下层余热管4.3、支管4.4、狭缝4.5。
具体实施方式
参见图1~5，本发明涉及的一种钢球复合余热回火工艺，所述工艺包含有以下步骤：
步骤一、一次回火；
步骤二、风冷；
步骤三、二次回火；
所述步骤一和步骤三中所用装置为双层回火装置1，所述双层回火装置1包含有下层支架1.1以及安装于下层支架1.1上方的上层支架1.2，所述下层支架1.1和上层支架1.2上分别水平安装有下层链式传输带1.3和上层链式传输带1.4，有一余热管系统4安装于上述下层支架1.1和上层支架1.2上，具体的讲，所述余热管系统4包含有余热输入管4.1、上层余热管4.2和下层余热管4.3，所述余热输入管4.1的一端与余热源相连（如本专利中的前端圆钢加热装置中的高温烟气回收管），另一端与上层余热管4.2和下层余热管4.3相连，所述上层余热管4.2和下层余热管4.3分别安装于上层支架1.2和下层支架1.1上，且上层余热管4.2和下层余热管4.3上均横向连接有多根支管4.4，上述支管4.4分别位于下层链式传输带1.3和上层链式传输带1.4的下方；所述支管4.4上均开有多个狭缝4.5，从而将高温烟气均匀的对下层链式传输带1.3和上层链式传输带1.4的钢球进行加热；同时上层支架1.2和下层支架1.1均为封闭结构，仅仅留有分别设置于右端和左端的进料口和出料口，且位于左端的出料口处安装有一尾气烟罩，用于对利用完毕的高位烟气进行集中收集和排放；
上述步骤二中采用钢球强对流冷却装置2，所述钢球强对流冷却装置2包含有支架2.1，支架2.1内安装有运输待冷却钢球的传输带，所述支架2.1的左右两端设置有进出口2.2，所述支架2.1的前后侧壁的上部设置有密封板2.3进行密封，下部形成进风口2.4——优选的，该进风口2.4位于上述运输待冷却钢球的传输带的下方，所述支架2.1的顶部安装有锥形结构的风罩2.5，且该风罩2.5的顶部通过引风管2.6与一风机相连，上述钢球强对流冷却装置2在工作时，由于风机的存在，使得支架2.1的腔体内形成负压，从而是的外界冷风不断的从进风口2.4进入支架2.1的腔体内，然后对钢球冷却后由顶部的引风管2.6吸出；
上述步骤一和步骤二之间，步骤二和步骤三之间，均通过耐高温钢球提升输送机3对钢球进行转移输送；所述耐高温钢球提升输送机3包含有斜向设置的机架3.1，所述机架3.1上设置有沿其斜向设置的传输带3.2，所述传输带3.2包含有左右两边对称设置的链式机构以及连接于链式结构之间的连接板，
上述链式结构包含有首尾相连的链板3.2.1、首尾相连的连接耳板3.2.3、以及连接于链板3.2.1和连接耳板3.2.3之间的滚轮3.2.2（具体的讲，相邻的链板3.2.1、相邻的连接耳板3.2.3之间通过销轴相铰接，同时滚轮3.2.2同样套装与该销轴上，且滚轮3.2.2位于链板3.2.1和连接耳板3.2.3之间），所述连接板包含有依次间隔设置的U形板3.2.4和L形板3.2.5，所述U形板3.2.4和L形板3.2.5的左右两端分别固定于位于左右两边的连接耳板3.2.3上，所述U形板3.2.4和L形板3.2.5构成一斗式结构，从而使得进行提料输送时，钢球不至于滚落（优选的，钢球的直径大于构成L形板3.2.5的底板的宽度）；
上述传输带3.2由位于斜向设置的机架3.1上部的驱动轴3.3进行驱动（该驱动轴3.3可由电机或液压马达或其他任何驱动机构进行驱动，均在本专利的保护范围之内），同时，上述传输带3.2由位于斜向设置的机架3.1下部的从动轴3.4提供支撑从动以及张紧作用，此时，该从动轴3.4通过轴承套装于滑块轴承座3.5上，该滑块轴承座3.5滑动连接于上述机架3.1上，具体的讲，该滑块轴承座3.5上固定有嵌置于机架3.1上滑槽内的滑块，且一调节螺杆3.7一端旋置于该滑块轴承座3.5上，另一端旋置于一固定于机架3.1上的固定板3.6上，从而通过调节该调节螺杆3.7实现滑块轴承座3.5沿着机架3.1斜向进行移动，起到了对传输带3.2的张紧作用；
通过上述装置及工艺，实现了对钢球的两次回火作用，钢球首先进入下层支架1.1内的下层链式传输带1.3进行一次回火，然后由耐高温钢球提升输送机3输送至钢球强对流冷却装置2进行冷却，冷却后的钢球再次由耐高温钢球提升输送机3提升至双层回火装置1的上层支架1.2内的上层链式传输带1.4上进行二次回火（回火操作时利用余热管系统4对钢球进行加温），通过二次回火有助于提高钢球的金相组织，使得其具有更好的韧性和最佳的整体强度；并且可利用余热对其进行回火处理，具有积极的节能减排效益，即对前道工艺的高温尾气进行了处理，又对其进行了再次利用，节约了大量的热能，有效的降低了企业的生产成本；
另外，需要注意的是，上述具体实施方式仅为本专利的一个优化方案而已，本领域的技术人员根据上述工艺或装置，在本专利的技术启示之下，采用其他装置或者细化加入其他工艺步骤，均在本专利的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种钢球复合余热回火工艺，其特征在于：所述工艺包含有以下步骤：
步骤一、一次回火；
步骤二、风冷；
步骤三、二次回火。
2.如权利要求1所述一种钢球复合余热回火工艺，其特征在于：所述步骤一和步骤三中所用装置为双层回火装置（1），所述双层回火装置（1）包含有下层支架（1.1）以及安装于下层支架（1.1）上方的上层支架（1.2），所述下层支架（1.1）和上层支架（1.2）上分别水平安装有下层链式传输带（1.3）和上层链式传输带（1.4），有一余热管系统（4）安装于上述下层支架（1.1）和上层支架（1.2）上，所述余热管系统（4）包含有余热输入管（4.1）、上层余热管（4.2）和下层余热管（4.3），所述余热输入管（4.1）的一端与余热源相连，另一端与上层余热管（4.2）和下层余热管（4.3）相连，所述上层余热管（4.2）和下层余热管（4.3）分别安装于上层支架（1.2）和下层支架（1.1）上，且上层余热管（4.2）和下层余热管（4.3）上均横向连接有多根支管（4.4），上述支管（4.4）分别位于下层链式传输带（1.3）和上层链式传输带（1.4）的下方；所述支管（4.4）上均开有多道狭缝（4.5）。
3.如权利要求2所述一种钢球复合余热回火工艺，其特征在于：所述上层支架（1.2）和下层支架（1.1）均为封闭结构，且上层支架（1.2）和下层支架（1.1）的右端和左端均设置有进料口和出料口，且位于左端的出料口处安装有一尾气烟罩。
4.如权利要求1所述一种钢球复合余热回火工艺，其特征在于：上述步骤二中采用钢球强对流冷却装置（2），所述钢球强对流冷却装置（2）包含有支架（2.1），支架（2.1）内安装有运输待冷却钢球的传输带，所述支架（2.1）的左右两端设置有进出口（2.2），所述支架（2.1）的前后侧壁的上部设置有密封板（2.3）进行密封，下部形成进风口（2.4），所述支架（2.1）的顶部安装有锥形结构的风罩（2.5），且该风罩（2.5）的顶部通过引风管（2.6）与一风机相连。
5.如权利要求1所述一种钢球复合余热回火工艺，其特征在于：上述步骤一和步骤二之间，步骤二和步骤三之间，均通过耐高温钢球提升输送机（3）对钢球进行转移输送；所述耐高温钢球提升输送机（3）包含有斜向设置的机架（3.1），所述机架（3.1）上设置有沿其斜向设置的传输带（3.2）， 上述传输带（3.2）由位于斜向设置的机架（3.1）上部的驱动轴（3.3）进行驱动，上述传输带（3.2）由位于斜向设置的机架（3.1）下部的从动轴（3.4）提供支撑。
6.如权利要求5所述一种钢球复合余热回火工艺，其特征在于：上述从动轴（3.4）通过轴承套装于滑块轴承座（3.5）上，该滑块轴承座（3.5）滑动连接于上述机架（3.1）上。
7.如权利要求6所述一种钢球复合余热回火工艺，其特征在于：所述滑块轴承座（3.5）上固定有嵌置于机架（3.1）上滑槽内的滑块，且一调节螺杆（3.7）一端旋置于该滑块轴承座（3.5）上，另一端旋置于一固定于机架（3.1）上的固定板（3.6）上。
8.如权利要求5所述一种钢球复合余热回火工艺，其特征在于：所述传输带（3.2）包含有左右两边对称设置的链式机构以及连接于链式结构之间的连接板，上述链式结构包含有首尾相连的链板（3.2.1）、首尾相连的连接耳板（3.2.3）、以及连接于链板（3.2.1）和连接耳板（3.2.3）之间的滚轮（3.2.2），所述连接板包含有依次间隔设置的U形板（3.2.4）和L形板（3.2.5），所述U形板（3.2.4）和L形板（3.2.5）的左右两端分别固定于位于左右两边的连接耳板（3.2.3）上，所述U形板（3.2.4）和L形板（3.2.5）构成一斗式结构。
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Denomination of invention: Steel ball composite waste heat tempering process

Effective date of registration: 20230918

Granted publication date: 20151118

Pledgee: Jiangsu Jiangyin Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Huaxi Branch

Pledgor: JIANGYIN HUAZHENG METAL TECHNOLOGY CO.,LTD.

Registration number: Y2023980057148

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