CN105296726A - 真空油淬气冷炉的快冷装置、淬火冷却方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种真空油淬气冷炉的快冷装置、淬火冷却方法。真空油淬气冷炉的快冷装置中，在第一风门开启且第二风门关闭时，构成第一循环风路，对待冷却物料吹送第一方向的气流；在第二风门开启且第一风门关闭时，构成第二循环风路，对待冷却物料吹送与第一方向相反的第二方向的气流。采用真空油淬气冷炉的快冷装置的淬火冷却方法，驱动第一风门移动至开启位置，对待冷却物料吹送沿第一方向流动的气流；驱动第二风门移动至开启位置，对待冷却物料吹送沿与所述第一方向相反的第二方向流动的气流。淬火冷却方法，先后对物料吹送沿第一方向和第二方向流动的气流，所述第一方向和所述第二方向相反。真空油淬气冷炉、淬火冷却方法冷却效率高。

Description

真空油淬气冷炉的快冷装置、淬火冷却方法

技术领域

本发明涉及一种淬火冷却领域，尤其涉及一种真空油淬气冷炉的快冷装置、淬火冷却方法。

背景技术

淬火冷却技术是指金属材料与构件被加热到某一温度后，按预定的方式和速率冷却，以获得预期的组织与性能的技术。淬火冷却技术包括：淬火加热及冷却工艺；淬火介质及其性能评定；淬火冷却设备与装置；淬火冷却检测方法与仪器；淬火冷却组织、性能、残余应力、畸变、开裂的控制与预测。淬火冷却属于热处理基础工艺，几乎所有要求力学性能的构件均需要进行淬火冷却处理，淬火冷却技术水平的高低是衡量一个企业乃至一个国家基础热处理水平高低的重要方面。

现阶段，淬火冷却技术(风冷)的主要技术难点在于：1)冷却效率低，费时长；2)物料冷却均匀性差，同炉次物料性能偏差大、可控性不佳；3)结构复杂，不便于拆装维修，寿命较低。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种冷却效率高的真空油淬气冷炉的快冷装置、淬火冷却方法。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明一方面提供一种真空油淬气冷炉的快冷装置，包括：炉膛、送风装置、从送风装置的出风侧延伸出的第一进风通道和第二进风通道、分别与第一进风通道和第二进风通道连通并延伸至炉膛的相反两侧的第一过渡通道和第二过渡通道、与第一过渡通道和第二过渡通道连通并且延伸至送风装置的进风侧的回风通道、可选择地在使第一过渡通道与第一进风通道连通且与回风通道阻断的开启位置和使第一过渡通道与回风通道连通且与第一进风通道阻断的关闭位置之间移动的第一风门、可选择地在使第二过渡通道与第二进风通道连通且与回风通道阻断的开启位置和使第二过渡通道与回风通道连通且与第二进风通道阻断的关闭位置之间移动的第二风门；其中，在第一风门位于开启位置且第二风门位于关闭位置时，送风装置、第一进风通道、第一过渡通道、炉膛、第二过渡通道和回风通道构成第一循环风路，以对炉膛中的待冷却物料吹送沿第一方向流动的气流；在第二风门位于开启位置且第一风门位于关闭位置时，送风装置、第二进风通道、第二过渡通道、炉膛、第一过渡通道和回风通道构成第二循环风路，以对炉膛中的待冷却物料吹送沿与第一方向相反的第二方向流动的气流。

根据本发明，回风通道与送风装置连通的一端设置有引风罩。

根据本发明，回风通道的相对于送风装置的侧壁构造为朝向回风通道的内部突出，该侧壁的两侧分别延伸到连通第一过渡通道与回风通道的第一连通口和连通第二过渡通道与回风通道的第二连通口，第一风门覆盖和打开第一连通口分别构成第一风门位于开启位置和关闭位置，第二风门覆盖和打开第二连通口分别构成第二风门位于开启位置和关闭位置。

根据本发明，回风通道的相对于送风装置的侧壁呈锥形突出。

根据本发明，送风装置为风机，还设置有驱动风机转动的电机。

根据本发明，还包括：驱动第一风门在开启位置和关闭位置之间移动的第一风门驱动机构；以及驱动第二风门在开启位置和关闭位置之间移动的第二风门驱动机构。

本发明的另一方面提供一种采用上述任一项的真空油淬气冷炉的快冷装置的淬火冷却方法，包括如下步骤：控制第一风门位于开启位置且同时控制第二风门位于至关闭位置，送风装置、第一进风通道、第一过渡通道、炉膛、第二过渡通道和回风通道形成第一循环风路，以对炉膛中的待冷却物料吹送沿第一方向流动的气流；控制第二风门位于开启位置且同时控制第一风门位于至关闭位置，，送风装置、第二进风通道、第二过渡通道、炉膛、第一过渡通道和回风通道形成第二循环风路，以对炉膛中的待冷却物料吹送沿与第一方向相反的第二方向流动的气流。

本发明的再一方面提供一种淬火冷却方法，包括如下步骤：先后对物料吹送沿第一方向和第二方向流动的气流，第一方向和第二方向相反。

根据本发明，先后在真空油淬气冷炉的炉膛和进风装置之间形成第一循环风路和第二循环风路，其中，第一循环风路中的气流流过炉膛时沿第一方向，第二循环风路中的气流流过炉膛时沿第二方向。

根据本发明，通过控制设置在第一循环风路经过的路径上的第一风门开启且同时控制设置在第二循环风路经过的路径上的第二风门关闭，来将第一循环风路导通；通过控制第二风门且同时控制第一风门关闭，来将第二循环风路导通。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：

本发明的真空油淬气冷炉的快冷装置，包括炉膛、送风装置、从送风装置的出风侧延伸出的第一进风通道和第二进风通道、分别与第一进风通道和第二进风通道连通并延伸至炉膛的相反两侧的第一过渡通道和第二过渡通道、与第一过渡通道和第二过渡通道连通并且延伸至送风装置的进风侧的回风通道、可选择地在使第一过渡通道与第一进风通道连通且与回风通道阻断的开启位置和使第一过渡通道与回风通道连通且与第一进风通道阻断的关闭位置之间移动的第一风门、可选择地在使第二过渡通道与第二进风通道连通且与回风通道阻断的开启位置和使第二过渡通道与回风通道连通且与第二进风通道阻断的关闭位置之间移动的第二风门；其中，在第一风门位于开启位置且第二风门位于关闭位置时，送风装置、第一进风通道、第一过渡通道、炉膛、第二过渡通道和回风通道构成第一循环风路，以对炉膛中的待冷却物料吹送沿第一方向流动的气流；在第二风门位于开启位置且第一风门位于关闭位置时，送风装置、第二进风通道、第二过渡通道、炉膛、第一过渡通道和回风通道构成第二循环风路，以对炉膛中的待冷却物料吹送沿与第一方向相反的第二方向流动的气流。由此，该真空油淬气冷炉的快冷装置可在炉膛中对物料先后吹送相反的两个方向的气流，进而提高了冷却效率和冷却的均匀性。

本发明的真空油淬气冷炉的快冷装置，回风通道与送风装置连通的一端设置有引风罩。由此能够更好的引导回风通道的气流进入送风装置。

本发明的真空油淬气冷炉的快冷装置，回风通道的相对于送风装置的侧壁构造为朝向回风通道的内部突出，该侧壁的两侧分别延伸到连通第一过渡通道与回风通道的第一连通口和连通第二过渡通道与回风通道的第二连通口。这样，从第一连通口/第二连通口进入的气流能够被更好的导向至朝向送风装置流动。

本发明的采用上述真空油淬气冷炉的快冷装置的淬火冷却方法，包括如下步骤：控制第一风门位于开启位置且同时控制第二风门位于至关闭位置，送风装置、第一进风通道、第一过渡通道、炉膛、第二过渡通道和回风通道形成第一循环风路，以对炉膛中的待冷却物料吹送沿第一方向流动的气流；控制第二风门位于开启位置且同时控制第一风门位于至关闭位置，送风装置、第二进风通道、第二过渡通道、炉膛、第一过渡通道和回风通道形成第二循环风路，以对炉膛中的待冷却物料吹送沿与第一方向相反的第二方向流动的气流。由此，该淬火冷却方法可在炉膛中对物料先后吹送相反的两个方向的气流，进而提高了冷却效率和冷却的均匀性。

本发明的淬火冷却方法，包括如下步骤：先后对物料吹送沿第一方向和第二方向流动的气流，第一方向和第二方向相反。由此，该淬火冷却方法可对物料先后吹送相反的两个方向的气流，进而提高了冷却效率和冷却的均匀性。

附图说明

图1是本发明的真空油淬气冷炉的快冷装置的一个实施例的结构示意图，其中箭头示意出了第一循环风路；

图2是本发明的真空油淬气冷炉的快冷装置的一个实施例的结构示意图，其中箭头示意出了第二循环风路。

图中：

1：送风装置；2：引风罩；3：第一进风通道；4：第一风门；5：第一连通口；6：第一风门驱动机构；7：第一过渡通道；8：第一炉膛门；9：炉膛；10：第二炉膛门；11：第二过渡通道；12：第二风门驱动机构；13：第二风门；14：第二连通口；15：回风通道；16：第二进风通道；17：电机。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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做出创造性劳动的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。

参照图1和图2，本发明的真空油淬气冷炉的快冷装置的一个实施例，其包括炉膛9、送风装置1、第一进风通道3、第二进风通道16、第一过渡通道7、第二过渡通道11、回风通道15、第一风门4和第二风门13。

其中，第一进风通道3和第二进风通道16从送风装置1的出风侧延伸出(即第一过渡通道7和第二过渡通道11与送风装置1的出风侧连通，送风装置1的气流能够流入到第一进风通道3和第二进风通道16)，第一过渡通道7和第二过渡通道11分别与第一进风通道3和第二进风通道16连通并延伸至炉膛9的相反两侧(即第一过渡通道7和第二过渡通道11能够在炉膛9的相反两侧与炉膛9连通)，回风通道15与第一过渡通道7和第二过渡通道11连通并且延伸至送风装置1的进风侧(即回风通道15与送风装置1的进风侧连通)。

其中，第一风门4能够可选择地在开启位置和关闭位置之间移动。第一风门4位于开启位置时，能够使第一过渡通道7与第一进风通道3连通，并且同时使第一过渡通道7与回风通道15阻断。第一风门4位于关闭位置时，能够使第一过渡通道7与回风通道15连通，并且同时使第一过渡通道7与第一进风通道3阻断。

其中，第二风门13能够可选择地在开启位置和关闭位置之间移动。第二风门13位于开启位置时，能够使第二过渡通道11与第二进风通道16连通，并且同时使第二过渡通道11与回风通道15阻断。第二风门13位于关闭位置时，能够使第二过渡通道11与回风通道15连通，并且同时使第二过渡通道11与第二进风通道16阻断。

参照图1，在第一风门4位于开启位置且第二风门13位于关闭位置时，送风装置1、第一进风通道3、第一过渡通道7、炉膛9、第二过渡通道11和回风通道15构成第一循环风路(图1中箭头示出的方向)，以对炉膛9中的待冷却物料吹送沿第一方向流动的气流。即，气流从送风装置1的出风侧吹出后，经第一进风通道3、第一过渡通道7进入炉膛9(此时气流的方向为第一方向)，然后从炉膛9出来，经过第二过渡通道11、回风通道15回到送风装置1，由此形成一个循环。

参照图2，在第二风门13位于开启位置且第一风门4位于关闭位置时，送风装置1、第二进风通道16、第二过渡通道11、炉膛9、第一过渡通道7和回风通道15构成第二循环风路(图2中箭头示出的方向)，以对炉膛9中的待冷却物料吹送沿与第一方向相反的第二方向流动的气流。即，气流从送风装置1的出风侧吹出后，经第二进风通道16、第二过渡通道11进入炉膛9(此时气流的方向为第二方向)，然后从炉膛9出来，经过第一过渡通道7、回风通道15回到送风装置1，由此形成一个循环。

由此，该真空油淬气冷炉可在炉膛9中对物料先后吹送相反的两个方向的气流，进而提高了冷却效率(例如，可达从1350℃一分钟降温450℃)和冷却的均匀性。并且，第一循环风路和第二循环风路之间的切换无需停止送风装置1的运行，也无需改变送风装置1的出风方向，简便易行，结构合理，使用寿命长。

具体地，在本实施例中，在空间位置中，沿靠近送风装置1的进风侧，炉膛9和回风通道15依次设置。第一进风通道3和第一过渡通道7相连通后一起连通在送风装置1的出风侧和炉膛9的一侧之间，第二进风通道16和第一过渡通道11相连通后一起连通在送风装置1的出风侧和炉膛9的另一侧之间。

进一步，参照图1和图2，在本实施例中，回风通道15与送风装置1连通的一端设置有引风罩2。具体而言，引风罩2的风道的截面积沿朝向送风装置1的方向逐渐变小，以更好地引导回风通道15中的气流进入送风装置1。

进一步，参照图1和图2，在本实施例中，回风通道15的相对于送风装置1的侧壁构造为朝向回风通道15的内部突出，该侧壁的两侧分别延伸到连通第一过渡通道7与回风通道15的第一连通口5和连通第二过渡通道11与回风通道15的第二连通口14，第一风门4覆盖第一连通口5构成第一风门4位于开启位置，第一风门4打开第一连通口5构成第一风门4位于关闭位置。第二风门13覆盖第二连通口14构成第二风门13位于开启位置，第二风门13打开第二连通口14构成第二风门13位于关闭位置。这样，从第一连通口5/第二连通口14进入的气流能够被更好的导向至朝向送风装置1流动。

更进一步，在本实施例中，回风通道15的相对于送风装置1的侧壁呈锥形突出，锥尖朝向回风通道15内部突出。

优选地，送风装置1为风机，还设置有驱动风机转动的电机。

优选地，第一风门4和第二风门13为隔板，二者均铰接于构成第一/第二进风通道16的壁上，以转动地方式在开启位置和关闭位置之间移动。

进一步，参照对比文件1，在本实施例中，还包括第一风门驱动机构6和第二风门驱动机构12，第一风门驱动机构6驱动第一风门4在开启位置和关闭位置之间移动，第二风门驱动机构12驱动第二风门13在开启位置和关闭位置移动。

在本实施例中，第一风门驱动机构6和第二风门驱动机构12均包括气缸，通过气缸的伸出杆的伸缩带动第一风门/第二风门在开启位置和关闭位置之间移动。

此外，在本实施例中，还设置有第一炉膛门8和第二炉膛门10。其中，第一炉膛门8能够可选择地在开启位置和关闭位置之间移动。第一炉膛门8位于开启位置时，能够使炉膛9与第一过渡通道7连通。第一炉膛门8位于关闭位置时，能够使炉膛9与第一过渡通道7阻断。第二炉膛门10能够可选择地在开启位置和关闭位置之间移动。第二炉膛门10位于开启位置时，能够使炉膛9与第二过渡通道11连通。第二炉膛门10位于关闭位置时，能够使炉膛9与第二过渡通道11阻断。

在需要对炉膛中的物料进行冷却时，控制第一炉膛门8和第二炉膛门10均位于开启位置，以使炉膛9与第一过渡通道7、第二过渡通道11连通，为随后形成第一循环风路和第二循环风路做准备。

进一步，在本实施例中，该真空油淬气冷炉的快冷装置还包括第一炉膛门驱动机构和第二炉膛门驱动机构，第一炉膛门驱动机构驱动第一炉膛门8在开启位置和关闭位置之间移动，第二炉膛门驱动机构驱动第二炉膛门10在开启位置和关闭位置之间移动。

在本实施例中，第一炉膛门驱动机构和第二炉膛门驱动机构均包括气缸，通过气缸的伸出杆的伸缩带动第一炉膛门8/第二炉膛门10在开启位置和关闭位置之间移动。

本发明的采用图1中示出的真空油淬气冷炉的快冷装置的淬火冷却方法，包括如下步骤：

控制第一风门位于开启位置且同时控制第二风门位于至关闭位置，送风装置1、第一进风通道3、第一过渡通道7、炉膛9、第二过渡通道11和回风通道15形成第一循环风路，以对炉膛9中的待冷却物料吹送沿第一方向流动的气流；

控制第二风门位于开启位置且同时控制第一风门位于至关闭位置，送风装置1、第二进风通道16、第二过渡通道11、炉膛9、第一过渡通道7和回风通道15形成第二循环风路，以对炉膛9中的待冷却物料吹送沿与第一方向相反的第二方向流动的气流。

由此，该淬火冷却方法可在炉膛9中对物料先后吹送相反的两个方向的气流，进而提高了冷却效率和冷却的均匀性。

本发明的另一种淬火冷却方法，包括如下步骤：

先后对物料吹送沿第一方向和第二方向流动的气流，第一方向和第二方向相反。

由此，该淬火冷却方法可对物料先后吹送相反的两个方向的气流，进而提高了冷却效率和冷却的均匀性。

进一步，先后在真空油淬气冷炉的快冷装置的炉膛9和进风装置之间形成第一循环风路和第二循环风路，其中，第一循环风路中的气流流过炉膛9时沿第一方向，第二循环风路中的气流流过炉膛9时沿第二方向。

进一步，通过控制设置在第一循环风路经过的路径上的第一风门开启且同时控制设置在第二循环风路经过的路径上的第二风门关闭，来将第一循环风路导通；通过控制第二风门且同时控制第一风门关闭，来将第二循环风路导通。

由此，该淬火冷却方法可在炉膛9中对物料先后吹送相反的两个方向的气流，进而提高了冷却效率和冷却的均匀性。

需要说明的是，本文提及的“先后”指的是两个方向的气流吹送的时间顺序，并不限定为每个方向的气流只吹送一次。换言之，根据实际工况需要，可先吹一次第一方向的气流，再吹一次第二方向的气流，至此完成冷却；也可交替吹送第一方向的气流和第二方向的气流，多次切换气流方向后，完成冷却。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种真空油淬气冷炉的快冷装置，其特征在于，包括：

炉膛(9)、送风装置(1)、从所述送风装置(1)的出风侧延伸出的第一进风通道(3)和第二进风通道(16)、分别与所述第一进风通道(3)和所述第二进风通道(16)连通并延伸至所述炉膛(9)的相反两侧的第一过渡通道(7)和第二过渡通道(11)、与所述第一过渡通道(7)和所述第二过渡通道(11)连通并且延伸至所述送风装置(1)的进风侧的回风通道(15)、可选择地在使所述第一过渡通道(7)与所述第一进风通道(3)连通且与所述回风通道(15)阻断的开启位置和使所述第一过渡通道(7)与所述回风通道(15)连通且与所述第一进风通道(3)阻断的关闭位置之间移动的第一风门(4)、可选择地在使所述第二过渡通道(11)与所述第二进风通道(16)连通且与所述回风通道(15)阻断的开启位置和使所述第二过渡通道(11)与所述回风通道(15)连通且与所述第二进风通道(16)阻断的关闭位置之间移动的第二风门(13)；

其中，在所述第一风门(4)位于开启位置且所述第二风门(13)位于关闭位置时，所述送风装置(1)、所述第一进风通道(3)、所述第一过渡通道(7)、所述炉膛(9)、所述第二过渡通道(11)和所述回风通道(15)构成第一循环风路，以对所述炉膛(9)中的待冷却物料吹送沿第一方向流动的气流；

在所述第二风门(13)位于开启位置且所述第一风门(4)位于关闭位置时，所述送风装置(1)、所述第二进风通道(16)、所述第二过渡通道(11)、所述炉膛(9)、所述第一过渡通道(7)和所述回风通道(15)构成第二循环风路，以对所述炉膛(9)中的待冷却物料吹送沿与所述第一方向相反的第二方向流动的气流。

2.根据权利要求1所述的真空油淬气冷炉的快冷装置，其特征在于，

所述回风通道(15)与所述送风装置(1)连通的一端设置有引风罩(2)。

3.根据权利要求1所述的真空油淬气冷炉的快冷装置，其特征在于，

所述回风通道(15)的相对于所述送风装置(1)的侧壁构造为朝向所述回风通道(15)的内部突出，该侧壁的两侧分别延伸到连通所述第一过渡通道(7)与所述回风通道(15)的第一连通口和连通所述第二过渡通道(11)与所述回风通道(15)的第二连通口，所述第一风门(4)覆盖和打开所述第一连通口分别构成所述第一风门(4)位于开启位置和关闭位置，所述第二风门(13)覆盖和打开所述第二连通口分别构成所述第二风门(13)位于开启位置和关闭位置。

4.根据权利要求3所述的真空油淬气冷炉的快冷装置，其特征在于，

所述回风通道(15)的相对于所述送风装置(1)的侧壁呈锥形突出。

5.根据权利要求1所述的真空油淬气冷炉的快冷装置，其特征在于，

所述送风装置(1)为风机，还设置有驱动所述风机转动的电机(17)。

6.根据权利要求1所述的真空油淬气冷炉的快冷装置，其特征在于，还包括：

驱动所述第一风门(4)在开启位置和关闭位置之间移动的第一风门驱动机构(6)；以及

驱动所述第二风门(13)在开启位置和关闭位置之间移动的第二风门驱动机构(12)。

7.一种采用权利要求1-6中任一项所述的真空油淬气冷炉的快冷装置的淬火冷却方法，其特征在于，包括如下步骤：

控制所述第一风门(4)位于开启位置且同时控制所述第二风门(13)位于至关闭位置，所述送风装置(1)、所述第一进风通道(3)、所述第一过渡通道(7)、所述炉膛(9)、所述第二过渡通道(11)和所述回风通道(15)形成第一循环风路，以对所述炉膛(9)中的待冷却物料吹送沿第一方向流动的气流；

控制所述第二风门(13)位于开启位置且同时控制所述第一风门(4)位于至关闭位置，所述送风装置(1)、所述第二进风通道(16)、所述第二过渡通道(11)、所述炉膛(9)、所述第一过渡通道(7)和所述回风通道(15)形成第二循环风路，以对所述炉膛(9)中的待冷却物料吹送沿与所述第一方向相反的第二方向流动的气流。

8.一种淬火冷却方法，其特征在于，包括如下步骤：

先后对物料吹送沿第一方向和第二方向流动的气流，所述第一方向和所述第二方向相反。

9.根据权利要求8所述的淬火冷却方法，其特征在于，

先后在真空油淬气冷炉的炉膛(9)和进风装置之间形成第一循环风路和第二循环风路，其中，所述第一循环风路中的气流流过炉膛(9)时沿第一方向，第二循环风路中的气流流过炉膛(9)时沿第二方向。

10.根据权利要求9所述的淬火冷却方法，其特征在于，

通过控制设置在第一循环风路经过的路径上的第一风门(4)开启且同时控制设置在第二循环风路经过的路径上的第二风门(13)关闭，来将第一循环风路导通；

通过控制第二风门(13)且同时控制第一风门(4)关闭，来将第二循环风路导通。