CN105400945B - 一种大直径斜轧球磨钢球热处理系统 - Google Patents

一种大直径斜轧球磨钢球热处理系统 Download PDF

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Abstract

本发明一种大直径斜轧球磨钢球热处理系统，该生产线用于Φ50~180mm较大直径球磨钢球斜轧后的控制冷却、淬火、回火在线热处理。该生产线主要由封闭罐式多层控制冷却装置、罐式多层淬火装置、罐式回火装置组成。斜轧机轧出的球磨钢球经通道进入封闭罐式多层控制冷却装置中冷却，冷却后钢球由出球通道进入罐式多层水冷却淬火装置中淬火，淬火后的钢球经螺旋提升机构提升至指定地点。淬火后的钢球装入球框中，装满后的球框在罐式回火装置中回火，保温一定时间后取出来，完成热处理。本发明与球磨钢球轧机形成连续作业生产线，具有效率高、处理效果好、结构封闭、工作环境好、占地空间小，节能环保等优点。

Description

一种大直径斜轧球磨钢球热处理系统
技术领域
本发明属于金属塑性成形工艺与装备技术领域，特别涉及一种大直径斜轧球磨钢球热处理系统。
技术背景
球磨钢球广泛用于粉磨各种矿石及其它物料，广泛用于选矿、水泥及火力发电等行业。我国铁矿、铜矿、水泥矿、发电等矿石用量30亿吨以上，需钢球300万吨以上。
钢球制造方法主要有锻造、铸造、轧制等生产工艺。轧制法生产钢球，具有生产效率高，每分钟可生产20~180个钢球，材料利用率高达98％，尺寸精度高，劳动条件好，生产成本低，质量好等优点，是一种先进的球磨钢球生产工艺。轧制后的球磨钢球一般需要进行空冷、淬火、回火处理，以提高钢球硬度和耐磨性能。
发明内容
本发明提供了一种斜轧球磨钢球热处理系统，用于Φ50~180mm较大直径球磨钢球斜轧后的控制冷却、淬火、回火在线热处理，回火过程利用控制冷却装置内的热源加热，具有效率高，工作环境好、占地空间小，节能、减排、环保等优点。
本发明的技术方案是：一种大直径斜轧球磨钢球热处理系统，所述处理系统包括一多层控冷装置、一淬火装置及回火装置，所述控冷装置、淬火装置及回火装置依次连接。
进一步地，所述控冷装置具有一斜轧球磨钢球入口装置，所述斜轧球磨钢球在所述控冷装置内完成控冷，在所述淬火装置中完成淬火，在所述回火装置内进行回火处理。
进一步地，所述控冷装置包括多个可旋转冷却的控冷盘，多个所述空控冷盘自控冷装置内侧自上至下依次设置，斜轧球磨钢球自顶部控冷盘依次下降到达底部控冷盘，并被排出控冷装置。
进一步地，所述控冷装置包括一控冷罐体，多个所述控冷盘设置在罐体内部，多个所述控冷盘的中心均固定在一控冷转动轴上，所述控冷转动轴沿竖直方向设置；所述控冷罐体固定在一控冷罐体支架上，所述转动轴下端连接在一控冷直连式电机，所述控冷直连式电机置于所述控冷罐体下侧。
进一步地，所述控冷盘包括固定盘、控冷转动盘及拨片；
所述固定盘为圆环状，并围置在所述控冷转动盘周侧，所述拨片固定在转动盘上，所述拨片端部置于所述固定盘上侧，所述固定盘外周侧通过托架固定在罐体内壁上；所述控冷转动盘中心处通过法兰固定在转动轴上；
所述固定盘具有一落球装置，置于底部的控冷盘的落球装置连接一淬火通道。
进一步地，所述拨片和固定盘是由水管弯折连接而成，所述转动轴为中空结构，所述转动轴具有多个水口，与拨片的水管相连为每层转动盘提供冷却水的水源，控冷罐体内壁固定有水管，为每层固定盘提供冷却水的水源。
进一步地，所述淬火装置包括一连续旋转淬火单元及一淬火罐体，所述连续旋转淬火单元设置在淬火罐体内，所述淬火罐体内还储存有淬火介质；所述连续旋转淬火单元包括多层淬火转盘装置，所述多层淬火转盘装置自上至下依次固定连接在一淬火旋转轴上；
所述淬火罐体上设有一连接淬火通道的开口。
进一步地，所述淬火转盘装置包括淬火转盘、定盘及多个拨片，所述定盘为圆形状，围置在所述淬火转盘周侧，所述多个拨片一端均匀的固定在转盘上，另一端均置于定盘上侧；
所述定盘周侧固定在淬火罐体内壁上，所述淬火转盘的中心处固定连接在淬火旋转轴上；所述拨片固定在转盘的一端设置有挡板；所述定盘上设置有扇形开口。
进一步地，所述淬火旋转轴顶部依次连接置于淬火罐体外部的联轴器及淬火直连式电机；所述旋转轴底端通过滑动轴承连接在淬火罐体底部；置于底层的所述淬火转盘装置的扇形开口连接一螺旋提升装置。
进一步地，所述回火单元包括一回火罐体、球框、盖子及进球装置，所述球框置于所述回火罐体内，所述盖子置于所述回火罐体顶部，所述进球装置设置在所述盖子上，所述进球装置同时连接螺旋提升装置。
本发明的优点在于：1）本发明包含了斜轧球磨钢球的罐式控冷、淬火和回火三个热处理过程，适用于φ50~180mm热轧球磨钢球，与球磨钢球轧机形成连续作业生产线，生产率高；
2）本发明的回火装置，将控制冷却装置内的热源充分收集利用，节能高效；
3）本发明控制冷却和淬火过程中，钢球一直滚动，淬火均匀好、质量高、热处理效果好；
4）本发明装置封闭、工作环境好、占地空间小、生产率高、节能环保。
附图说明
图1为本发明实施例的工作流程图；
图2为本发明实施例的热处理生产线外部结构示意图；
图3为本发明实施例的热处理生产线内部结构示意图；
图4为本发明实施例的多层控冷装置结构示意图；
图5为本发明实施例的淬火装置结构示意图；
图中标号：1.多层控冷装置，2.淬火装置，3.回火装置，11.第一层控冷盘，12.第二层控冷盘，13.第三层控冷盘，14.罐体，15.支架，16.直连式电机，17.转动轴，18.螺旋提升机构，19.上层盖子，21.梯子，22.水罐，23.盖子，24直连式电机，25.联轴器，26. 端盖，27.滚动轴承，28.旋转轴，29.转盘, 210. 挡板，211. 拨片，212.定盘，213.滑动轴承。
具体实施方式
如图1~3所示，一种斜轧球磨钢球热处理生产线，由封闭罐式多层控制冷却装置、罐式多层水冷却淬火装置、罐式回火装置组成，用于Φ50~180mm较大直径热轧球磨钢球的控冷、淬火和回火。实施例中罐式多层控冷装置为三层，但不限于三层，可以使一层、两层或多层；实施例中罐式多层水冷却淬火装置为三层，但不限于三层，可以使一层、两层或多层；实施例中的罐式回火装置中的球框为5个，但不限于5个，可以依据实际情况做调整。
如图4所示：多层控制冷却装置，包括螺旋提升装置18和多层控冷装置两个主要部分，装置顶部为通风机接口，可将钢球冷却过程中的余热进行利用。实施例为封闭罐式三层控冷装置，但不限于三层，根据设计需要可以为一层、两层和多层，实施例中的三层控冷装置包括第一层控冷盘11、第二层控冷盘12、第三层控冷盘13、罐体14、支架15、直连式电机16、轴17、螺旋提升机构18、上层盖子19、淬火通道。多层控冷装置作用是，让钢球在每层控冷盘上转动一周后，落入下一层，最后钢球沿着最后一层下面的轨道出来，完成控制冷却。
如图5所示：所述冷却淬火装置包括一多层淬火转盘装置及一水罐2，所述多层淬火转盘装置设置在水罐22内，所述水罐22内储存有淬火介质，所述连续旋转淬火单元为多层结构。
所述多层淬火转盘装置自上至下依次固定连接在一旋转轴28上。所述淬火转盘装置包括转盘29、定盘212及多个拨片211，所述定盘212为圆形状，围置在所述转盘29周侧，所述多个拨片211一端均匀的固定在转盘29上，另一端均置于定盘212上侧。所述定盘212周侧固定在水罐22内壁上，所述转盘29的中心处固定连接在旋转轴28上。所述拨片211固定在转盘29的一端设置有挡板210；在拨片211推动的作用下，需要淬火的钢球在定盘212上，可实现相对滑动。
所述定盘212上设置有扇形开口；所述旋转轴28顶部依次连接置于水罐外部的联轴器25及直连式电机24，所述直连式电机24及联轴器25对旋转轴28提供旋转的动力，所述联轴器25下侧设置有一滚动轴承27，所述旋转轴28底端通过滑动轴承213连接在水罐22底部。置于底层的所述淬火转盘装置的扇形开口连接一螺旋提升装置。所述水罐22顶部设有盖子23；所述水罐22外侧设有梯子21及清洁孔。
工作流程图如图1所示，包括以下步骤:
1、斜轧机轧出的球磨钢球经管道进入封闭罐式多层控制冷却装置中进行冷却。轧机轧出的钢球经螺旋提升机构被送到装置内部，钢球在装置内部每层转动一周后，落入下一层，最后钢球沿着最后一个层下面的轨道从封闭罐式多层控制冷却装置出来，完成控制冷却。
2、球磨钢球经通道进入淬火装置中淬火。经入球通道落入定盘的钢球，在拨片的拨动下沿定盘的圆周不断滚动，滚动一周至扇形口处时，落入下一层，经过三层盘后的钢球由提升装置提升至指定的位置，完成淬火。
3、淬火后的球磨钢球经螺旋提升机构运输到回火进球装置中，保温回火一段时间后，将球框取出，完成回火热处理。通过隔板的撤换，可以使钢球依次通过上部盖子的五个孔进入球框，进而使五个球框依次填满。将填满钢球的球框放入罐式回火装置中，保温一定时间后，将球框取出，完成回火热处理。
本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。

Claims (6)

1.一种大直径斜轧球磨钢球热处理系统，其特征在于，所述处理系统包括一多层控冷装置、一淬火装置及回火装置，所述控冷装置、淬火装置及回火装置依次连接；
所述控冷装置包括多个可旋转冷却的控冷盘，多个所述空控冷盘自控冷装置内侧自上至下依次设置，斜轧球磨钢球自顶部控冷盘依次下降到达底部控冷盘，并被排出控冷装置；所述控冷装置包括一控冷罐体，多个所述控冷盘设置在罐体内部，多个所述控冷盘的中心均固定在一控冷转动轴上，所述控冷转动轴沿竖直方向设置；所述控冷罐体固定在一控冷罐体支架上，所述转动轴下端连接在一控冷直连式电机，所述控冷直连式电机置于所述控冷罐体下侧；
所述控冷盘包括固定盘、控冷转动盘及拨片；所述固定盘为圆环状，并围置在所述控冷转动盘周侧，所述拨片固定在转动盘上，所述拨片端部置于所述固定盘上侧，所述固定盘外周侧通过托架固定在罐体内壁上；所述控冷转动盘中心处通过法兰固定在转动轴上；所述固定盘具有一落球装置，置于底部的控冷盘的落球装置连接一淬火通道；
所述拨片和固定盘是由水管弯折连接而成，所述转动轴为中空结构，所述转动轴具有多个水口，与拨片的水管相连为每层转动盘提供冷却水的水源，控冷罐体内壁固定有水管，为每层固定盘提供冷却水的水源。
2.根据权利要求1所述的一种大直径斜轧球磨钢球热处理系统，其特征在于，所述控冷装置具有一斜轧球磨钢球入口装置，所述斜轧球磨钢球在所述控冷装置内完成控冷，在所述淬火装置中完成淬火，在所述回火装置内进行回火处理。
3.根据权利要求1所述的一种大直径斜轧球磨钢球热处理系统，其特征在于，所述淬火装置包括一连续旋转淬火单元及一淬火罐体，所述连续旋转淬火单元设置在淬火罐体内，所述淬火罐体内还储存有淬火介质；所述连续旋转淬火单元包括多层淬火转盘装置，所述多层淬火转盘装置自上至下依次固定连接在一淬火旋转轴上；
所述淬火罐体上设有一连接淬火通道的开口。
4.根据权利要求3所述的一种大直径斜轧球磨钢球热处理系统，其特征在于，所述淬火转盘装置包括淬火转盘、定盘及多个拨片，所述定盘为圆形状，围置在所述淬火转盘周侧，所述多个拨片一端均匀的固定在转盘上，另一端均置于定盘上侧；
所述定盘周侧固定在淬火罐体内壁上，所述淬火转盘的中心处固定连接在淬火旋转轴上；所述拨片固定在转盘的一端设置有挡板；所述定盘上设置有扇形开口。
5.根据权利要求4所述的一种大直径斜轧球磨钢球热处理系统，其特征在于，所述淬火旋转轴顶部依次连接置于淬火罐体外部的联轴器及淬火直连式电机；所述旋转轴底端通过滑动轴承连接在淬火罐体底部；置于底层的所述淬火转盘装置的扇形开口连接一螺旋提升装置。
6.根据权利要求5所述的一种大直径斜轧球磨钢球热处理系统，其特征在于，所述回火单元包括一回火罐体、球框、盖子及进球装置，所述球框置于所述回火罐体内，所述盖子置于所述回火罐体顶部，所述进球装置设置在所述盖子上，所述进球装置同时连接螺旋提升装置。
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