CN105420460B - 一种斜轧球磨钢球封闭罐式多层控制冷却装置 - Google Patents

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Abstract

本发明一种斜轧球磨钢球封闭罐式多层控制冷却装置，与球磨钢球轧机形成连续作业生产线，用于Φ50~180mm较大直径热轧球磨钢球从轧机（出球温度大约950~1150℃）控制冷却到800~860℃的热处理。该装置包括螺旋提升装置和多层控冷装置,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。其中，螺旋提升装置作用是，把从钢球轧机轧出的钢球送到最上层控冷盘；多层控制冷却装置作用是，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从封闭罐式多层控制冷却装置出来，完成控制冷却。该装置相比于现有的其它控冷方式，具有机构装置封闭、噪音小、环境工作好、安全性好、占地面积小、余热可利用、节约能源、控温精度高等优点。

Description

一种斜轧球磨钢球封闭罐式多层控制冷却装置
技术领域
本发明属于金属塑性成形工艺与装备技术领域，特别涉及一种斜轧球磨钢球封闭罐式多层控制冷却装置。
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热处理，以提高球磨钢球的硬度和耐磨性能。
发明内容
本发明提供了一种斜轧球磨钢球封闭罐式多层控制冷却装置，并在上部利用通风机将钢球冷却过程中的余热进行利用，节能减排。
本发明的技术方案为：一种斜轧球磨钢球封闭罐式多层控制冷却装置，所述冷却装置包括多个可旋转冷却的控冷单元，多个所述空控冷单元自冷却装置内侧自上至下依次设置，需要冷却的钢球自顶部控冷单元依次下降到达底部控冷单元，并被排出冷却装置。
进一步地，所述冷却装置包括一罐体，多个所述控冷单元设置在罐体内部，所述控冷单元为控冷盘，多个所述控冷盘的中心均连接在一转动轴上，所述转动轴沿竖直方向设置。
进一步地，所述控冷盘包括固定盘、转动盘及拨片。
进一步地，所述固定盘为与圆环状，并围置在所述转动盘周侧，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，分别与拨片及固定盘的水管连接。
进一步地，所述转动盘通过螺栓与法兰连接。
进一步地，所述冷却装置还包括一支架、一直连式电机，所述罐体固定在支架上，所述转动轴连接直连式电机，所述直连式电机置于所述罐体下侧。
进一步地，所述冷却装置顶部连接一螺旋提升装置。
进一步地，所述空冷单元数量为3个。
进一步地，所述水管的截面直径Φ25mm、壁厚3mm；
所述转动盘的转速为C；
其中：
A表示钢球直径，单位是毫米；
B表示轧机生产效率，单位是个/分钟；
C表示转动盘转速，单位是转/分钟；
D表示拨片形成的格子数，单位是个；
N表示转盘的层数，本实施例中N＝3；
d1表示转动盘外径，d2表示固定盘内径，单位是毫米；
η表示钢球填充率；
S表示转动盘和固定盘围成的环形面积，单位是平方毫米。
进一步地，所述拨片的格子数、钢球直径及转动盘外径的满足以下关系：
本发明的优点在于：
1)本发明与球磨钢球斜轧机形成连续作业的生产线，可对钢球进行在线控冷，不影响斜轧机原有生产能力，实现连续生产；
2)顶部为通风机接口，可将钢球冷却过程中的余热进行利用，节能减排；
3)本发明具有机构封闭、工作条件好、占地面积小的特点；
4)本发明控冷过程中钢球保持滚动状态；
5)拨片和固定盘由水管折弯组成，利用循环水加快了控冷的速度；
6)具有工艺稳定、噪音低、控温精度高等优点。
附图说明
图1为本发明实施例的内部结构示意图；
图2为本发明实施例的外部结构示意图；
图3为本发明实施例的第一层控冷盘的结构示意图；
图4为本发明实施例的第二层控冷盘仰视的结构示意图；
图5为本发明实施例的第三层控冷盘的结构示意图。
图中：1.第一层控冷盘，2.第二层控冷盘，3.第三层控冷盘，4.罐体，5.支架，6.直连式电机，7.转动轴，8.螺旋提升装置，9.上层盖子,10.淬火通道，101、201、301.拨片，102、202、302.连接法兰，103、203.落球装置，303.出球装置，104、204、304.转动盘，105、205、305.固定盘，106、206、306.托架。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步说明。
如图1及图2所示，一种斜轧球磨钢球封闭罐式多层控制冷却装置，包括螺旋提升装置8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1、第二层控冷盘2、第三层控冷盘3、罐体4、支架5、直连式电机6、轴7、螺旋提升装置8、上层盖子9、淬火通10。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3、图4及图5所示的多层控冷盘，由拨片、托架、连接法兰、落球装置、出球装置、转动盘、连接法兰、固定盘等组成。转动轴7采用中空管加工而成，在每层控冷盘对应位置上，转动轴7开有水口，为每层转动盘提供冷却水的水源，罐体4内壁固定有水管，为每层固定盘提供冷却水的水源。如图3所示，落球装置103和托架106分别焊接在固定盘105底部和边部，托架106通过螺栓和罐体4连
接；拨片101和转动盘104固定在一起，连接法兰102通过螺栓与转动盘104固定；拨片101和固定盘104，是由Φ25mm、壁厚3mm的水管折弯连接而成的，水循环加快钢球的冷却速度。
装置的电机、减速器的选型以及转动盘、固定盘直径等，要根据轧机生产效率、钢球大小等来确定，部分关系如下：
①保证热处理装置的处理能力不低于轧机效率。
整理得：
②保证钢球在运动过程中不卡球。
其中：
A表示钢球直径，单位是毫米；
B表示轧机生产效率，单位是个/分钟；
C表示转动盘的转速，单位是转/分钟；
D表示叶片形成的格子数，单位是个；
N表示转盘的层数，本实施例中N＝3；
d1表示转动盘外径，d2表示固定盘内径，单位是毫米；
η表示钢球填充率；
S表示转动盘和固定盘围成的环形面积，单位是平方毫米。
本发明的工作原理：
螺旋提升装置8，在电机的动力下把轧机轧出的钢球通过螺旋机构输送到最上层控制冷却装置。直连式电机6输出动力，通过键带动连接法兰旋转，连接法兰与转动盘通过螺栓连接，从而使转动盘上的拨片101、201、301以变频器设定速度绕电机轴线旋转。钢球在拨片101、201、301的推动下，在固定盘105、205、305上运动。第一层和第二层的钢球转动到落料口时，钢球通过落球装置103、203进入下一层。最后一层的钢球转动到落料口时，沿着出球装置303从控冷装置中出来，完成控制冷却。
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 (8)

1.一种斜轧球磨钢球封闭罐式多层控制冷却装置，其特征在于，所述冷却装置包括多个可旋转冷却的控冷单元，多个所述控冷单元自冷却装置内侧自上至下依次设置，需要冷却的钢球自顶部控冷单元依次下降到达底部控冷单元，并被排出冷却装置；
所述控冷单元为控冷盘，所述控冷盘包括固定盘、转动盘及拨片；
所述固定盘为与圆环状，并围置在所述转动盘周侧，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；所述转动盘中心处通过法兰固定在转动轴上；
所述冷却装置的顶部为通风机接口，可将钢球冷却过程中的余热进行利用;
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，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 所述的一种斜轧球磨钢球封闭罐式多层控制冷却装置，其特征在于，所述冷却装置包括一罐体，多个所述控冷单元设置在罐体内部，多个所述控冷盘的中心均连接在一转动轴上，所述转动轴沿竖直方向设置。
3.根据权利要求1所述的一种斜轧球磨钢球封闭罐式多层控制冷却装置，其特征在于，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。
4.根据权利要求1所述的一种斜轧球磨钢球封闭罐式多层控制冷却装置，其特征在于，所述转动盘通过螺栓与法兰连接。
5.根据权利要求1 所述的一种斜轧球磨钢球封闭罐式多层控制冷却装置，其特征在于，所述冷却装置还包括一支架、一直连式电机，所述罐体固定在支架上，所述转动轴连接直连式电机，所述直连式电机置于所述罐体下侧。
6.根据权利要求1 所述的一种斜轧球磨钢球封闭罐式多层控制冷却装置，其特征在于，所述冷却装置顶部连接一螺旋提升装置。
7.根据权利要求1 所述的一种斜轧球磨钢球封闭罐式多层控制冷却装置，其特征在于，所述转动盘的转速为C：
其中：
A 表示钢球直径，单位是毫米；
B 表示轧机生产效率，单位是个/分钟；
C 表示转动盘转速，单位是转/分钟；
N 表示转轮的层数；
d1表示转动盘外径，d2表示固定盘内径，单位是毫米；
η表示钢球填充率。
8.根据权利要求7 所述的一种斜轧球磨钢球封闭罐式多层控制冷却装置，其特征在于，所述拨片的格子数、钢球直径及转动盘外径的满足以下关系：
; D 表示拨片形成的格子数，单位是个。
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