CN105506243A - 一种在线淬火系统及工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种在线淬火系统，包括：冷床输入辊道(100)，穿插布置于冷床(600)一侧的冷床上料装置的间隔中；在线淬火机组(200)，位于冷床输入辊道(100)的后方，前部的辊道与冷床输入辊道(100)相接；出口横移装置(300)，一端穿插布置于在线淬火机组(200)后部的辊道的间隔中，另一端穿插布置于输出辊道(400)的间隔中；输出辊道(400)，布置于出口横移装置(300)的一侧，前部延伸至冷床(600)并与冷床(600)内的返回辊道(500)相接；返回辊道(500)，穿插布置于冷床(600)台面的间隔中，与冷床输入辊道(100)平行排列。本发明的在线淬火系统及工艺具有工艺流程紧凑高效、占用厂房空间较小、系统设备数量少等优点。

Description

一种在线淬火系统及工艺
技术领域
本发明属于金属热处理技术领域，具体涉及一种在线淬火系统及工艺。
背景技术
在线淬火技术是轧件热处理技术的一种，轧件经在线淬火后，机械性能及使用寿命等方面都有较大提高，因此该技术被越来越多的使用。其中，轧件在完成热轧后采用在线淬火技术，主要考虑冷床的位置、淬火机组的位置及厂房空间大小等因素。
现有的在线淬火系统主要包括冷床输入辊道、入口横移装置、淬火输入辊道、在线淬火机组、出口横移装置、输出辊道等设备，其工艺流程如图1所示：轧件完成热轧后进入冷床输入辊道，冷床输入辊道的一侧为冷床，另一侧为入口横移装置，轧件通过入口横移装置横移至淬火输入辊道，由淬火输入辊道送入淬火机组进行在线淬火，淬火后由出口横移装置横移至输出辊道，输出辊道与冷床输入辊道相连接，轧件由输出辊道送入冷床输入辊道，再由冷床输入辊道上冷床进行冷却。
随着在线淬火技术的逐步推广应用，不管是新建热轧钢厂时考虑加入在线淬火系统，还是通过对旧钢厂进行改造增加在线淬火系统，现有在线淬火系统均存在以下不足之处：1)在线淬火机组与冷床不是串列式布置，而是布置在冷床侧后方，这就使得布置在线淬火系统需要更宽的厂房空间，增加了新建或改造厂房的投入；2)在线淬火机组与冷床不是串列式布置，因此在线淬火系统需要在冷床输入辊道外侧再设置单独的入口横移装置及淬火输入辊道将轧件送入在线淬火机组，构成系统的设备增多，相应地增加了设备的前期投入及后续的维护费用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有工艺流程紧凑高效、占用厂房空间较小、系统设备数量少等优点的在线淬火系统及工艺，以减少新建或改造时的投入。
为实现上述目的，本发明的一种在线淬火系统及工艺的具体技术方案为：
一种在线淬火系统，包括：冷床输入辊道，穿插布置于冷床一侧的冷床上料装置的间隔中；在线淬火机组，位于冷床输入辊道的后方，前部的辊道与冷床输入辊道相接；出口横移装置，一端穿插布置于在线淬火机组后部的辊道的间隔中，另一端穿插布置于输出辊道的间隔中；输出辊道，布置于出口横移装置的一侧，前部延伸至冷床并与冷床内的返回辊道相接，输出辊道与返回辊道的连接处设有升降挡板；返回辊道，穿插布置于冷床台面的间隔中，与冷床输入辊道平行排列。
一种在线淬火工艺，包括以下步骤：轧件完成热轧后进入冷床输入辊道，冷床输入辊道的一侧为冷床，后方为在线淬火机组，且冷床输入辊道穿插布置于冷床一侧的冷床上料装置的间隔中；如不需要进行在线淬火处理，冷床输入辊道上的轧件经由冷床上料装置直接送入冷床，以完成后续的步进冷却；如需要进行在线淬火处理，轧件经冷床输入辊道送入在线淬火机组，进行在线淬火处理；完成在线淬火处理后，轧件由出口横移装置横移至输出辊道，出口横移装置和输出辊道位于在线淬火机组的一侧，且出口横移装置位于在线淬火机组和输出辊道之间；输出辊道将轧件送入冷床中的返回辊道，轧件在返回辊道上由冷床的动台面托起，以完成后续的步进冷却。
本发明的在线淬火系统及工艺的优点如下：
1)在线淬火机组串列式布置在冷床后面，轧件直接由冷床输入辊道进入淬火机组，不再需要横移等步骤，工艺流程紧凑高效，提高了生产率。
2)在线淬火机组串列式布置在冷床后面，较现有横列式布置在冷床侧后方，不需要增大厂房宽度，不管是新建热轧钢厂时考虑加入在线淬火系统，还是通过对旧钢厂进行改造增加在线淬火系统，都减少了厂房的投入。
3)在线淬火机组串列式布置在冷床后面，轧件直接利用冷床输入辊道进入淬火机组，不再需要入口横移装置、淬火输入辊道等设备，系统设备数量减少，节约了前期投入及后续的维护费用。
4)系统各设备衔接紧凑、结构简单，便于检修维护。而且返回辊道设置高低两个工作位置，能很好地兼容轧件正常冷却与在线淬火两种生产模式，并且与升降挡板联锁控制，确保了轧件淬火后返回冷床时的安全。
附图说明
图1为现有的在线淬火工艺的流程图；
图2为本发明的在线淬火工艺的流程图；
图3为本发明的在线淬火系统的平面结构示意图；
图4为本发明的在线淬火系统中的出口横移装置的结构示意图；
图5为本发明的在线淬火系统中的出口横移装置的工作位置示意图；
图6为本发明的在线淬火系统中的返回辊道的结构示意图；
图7为图6中的返回辊道升降装置的结构示意图；
图8为本发明的在线淬火系统中的返回辊道的工作位置示意图。
具体实施方式
为了更好的了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明的一种在线淬火系统及工艺做进一步详细的描述。
如图2至图8所示，本发明的在线淬火系统包括：冷床输入辊道100、在线淬火机组200、出口横移装置300、输出辊道400和返回辊道500。其中，冷床输入辊道100穿插布置于冷床600一侧的冷床上料装置的间隔中；在线淬火机组200位于冷床输入辊道100的后方，前部的辊道与冷床输入辊道100相接；出口横移装置300的一端穿插布置于在线淬火机组200后部的辊道的间隔中，另一端穿插布置于输出辊道400的间隔中；输出辊道400布置于出口横移装置300的一侧，前部延伸至冷床600并与冷床600内的返回辊道500相接，输出辊道400与返回辊道500的连接处设有升降挡板；返回辊道500穿插布置于冷床600台面的间隔中，与冷床输入辊道100平行排列。
具体来说，如图4和图5所示，出口横移装置300包括入口端升降托板310、横移小车320和出口端升降托板330。其中，入口端升降托板310靠近在线淬火机组200设置，且穿插布置于在线淬火机组200后部的辊道的间隔中，入口端升降托板310设有高工位和低工位，高工位时入口端升降托板310的托板面高于横移小车2的顶面，低工位时入口端升降托板310的托板面低于在线淬火机组200的辊道面。
进一步，出口端升降托板330靠近输出辊道400设置，且穿插布置于输出辊道400的间隔中，出口端升降托板330设有高工位和低工位，高工位时出口端升降托板330的托板面高于横移小车2的顶面，低工位时出口端升降托板330的托板面低于输出辊道400的辊道面。
进一步，出口横移装置300还包括底座340，底座340上固定设置有小车轨道350和传动装置360，横移小车320放置在小车轨道350上，可在传动装置360的驱动下沿着小车轨道350往复移动，横移小车320的顶面高于在线淬火机组200和输出辊道400的辊道面，可将出口横移装置300的入口端升降托板310上的轧件运送到出口端升降托板330上。
进一步，传动装置360包括电机、减速机、长轴、轴承座、主动链轮及被动链轮。其中，长轴固定于轴承座上，其上固定主动链轮，被动链轮固定于小车轨道350的端部，长轴通过电机、减速机驱动，带动主动链轮前后转动，进而通过链条带动横移小车320前后移动。此外，横移小车320包括车体和车轮，车体顶部托住轧件，车体两侧固定链条，车轮固定在车体上，横移小车320的接料位和卸料位都位于辊道间隔内，平时位于淬火机组辊道旁的待料位。
如图6至图8所示，返回辊道500包括升降装置510，升降装置510上设置有升降平台520，升降平台520上固定设置有输送辊530，升降装置510可驱动升降平台520和输送辊530整体上升或下降。其中，输送辊530包括有电机驱动装置531、辊子532、辊子轴承座533及轴承座支架534，输送辊530设有高工位和低工位，高工位时输送辊530的辊道面与输出辊道400的辊道面相平，且高于冷床600的台面，低工位时输送辊530的辊道面低于冷床600的台面。
进一步，升降平台520为整体框架结构，两端固定设置有叉式底座521，叉式底座521上固定设置有导向滑块522，而升降装置510包括滑轨511，滑轨511为箱型结构，升降平台520上的导向滑块522可沿着滑轨511上下升降。此外，升降装置510还包括液压缸512和液压缸底座513，其中，液压缸512的头部与升降平台520上的叉式底座521铰接，尾部与液压缸底座513铰接，液压缸512可驱动升降平台520沿滑轨511上下升降，滑轨511上对应于升降平台520的低工位处固定设置有限位挡块514，限位挡块514可防止升降平台520过度下降。
本发明的在线淬火系统具有工艺流程紧凑高效、占用厂房空间较小、系统设备数量少等优点，减少了新建或改造时的投入。
下面结合图2至图8，对本发明的在线淬火工艺进行说明。
首先，轧件完成热轧后进入冷床输入辊道100。其中，冷床输入辊道100的一侧为冷床600，后方为在线淬火机组200，且冷床输入辊道100穿插布置于冷床600一侧的冷床上料装置的间隔中。
其次，如不需要进行在线淬火处理，冷床输入辊道100上的轧件经由冷床上料装置直接送入冷床600，以完成后续的步进冷却；如需要进行在线淬火处理，轧件经冷床输入辊道100送入在线淬火机组200，进行在线淬火处理。
然后，完成在线淬火处理后，轧件由出口横移装置300横移至输出辊道400，出口横移装置300和输出辊道400位于在线淬火机组200的一侧，且出口横移装置300位于在线淬火机组200和输出辊道400之间。
其中，轧件由出口横移装置300横移至输出辊道400的具体方式为：1)出口横移装置300中的入口端升降托板310由低工位升起至高工位，以托起在线淬火机组200后部的辊道上的轧件；2)传动装置360启动，驱动处于待料位的横移小车320横移至接料位后停止，入口端升降托板310下降至低工位，以将轧件放置到横移小车320上；3)传动装置360启动，驱动横移小车320将轧件横移至卸料位后停止，出口横移装置300中的出口端升降托板330由低工位升起至高工位，以托起横移小车320上的轧件；4)传动装置360启动，驱动横移小车320离开卸料位，返回待料位后停止，出口端升降托板330下降至低工位，以将轧件放置到输出辊道400上。
最后，输出辊道400将轧件送入冷床600中的返回辊道500，轧件在返回辊道500上由冷床600的动台面托起，以完成后续的步进冷却。
其中，输出辊道400将轧件送入冷床600中的返回辊道500的具体方式为：1)返回辊道500中的升降装置510两侧的液压缸512活塞杆同步伸出，带动升降平台520中的叉式底座521上的导向滑块522沿着滑轨511向上运动，以驱动升降平台520和输送辊530升起，并在输送辊530到达高工位时停止；2)输出辊道400与返回辊道500之间的升降挡板下降，输出辊道400将轧件送往返回辊道500；3)返回辊道500中的输送辊530上的电机驱动装置531开始工作，驱动输送辊530上的辊子532开始旋转，当轧件全部送入冷床600时，电机驱动装置531停止工作，辊子532停止旋转；4)轧件在返回辊道500上由冷床600的动台面托起，以完成后续的步进冷却，返回辊道500在高工位处等待后续来料。
此外，当不需要进行在线淬火处理时，升降装置510两侧的液压缸512活塞杆同步缩回，带动叉式底座521上的导向滑块522沿着滑轨511向下运动，以驱动升降平台520和输送辊530下降，待液压缸512的活塞杆全部收回时，升降平台520下降至限位挡块514处停止，输送辊530处于低工位状态。如此，输送辊530下降至低工位，既不与冷床上的轧件干涉，同时避免了炽热轧件的烘烤，而且当发生故障或者检修更换液压缸时，限位挡块514能托住整个升降平台520和输送辊530，确保安全。
本发明的在线淬火系统及工艺中在线淬火机组串列式布置在冷床后面，轧件直接由冷床输入辊道进入淬火机组，不再需要横移等步骤，工艺流程紧凑高效，提高了生产率。同时，较现有横列式布置在冷床侧后方，不需要增大厂房宽度，不管是新建热轧钢厂时考虑加入在线淬火系统，还是通过对旧钢厂进行改造增加在线淬火系统，都减少了厂房的投入。
以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。

Claims (10)

1.一种在线淬火系统，其特征在于，包括：
冷床输入辊道(100)，穿插布置于冷床(600)一侧的冷床上料装置的间隔中；
在线淬火机组(200)，位于冷床输入辊道(100)的后方，前部的辊道与冷床输入辊道(100)相接；
出口横移装置(300)，一端穿插布置于在线淬火机组(200)后部的辊道的间隔中，另一端穿插布置于输出辊道(400)的间隔中；
输出辊道(400)，布置于出口横移装置(300)的一侧，前部延伸至冷床(600)并与冷床(600)内的返回辊道(500)相接，输出辊道(400)与返回辊道(500)的连接处设有升降挡板；
返回辊道(500)，穿插布置于冷床(600)台面的间隔中，与冷床输入辊道(100)平行排列。
2.根据权利要求1所述的在线淬火系统，其特征在于，出口横移装置(300)包括入口端升降托板(310)和横移小车(320)，入口端升降托板(310)靠近在线淬火机组(200)设置，且穿插布置于在线淬火机组(200)后部的辊道的间隔中，入口端升降托板(310)设有高工位和低工位，高工位时入口端升降托板(310)的托板面高于横移小车(2)的顶面，低工位时入口端升降托板(310)的托板面低于在线淬火机组(200)的辊道面。
3.根据权利要求2所述的在线淬火系统，其特征在于，出口横移装置(300)还包括出口端升降托板(330)，出口端升降托板(330)靠近输出辊道(400)设置，且穿插布置于输出辊道(400)的间隔中，出口端升降托板(330)设有高工位和低工位，高工位时出口端升降托板(330)的托板面高于横移小车(2)的顶面，低工位时出口端升降托板(330)的托板面低于输出辊道(400)的辊道面。
4.根据权利要求3所述的在线淬火系统，其特征在于，出口横移装置(300)还包括底座(340)，底座(340)上固定设置有小车轨道(350)和传动装置(360)，横移小车(320)放置在小车轨道(350)上，可在传动装置(360)的驱动下沿着小车轨道(350)往复移动，横移小车(320)的顶面高于在线淬火机组(200)和输出辊道(400)的辊道面，可将出口横移装置(300)的入口端升降托板(310)上的轧件运送到出口端升降托板(330)上。
5.根据权利要求1所述的在线淬火系统，其特征在于，返回辊道(500)包括升降装置(510)，升降装置(510)上设置有升降平台(520)，升降平台(520)上固定设置有输送辊(530)，升降装置(510)可驱动升降平台(520)和输送辊(530)整体上升或下降；输送辊(530)设有高工位和低工位，高工位时输送辊(530)的辊道面与输出辊道(400)的辊道面相平，且高于冷床(600)的台面，低工位时输送辊(530)的辊道面低于冷床(600)的台面。
6.根据权利要求5所述的在线淬火系统，其特征在于，升降平台(520)为整体框架结构，两端固定设置有叉式底座(521)，叉式底座(521)上固定设置有导向滑块(522)；升降装置(510)包括滑轨(511)，滑轨(511)为箱型结构，升降平台(520)上的导向滑块(522)可沿着滑轨(511)上下升降。
7.根据权利要求6所述的在线淬火系统，其特征在于，升降装置(510)还包括液压缸(512)和液压缸底座(513)，液压缸(512)的头部与升降平台(520)上的叉式底座(521)铰接，尾部与液压缸底座(513)铰接，液压缸(512)可驱动升降平台(520)沿滑轨(511)上下升降，滑轨(511)上对应于升降平台(520)的低工位处固定设置有限位挡块(514)，限位挡块(514)可防止升降平台(520)过度下降。
8.一种在线淬火工艺，其特征在于，包括以下步骤：
轧件完成热轧后进入冷床输入辊道(100)，冷床输入辊道(100)的一侧为冷床(600)，后方为在线淬火机组(200)，且冷床输入辊道(100)穿插布置于冷床(600)一侧的冷床上料装置的间隔中；
如不需要进行在线淬火处理，冷床输入辊道(100)上的轧件经由冷床上料装置直接送入冷床(600)，以完成后续的步进冷却；
如需要进行在线淬火处理，轧件经冷床输入辊道(100)送入在线淬火机组(200)，进行在线淬火处理；
完成在线淬火处理后，轧件由出口横移装置(300)横移至输出辊道(400)，出口横移装置(300)和输出辊道(400)位于在线淬火机组(200)的一侧，且出口横移装置(300)位于在线淬火机组(200)和输出辊道(400)之间；
输出辊道(400)将轧件送入冷床(600)中的返回辊道(500)，轧件在返回辊道(500)上由冷床(600)的动台面托起，以完成后续的步进冷却。
9.根据权利要求8所述的在线淬火工艺，其特征在于，完成在线淬火处理后，轧件由出口横移装置(300)横移至输出辊道(400)的步骤中：
出口横移装置(300)中的入口端升降托板(310)由低工位升起至高工位，以托起在线淬火机组(200)后部的辊道上的轧件；
传动装置(360)启动，驱动处于待料位的横移小车(320)横移至接料位后停止，入口端升降托板(310)下降至低工位，以将轧件放置到横移小车(320)上；
传动装置(360)启动，驱动横移小车(320)将轧件横移至卸料位后停止，出口横移装置(300)中的出口端升降托板(330)由低工位升起至高工位，以托起横移小车(320)上的轧件；
传动装置(360)启动，驱动横移小车(320)离开卸料位，返回待料位后停止，出口端升降托板(330)下降至低工位，以将轧件放置到输出辊道(400)上。
10.根据权利要求8所述的在线淬火工艺，其特征在于，输出辊道(400)将轧件送入冷床(600)中的返回辊道(500)的步骤中：
返回辊道(500)中的升降装置(510)两侧的液压缸(512)活塞杆同步伸出，带动升降平台(520)中的叉式底座(521)上的导向滑块(522)沿着滑轨(511)向上运动，以驱动升降平台(520)和输送辊(530)升起，并在输送辊(530)到达高工位时停止；
输出辊道(400)与返回辊道(500)之间的升降挡板下降，输出辊道(400)将轧件送往返回辊道(500)；
返回辊道(500)中的输送辊(530)上的电机驱动装置(531)开始工作，驱动输送辊(530)上的辊子(532)开始旋转，当轧件全部送入冷床(600)时，电机驱动装置(531)停止工作，辊子(532)停止旋转；
轧件在返回辊道(500)上由冷床(600)的动台面托起，以完成后续的步进冷却，返回辊道(500)在高工位处等待后续来料；
当不需要进行在线淬火处理时，升降装置(510)两侧的液压缸(512)活塞杆同步缩回，带动叉式底座(521)上的导向滑块(522)沿着滑轨(511)向下运动，以驱动升降平台(520)和输送辊(530)下降，待液压缸(512)的活塞杆全部收回时，升降平台(520)下降至限位挡块(514)处停止，输送辊(530)处于低工位状态。
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