CN106755797A - 一种高速钢对流冷却退火管 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高速钢对流冷却退火管，其特征在于，高速钢对流冷却退火管包括退火管主体；退火管主体沿高速钢运动方向上依次设置有燃烧室和水浴槽；水浴槽的中央设有挡板，将水浴槽分割成左右两个互不联通的子水浴槽；水浴槽的两端各设有一个进水管；子水浴槽靠近挡板的一端各设有一个出水管；子水浴槽各设有一个循环水泵，并通过循环水泵在水浴槽中形成相对流动的冷却水流；水浴槽内的水漫过退火管主体；退火管主体设置在燃烧室内的管段上位于水平方向的两侧面设有多个燃气孔；燃烧室的下端面设有新风进气口；燃烧室的上端面设有排烟口；退火管主体的高速钢出口端设有柔性密封块；退火管主体位于水浴槽的一侧设有氢气进气口。
Description
技术领域
本发明涉及金属退火领域，尤其是涉及一种用于高速钢的退火管。
背景技术
退火是一种金属热处理工艺，指的是将金属缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后以适宜速度冷却。目的是降低硬度，改善切削加工性；消除残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向；细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷。准确的说，退火是一种对材料的热处理工艺，包括金属材料、非金属材料。而且新材料的退火目的也与传统金属退火存在异同。
退火处理在科学研究和生产领域是很常用的一种样品制备和样品处理的实验方法，对于有些样品可以在空气环境中退火处理时，通常是将样品放在坩埚中，然后把坩埚放到马弗炉或管式炉中进行退火处理，对于有些样品的退火处理需要在真空条件或特殊气氛下进行退火处理时，通常是采用真空管式炉设备。但对于有些退火处理是完成固相反应，并且在反应过程中有挥发性物质时，通常是采用封管的方法，就是先把样品放进石英或玻璃管中，然后采用专用的设备进行抽真空，之后将石英或玻璃管开口部分加热软化进行退火，最后把密封的石英或玻璃管放进炉子中进行退火处理。目前这种封管的方法所面临的问题是，密封的石英玻璃管是一次性的，样品退火处理好后就得将管子打碎，导致成本较高，并且封管需要专用的抽真空系统和石英或玻璃管加热软化设备，进行封管也很不方便。
发明内容
本发明所要解决的问题是，针对上述现有技术中的缺点，提出改进方案或者替换方案，尤其是一种提高高速钢退火效率，保证高速钢退火质量，能够重复使用，保证高速钢退火环境密封的改进或者替换方案。
为解决上述问题，本发明采用的方案如下：一种高速钢对流冷却退火管，其特征在于，所述高速钢对流冷却退火管包括退火管主体；所述退火管主体沿高速钢运动方向上依次设置有燃烧室和水浴槽；所述水浴槽的中央设有挡板，将水浴槽分割成左右两个互不联通的子水浴槽；所述水浴槽的两端各设有一个进水管；所述子水浴槽靠近挡板的一端各设有一个出水管；所述子水浴槽各设有一个循环水泵，并通过循环水泵在水浴槽中形成相对流动的冷却水流；所述水浴槽内的水漫过退火管主体；；所述退火管主体设置在燃烧室内的管段上位于水平方向的两侧面设有多个燃气孔；所述燃烧室内设有点火器；所述燃烧室的下端面设有新风进气口；所述燃烧室的上端面设有排烟口；所述退火管主体的高速钢出口端设有柔性密封块；所述退火管主体位于水浴槽的一侧设有氢气进气口；所述氢气进气口连接至氢气罐。
进一步，根据上述设计方案所述高速钢对流冷却退火管，其特征在于，所述所述水浴槽内设有多个分隔板，将水浴槽分割成一条折叠前进的通道；所述退火管主体穿过分隔板设置。
进一步，根据上述设计方案所述高速钢对流冷却退火管，其特征在于，所述退火管主体上的燃气孔的孔径为2-5毫米。
进一步，根据上述设计方案所述高速钢对流冷却退火管，其特征在于，所述退火管主体上位于柔性密封块的外侧设有高速钢限位块；所述高速钢限位块的中央设有供高速钢通过的通孔。
进一步，根据上述设计方案所述高速钢对流冷却退火管，其特征在于，所述退火管主体内设有多节耐高温碳管。
进一步，根据上述设计方案所述高速钢对流冷却退火管，其特征在于，所述设置在退火管主体内的耐高温碳管的外径小于退火管主体的内径；所述耐高温碳管的长度为30-40厘米。
进一步，根据上述设计方案所述高速钢对流冷却退火管，其特征在于，所述耐高温碳管上开设有一条侧缝。
进一步，根据上述设计方案所述高速钢对流冷却退火管，其特征在于，所述耐高温碳管上的侧缝为斜向开设。
本发明的技术效果如下：本申请的高速钢对流冷却退火管，其主体设计是退火管主体，将退火管主体的一段设置在燃烧室内，该段退火管主体上设有多个燃气孔，燃气孔用于释放燃气，退火管主体的一端设有氢气进气口，用于向退火管主体内输入氢气，并且在通过燃烧室内的管段时，从燃气孔排出并在燃烧热内燃烧，氢气进气口设置在燃烧室的出料的一侧，即使得氢气进入退火管主体内，沿着高速钢行进方向的相反方向运动。因此在退火管主体的出料端设有柔性密封块，用于防止氢气从退火管主体的出料端排出。在燃烧室的底部面设有新风进气口，用于向燃烧室内提供氧气，使得氢气能够在燃烧室内充分燃烧。
本申请的高速钢退火管，在燃烧室的前端设置了水浴槽，并且退火管主体沿高速钢前进方向的末段设有氢气进气口，并且在该端部设置了柔性密封块，使得进入退火管主体的氢气只能沿退火管主体内部与高速钢前进方向相反的方向运动。因此，氢气首先经过是位于水浴槽内的退火管主体管段，并且会对进入水浴槽内冷却处理的高速钢起到保护作用，防止高速钢在经过燃烧室后的冷却阶段发生氧化。在经过水浴槽阶段后，氢气进入燃烧室内，并最终在燃烧室内燃烧为高速钢的退火提供热能。
本申请的高速钢对流冷却退火管在水浴槽冷却阶段将水浴槽设计成两个子水浴槽，两个子水浴槽内的冷却液相对流动，为水浴槽内的退火管主体做分步降温，能够对退火管主体内部的高速钢进行分步温和的降温，并且该降温是受到氢气保护的，同时由于水浴槽被设计成两个子水浴槽，其降温的区域是可控的，具有分阶段、温和降温的特性。
在水浴槽处理阶段，退火管主体内的高速钢是具有较高温度的，首先水浴槽内的水对退火管主体进行降温，然后对退火管主体内部的气体进行降温，最后通过退火管主体内部的气体对高速钢进行降温，这是一个温和的过程，但是想要保持这个降温效果，需要设计非常庞大的水浴槽，为了缩小水浴槽的占地空间，提高生产效率，在水浴槽内设置多个分隔板，将水浴槽分割成一条折叠设置的水流通道，在水流通道的两端分别设置进水管和出水管，并且用循环泵联通进水管和出水管，使得水浴槽内的冷却液能够不断的流动，加速降温。并且在出水管上设有散热器，用于给水浴槽内的冷却液降温。
本申请的高速钢对流冷却退火管的退火管主体内充满有氢气，氢气通过燃气孔进入燃烧室，然后在燃烧室内被点燃，燃烧产生热量，对退火管主体进行加热，进而对通过退火管主体的高速钢进行退火处理。由于氢气是从退火管主体的出料一侧输入进退火管主体，而退火管主体在位于燃烧室内的管段上设有多个燃气孔，且燃气孔设置小而密，使得退火管主体内充满了氢气，使得退火管主体内形成了一个相对密封的环境，并且退火管主体内的高速钢在退火的过程中受到气体保护。为了进一步提高退火管主体内的氢气密封性能，在退火管主体的进料端处也设有柔性密封块。
本申请的高速钢对流冷却退火管主要用于高速钢丝的退火，由于某些系列的高速钢丝的直径比较小，为了保护高速钢丝在通过高速钢对流冷却退火管时不被损坏，本申请的高速钢对流冷却退火管在退火管主体内增设了耐高温碳管，该耐高温碳管由多节组成，并且耐高温碳管的外径小于退火管主体的内径，在增设耐高温碳管后，不会妨碍氢气的流通，又能对直径较小的高速钢丝进行保护，防止高速钢丝由于直径太小在退火过程中损坏。
附图说明
图1为高速钢对流冷却退火管结构示意图。
图2为水浴槽经过分隔板分割后结构示意图。
图3为水浴槽内冷却液循环流动结构示意图。
其中，1为退火管主体、2为水浴槽、3为燃烧室、4为氢气进气口、5为柔性密封块、6为高速钢限位块、11为燃气孔、21为分隔板、22为进水管、23为出水管、24为挡板、25为子水浴槽、26为循环水泵、31为新风进气口、32为排烟口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
实施例1：一种高速钢对流冷却退火管，所述高速钢对流冷却退火管包括退火管主体；所述退火管主体沿高速钢运动方向上依次设置有燃烧室和水浴槽；所述水浴槽的中央设有挡板，将水浴槽分割成左右两个互不联通的子水浴槽；所述水浴槽的两端各设有一个进水管；所述子水浴槽靠近挡板的一端各设有一个出水管；所述子水浴槽各设有一个循环水泵，并通过循环水泵在水浴槽中形成相对流动的冷却水流；所述水浴槽内的水漫过退火管主体；；所述退火管主体设置在燃烧室内的管段上位于水平方向的两侧面设有多个燃气孔；所述燃烧室内设有点火器；所述燃烧室的下端面设有新风进气口；所述燃烧室的上端面设有排烟口；所述退火管主体的高速钢出口端设有柔性密封块；所述退火管主体位于水浴槽的一侧设有氢气进气口；所述氢气进气口连接至氢气罐。
退火管主体的一段设置在燃烧室内，该段退火管主体上设有多个燃气孔，燃气孔用于释放燃气，退火管主体的一端设有氢气进气口，用于向退火管主体内输入氢气，并且在通过燃烧室内的管段时，从燃气孔排出并在燃烧热内燃烧，氢气进气口设置在燃烧室的出料的一侧，即使得氢气进入退火管主体内，沿着高速钢行进方向的相反方向运动。因此在退火管主体的出料端设有柔性密封块，用于防止氢气从退火管主体的出料端排出。在燃烧室的底部面设有新风进气口，用于向燃烧室内提供氧气，使得氢气能够在燃烧室内充分燃烧。
实施例2：一种高速钢对流冷却退火管，所述高速钢对流冷却退火管包括退火管主体；所述退火管主体沿高速钢运动方向上依次设置有燃烧室和水浴槽；所述水浴槽的中央设有挡板，将水浴槽分割成左右两个互不联通的子水浴槽；所述水浴槽的两端各设有一个进水管；所述子水浴槽靠近挡板的一端各设有一个出水管；所述子水浴槽各设有一个循环水泵，并通过循环水泵在水浴槽中形成相对流动的冷却水流；所述水浴槽内的水漫过退火管主体；；所述退火管主体设置在燃烧室内的管段上位于水平方向的两侧面设有多个燃气孔；所述燃烧室内设有点火器；所述燃烧室的下端面设有新风进气口；所述燃烧室的上端面设有排烟口；所述退火管主体的高速钢出口端设有柔性密封块；所述退火管主体位于水浴槽的一侧设有氢气进气口；所述氢气进气口连接至氢气罐。
退火管主体上的燃气孔的孔径为2-5毫米。设计退火管主体的燃气孔的孔径不能太大，太大则氧气容易进入退火管内部，对退火管内部的高速钢进行直接烧烤，因此既要保证氢气的进入量，又要保证氢气在通过燃气孔进入燃烧室的压力，压力太小则会导致远离氢气进气口一端的燃气孔出氢气压力小，导致氧气进入燃气孔，从而使得氢气直接在退火管主体内部燃烧。
实施例3：一种高速钢对流冷却退火管，所述高速钢对流冷却退火管包括退火管主体；所述退火管主体沿高速钢运动方向上依次设置有燃烧室和水浴槽；所述水浴槽的中央设有挡板，将水浴槽分割成左右两个互不联通的子水浴槽；所述水浴槽的两端各设有一个进水管；所述子水浴槽靠近挡板的一端各设有一个出水管；所述子水浴槽各设有一个循环水泵，并通过循环水泵在水浴槽中形成相对流动的冷却水流；所述水浴槽内的水漫过退火管主体；；所述退火管主体设置在燃烧室内的管段上位于水平方向的两侧面设有多个燃气孔；所述燃烧室内设有点火器；所述燃烧室的下端面设有新风进气口；所述燃烧室的上端面设有排烟口；所述退火管主体的高速钢出口端设有柔性密封块；所述退火管主体位于水浴槽的一侧设有氢气进气口；所述氢气进气口连接至氢气罐。
退火管主体上的燃气孔的孔径为2-5毫米，所述退火管主体上位于柔性密封块的外侧设有高速钢限位块；所述高速钢限位块的中央设有供高速钢通过的通孔，所述退火管主体内设有多节耐高温碳管，所述设置在退火管主体内的耐高温碳管的外径小于退火管主体的内径；所述耐高温碳管的长度为30-40厘米。
实施例4：一种高速钢对流冷却退火管，所述高速钢对流冷却退火管包括退火管主体；所述退火管主体沿高速钢运动方向上依次设置有燃烧室和水浴槽；所述水浴槽的中央设有挡板，将水浴槽分割成左右两个互不联通的子水浴槽；所述水浴槽的两端各设有一个进水管；所述子水浴槽靠近挡板的一端各设有一个出水管；所述子水浴槽各设有一个循环水泵，并通过循环水泵在水浴槽中形成相对流动的冷却水流；所述水浴槽内的水漫过退火管主体；；所述退火管主体设置在燃烧室内的管段上位于水平方向的两侧面设有多个燃气孔；所述燃烧室内设有点火器；所述燃烧室的下端面设有新风进气口；所述燃烧室的上端面设有排烟口；所述退火管主体的高速钢出口端设有柔性密封块；所述退火管主体位于水浴槽的一侧设有氢气进气口；所述氢气进气口连接至氢气罐。
退火管主体上的燃气孔的孔径为2-5毫米，所述退火管主体上位于柔性密封块的外侧设有高速钢限位块；所述高速钢限位块的中央设有供高速钢通过的通孔，所述退火管主体内设有多节耐高温碳管，所述设置在退火管主体内的耐高温碳管的外径小于退火管主体的内径；所述耐高温碳管的长度为30-40厘米，所述耐高温碳管上开设有一条侧缝。
实施例5：一种高速钢对流冷却退火管，所述高速钢对流冷却退火管包括退火管主体；所述退火管主体沿高速钢运动方向上依次设置有燃烧室和水浴槽；所述水浴槽的中央设有挡板，将水浴槽分割成左右两个互不联通的子水浴槽；所述水浴槽的两端各设有一个进水管；所述子水浴槽靠近挡板的一端各设有一个出水管；所述子水浴槽各设有一个循环水泵，并通过循环水泵在水浴槽中形成相对流动的冷却水流；所述水浴槽内的水漫过退火管主体；；所述退火管主体设置在燃烧室内的管段上位于水平方向的两侧面设有多个燃气孔；所述燃烧室内设有点火器；所述燃烧室的下端面设有新风进气口；所述燃烧室的上端面设有排烟口；所述退火管主体的高速钢出口端设有柔性密封块；所述退火管主体位于水浴槽的一侧设有氢气进气口；所述氢气进气口连接至氢气罐。
退火管主体上位于柔性密封块的外侧设有高速钢限位块；所述高速钢限位块的中央设有供高速钢通过的通孔，所述退火管主体内设有多节耐高温碳管，所述设置在退火管主体内的耐高温碳管的外径小于退火管主体的内径；所述耐高温碳管的长度为30-40厘米，所述耐高温碳管上开设有一条侧缝。
实施例6：一种高速钢对流冷却退火管，所述高速钢对流冷却退火管包括退火管主体；所述退火管主体沿高速钢运动方向上依次设置有燃烧室和水浴槽；所述水浴槽的中央设有挡板，将水浴槽分割成左右两个互不联通的子水浴槽；所述水浴槽的两端各设有一个进水管；所述子水浴槽靠近挡板的一端各设有一个出水管；所述子水浴槽各设有一个循环水泵，并通过循环水泵在水浴槽中形成相对流动的冷却水流；所述水浴槽内的水漫过退火管主体；；所述退火管主体设置在燃烧室内的管段上位于水平方向的两侧面设有多个燃气孔；所述燃烧室内设有点火器；所述燃烧室的下端面设有新风进气口；所述燃烧室的上端面设有排烟口；所述退火管主体的高速钢出口端设有柔性密封块；所述退火管主体位于水浴槽的一侧设有氢气进气口；所述氢气进气口连接至氢气罐。
退火管主体上位于柔性密封块的外侧设有高速钢限位块；所述高速钢限位块的中央设有供高速钢通过的通孔，所述退火管主体内设有多节耐高温碳管，所述设置在退火管主体内的耐高温碳管的外径小于退火管主体的内径；所述耐高温碳管的长度为30-40厘米，所述耐高温碳管上开设有一条侧缝，兵器该条侧缝为斜向开设。
Claims (9)
1.一种高速钢对流冷却退火管，其特征在于，所述高速钢对流冷却退火管包括退火管主体；所述退火管主体沿高速钢运动方向上依次设置有燃烧室和水浴槽；所述水浴槽的中央设有挡板，将水浴槽分割成左右两个互不联通的子水浴槽；所述水浴槽的两端各设有一个进水管；所述子水浴槽靠近挡板的一端各设有一个出水管；所述子水浴槽各设有一个循环水泵，并通过循环水泵在水浴槽中形成相对流动的冷却水流；所述水浴槽内的水漫过退火管主体；；所述退火管主体设置在燃烧室内的管段上，位于水平方向的两侧面设有多个燃气孔；所述燃烧室内设有点火器；所述燃烧室的下端面设有新风进气口；所述燃烧室的上端面设有排烟口；所述退火管主体的高速钢出口端设有柔性密封块；所述退火管主体位于水浴槽的一侧设有氢气进气口；所述氢气进气口连接至氢气罐。
2.根据权利要求1所述高速钢对流冷却退火管，其特征在于，所述所述水浴槽内设有多个分隔板，将水浴槽分割成一条折叠设置的水流通道；所述退火管主体穿过分隔板设置。
3.根据权利要求1所述高速钢对流冷却退火管，其特征在于，所述退火管主体上的燃气孔的孔径为2-5毫米。
4.根据权利要求1所述高速钢对流冷却退火管，其特征在于，所述退火管主体上位于柔性密封块的外侧设有高速钢限位块；所述高速钢限位块的中央设有供高速钢通过的通孔。
5.根据权利要求1所述高速钢对流冷却退火管，其特征在于，所述退火管主体内设有多节耐高温碳管。
6.根据权利要求2所述高速钢对流冷却退火管，其特征在于，所述出水管上设有散热器，用于给水浴槽内的冷却液降温。
7.根据权利要求5所述高速钢对流冷却退火管，其特征在于，所述设置在退火管主体内的耐高温碳管的外径小于退火管主体的内径；所述耐高温碳管的长度为30-40厘米。
8.根据权利要求6所述高速钢对流冷却退火管，其特征在于，所述耐高温碳管上开设有一条侧缝。
9.根据权利要求7所述高速钢对流冷却退火管，其特征在于，所述耐高温碳管上的侧缝为斜向开设。
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