CN111471953A - 一种结晶器铜板热喷涂涂层后热处理设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种结晶器铜板热喷涂涂层后热处理设备，包括炉体、固定块和上盖，所述炉体的内部安装有石墨板状加热器，且所述石墨板状加热器的温控端位于炉体的外壁上，所述炉体的侧壁上固定焊接有支撑板，所述支撑板的上端固定安装有真空泵，所述真空泵的抽气端通过连接管与炉体的内部连通，所述炉体的下端固定焊接有支撑架，所述支撑架的上端分别设置有风冷组件和水冷组件，所述上盖通过阻尼铰链铰接于炉体的上端。本发明能通过风冷组件使炉体内部温度快速降温，并且通过水冷组件使固定块内安装的铜板快速降温，代替现有的采用常压下的气氛炉进行后热处理，降低铜板热喷涂涂层热处理后的变形，减少还原气体的消耗。

Description

一种结晶器铜板热喷涂涂层后热处理设备
技术领域
本发明属于钢铁冶金设备表面改性技术领域，具体涉及一种结晶器铜板热喷涂涂层后热处理设备。
背景技术
与电镀镀层相比，现有热喷涂技术方法制备的涂层具有较好的耐磨损和抗高温腐蚀性能，可大幅度地提高结晶器铜板的使用寿命。为了获得较高的涂层结合力，采用热喷涂技术制备的涂层必须要进行后热处理，通过涂层材料与基材在高温下的扩散，实现涂层的冶金结合。
但目前已有的采用热喷涂制备的铜板涂层，其后热处理，主要是采用常压下的气氛炉进行后热处理。由于热喷涂涂层的应力较大以及热处理时的热冲击较大，热处理后铜板变形严重；为了在常压下构建一个还原气氛以减少涂层的氧化，还原气体的消耗量极大，为此我们提出一种结晶器铜板热喷涂涂层后热处理设备来解决现有技术中存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结晶器铜板热喷涂涂层后热处理设备，以解决上述背景技术中提出现有技术中由于热喷涂涂层的应力较大以及热处理时的热冲击较大，热处理后铜板变形严重；为了在常压下构建一个还原气氛以减少涂层的氧化，还原气体的消耗量极大的问题。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种结晶器铜板热喷涂涂层后热处理设备，包括炉体、固定块和上盖，所述炉体的内部安装有石墨板状加热器，且所述石墨板状加热器的温控端位于炉体的外壁上，所述炉体的侧壁上固定焊接有支撑板，所述支撑板的上端固定安装有真空泵，所述真空泵的抽气端通过连接管与炉体的内部连通，所述炉体的下端固定焊接有支撑架，所述支撑架的上端分别设置有风冷组件和水冷组件，所述固定块固定安装于炉体的内部，所述上盖通过阻尼铰链铰接于炉体的上端，所述炉体上设置有热电偶；
所述风冷组件包括风机和第一水箱，所述第一水箱上分别开设有进气管和出气管，所述进气管上设置有单向阀，所述出气管的内部安装有防水透气膜滤网，所述风机的进气端通过连接管连通于出气管，所述风机的出气端通过连接管连通于炉体的内部；
所述水冷组件包括水泵、冷却水管和第二水箱，所述水泵固定安装于第二水箱的上端，且水泵的进水口通过连接管与第二水箱的内部连通，所述水泵的出水端通过连接管与冷却水管的进口连通，且冷却水管的出口通过连接管连通于第二水箱内部，所述冷却水管安装于固定块的下端。
优选的，所述固定块设置为导热固定块，且固定块的上端开设有用于放置铜板的放置槽，所述固定块的下端开设有用于安装冷却水管的凹槽，所述冷却水管通过管卡卡接固定于凹槽内部，且冷却水管在凹槽内呈蛇形设置。
优选的，所述第一水箱的内部设置有折流板，且所述进气管和出气管分别位于第一水箱的上下两侧，所述第一水箱和第二水箱均设置有带有加水管的水箱。
优选的，所述炉体的下端一侧设置有用于对炉体内部充入惰性气体的充气管。
优选的，所述上盖的一端通过搭扣卡接固定于炉体的侧壁上，所述搭扣的锁舌固定安装于炉体的侧壁上，且搭扣的钩座固定安装于上盖的侧壁上。
优选的，所述支撑板的下表面固定焊接有斜撑柱，所述斜撑柱的一端固定焊接于炉体的侧壁上。
优选的，真空泵设置为旋片式变容真空泵。
优选的，所述炉体的上端开设有用于在充气后炉体内部气体排出的出气孔。
本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种结晶器铜板热喷涂涂层后热处理设备，与现有技术相比，具有以下优点：
本发明通过在支撑架的上端分别设置有风冷组件和水冷组件，并且将风冷组件中风机的出气端通过连接管连通于炉体的内部，以及将固定块设置为导热固定块，并且在固定块的下端开设有用于安装水冷组件中冷却水管的凹槽，以及将水泵的出水端通过连接管与冷却水管的进口连通，且冷却水管的出口通过连接管连通于第二水箱内部，能通过风冷组件使炉体内部温度快速降温，并且通过水冷组件使固定块内安装的铜板快速降温，代替现有的采用常压下的气氛炉进行后热处理，降低铜板热喷涂涂层热处理后的变形，减少还原气体的消耗。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明第一水箱的内部结构示意图；
图3为本发明冷却水管的结构示意图；
图4为本发明固定块的结构示意图。
图中：1、炉体；2、石墨板状加热器；3、支撑板；4、真空泵；5、支撑架；6、风冷组件；7、水冷组件；8、固定块；9、上盖；10、阻尼铰链；11、风机；12、第一水箱；13、进气管；14、出气管；15、单向阀；16、防水透气膜滤网；17、水泵；18、冷却水管；19、第二水箱；20、放置槽；21、凹槽；22、管卡；23、加水管；24、充气管；25、搭扣；26、热电偶；27、斜撑柱；28、出气孔；29、折流板。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。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。
本发明提供了如图1-4所示的一种结晶器铜板热喷涂涂层后热处理设备，包括炉体1、固定块8和上盖9，炉体1的内部安装有石墨板状加热器2，且石墨板状加热器2的温控端位于炉体1的外壁上，石墨板状加热器2的加热温度最高为1600℃，炉体1的侧壁上固定焊接有支撑板3，支撑板3的上端固定安装有真空泵4，真空泵4的抽气端通过连接管与炉体1的内部连通，炉体1的下端固定焊接有支撑架5，支撑架5的上端分别设置有风冷组件6和水冷组件7，固定块8固定安装于炉体1的内部，上盖9通过阻尼铰链10铰接于炉体1的上端，炉体1上设置有热电偶26；
风冷组件6包括风机11和第一水箱12，第一水箱12上分别开设有进气管13和出气管14，进气管13上设置有单向阀15，出气管14的内部安装有防水透气膜滤网16，风机11的进气端通过连接管连通于出气管14，风机11的出气端通过连接管连通于炉体1的内部；
水冷组件7包括水泵17、冷却水管18和第二水箱19，水泵17固定安装于第二水箱19的上端，且水泵17的进水口通过连接管与第二水箱19的内部连通，水泵17的出水端通过连接管与冷却水管18的进口连通，且冷却水管18的出口通过连接管连通于第二水箱19内部，冷却水管18安装于固定块8的下端。
其中，固定块8设置为导热固定块，且固定块8的上端开设有用于放置铜板的放置槽20，固定块8的下端开设有用于安装冷却水管18的凹槽21，冷却水管18通过管卡22卡接固定于凹槽21内部，且冷却水管18在凹槽21内呈蛇形设置。
其中，第一水箱12的内部设置有折流板29，且进气管13和出气管14分别位于第一水箱12的上下两侧，第一水箱12和第二水箱19均设置有带有加水管23的水箱。
其中，炉体1的下端一侧设置有用于对炉体内部充入惰性气体的充气管24。
其中，上盖9的一端通过搭扣25卡接固定于炉体1的侧壁上，搭扣25的锁舌固定安装于炉体1的侧壁上，且搭扣25的钩座固定安装于上盖9的侧壁上。
其中，支撑板3的下表面固定焊接有斜撑柱27，斜撑柱27的一端固定焊接于炉体1的侧壁上。
其中，真空泵4设置为旋片式变容真空泵。
其中，炉体1的上端开设有用于在充气后炉体1内部气体排出的出气孔28。
工作原理：本发明通过在支撑架5的上端分别设置有风冷组件6和水冷组件7，并且将风冷组件6中风机11的出气端通过连接管连通于炉体1的内部，以及将固定块8设置为导热固定块，并且在固定块8的下端开设有用于安装水冷组件7中冷却水管18的凹槽21，以及将水泵17的出水端通过连接管与冷却水管18的进口连通，且冷却水管18的出口通过连接管连通于第二水箱19内部，能通过风冷组件6使炉体1内部温度快速降温，并且通过水冷组件7使固定块8内安装的铜板快速降温，代替现有的采用常压下的气氛炉进行后热处理，降低铜板热喷涂涂层热处理后的变形，减少还原气体的消耗。
具体实施时，铜板在真空状态下加热至高温，铜板基体与涂层被氧化量极少，经该热处理工艺处理后，铜板表面无黑色氧化异常，涂层表面光亮，呈金属光泽；高温后的快速冷却是通过气冷系统和充气系统来完成的，通常采用的冷却气体为氮气。铜板散热快，热冲击小，因此，热处理后铜板变形量小；当涂层被加热至接近熔融状态时，在真空条件小，更有利于涂层中的气体、杂质等浮出涂层表面，使得涂层的性能更优异；
其中，本发明结晶器铜板热喷涂涂层后热处理设备的动力要求：电压：380V，相数：三相，频率：50HZ，装机总功率：210kW；循环冷却水：进水温度：≤35℃，进水压力：0.15～0.25MPa，流量：≥40m3/h；压缩空气：压缩空气压力：0.5～0.6MPa，流量：≥0.1m3/min；冷却介质：高纯氮气或氩气：纯度≥99.999％；设备占地面积：长×宽＝6m×4m，设备高3.3m，长度方向需预留3m的空间用于工件进、出炉，地面需要预埋台车行走轨道。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种结晶器铜板热喷涂涂层后热处理设备，包括炉体(1)、固定块(8)和上盖(9)，其特征在于：所述炉体(1)的内部安装有石墨板状加热器(2)，且所述石墨板状加热器(2)的温控端位于炉体(1)的外壁上，所述炉体(1)的侧壁上固定焊接有支撑板(3)，所述支撑板(3)的上端固定安装有真空泵(4)，所述真空泵(4)的抽气端通过连接管与炉体(1)的内部连通，所述炉体(1)的下端固定焊接有支撑架(5)，所述支撑架(5)的上端分别设置有风冷组件(6)和水冷组件(7)，所述固定块(8)固定安装于炉体(1)的内部，所述上盖(9)通过阻尼铰链(10)铰接于炉体(1)的上端，所述炉体(1)上设置有热电偶(26)；
所述风冷组件(6)包括风机(11)和第一水箱(12)，所述第一水箱(12)上分别开设有进气管(13)和出气管(14)，所述进气管(13)上设置有单向阀(15)，所述出气管(14)的内部安装有防水透气膜滤网(16)，所述风机(11)的进气端通过连接管连通于出气管(14)，所述风机(11)的出气端通过连接管连通于炉体(1)的内部；
所述水冷组件(7)包括水泵(17)、冷却水管(18)和第二水箱(19)，所述水泵(17)固定安装于第二水箱(19)的上端，且水泵(17)的进水口通过连接管与第二水箱(19)的内部连通，所述水泵(17)的出水端通过连接管与冷却水管(18)的进口连通，且冷却水管(18)的出口通过连接管连通于第二水箱(19)内部，所述冷却水管(18)安装于固定块(8)的下端。
2.根据权利要求1所述的一种结晶器铜板热喷涂涂层后热处理设备，其特征在于：所述固定块(8)设置为导热固定块，且固定块(8)的上端开设有用于放置铜板的放置槽(20)，所述固定块(8)的下端开设有用于安装冷却水管(18)的凹槽(21)，所述冷却水管(18)通过管卡(22)卡接固定于凹槽(21)内部，且冷却水管(18)在凹槽(21)内呈蛇形设置。
3.根据权利要求1所述的一种结晶器铜板热喷涂涂层后热处理设备，其特征在于：所述第一水箱(12)的内部设置有折流板(29)，且所述进气管(13)和出气管(14)分别位于第一水箱(12)的上下两侧，所述第一水箱(12)和第二水箱(19)均设置有带有加水管(23)的水箱。
4.根据权利要求1所述的一种结晶器铜板热喷涂涂层后热处理设备，其特征在于：所述炉体(1)的下端一侧设置有用于对炉体内部充入惰性气体的充气管(24)。
5.根据权利要求1所述的一种结晶器铜板热喷涂涂层后热处理设备，其特征在于：所述上盖(9)的一端通过搭扣(25)卡接固定于炉体(1)的侧壁上，所述搭扣(25)的锁舌固定安装于炉体(1)的侧壁上，且搭扣(25)的钩座固定安装于上盖(9)的侧壁上。
6.根据权利要求1所述的一种结晶器铜板热喷涂涂层后热处理设备，其特征在于：所述支撑板(3)的下表面固定焊接有斜撑柱(27)，所述斜撑柱(27)的一端固定焊接于炉体(1)的侧壁上。
7.根据权利要求1所述的一种结晶器铜板热喷涂涂层后热处理设备，其特征在于：真空泵(4)设置为旋片式变容真空泵。
8.根据权利要求1所述的一种结晶器铜板热喷涂涂层后热处理设备，其特征在于：所述炉体(1)的上端开设有用于在充气后炉体(1)内部气体排出的出气孔(28)。
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