CN111893291A - 精密薄板卷材全氢退火装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及钢材及有色金属热处理技术领域，提供一种超薄卷材退火时不与支撑板发生粘连的退火装置，方案是，具有全氢罩式退火炉炉体，炉台与内罩之间为密闭的循环有氢气的退火腔，炉台上设有对层放退火工件支撑的盘架，盘架包括底盘和至少一个堆盘；底盘具有上扇形板组和下扇形板组，同一平面上扇形板之间间隔处形成氢气在卷材端面上由内向外流通径向通道；上扇形板组和下扇形板组分别固定在支撑环的上端面和下端面，内、外圈的支撑环之间间隔为氢气在圆周方向流通周向通道；底盘的中心处通孔为氢气在卷材轴心流通轴心通道，上扇形板组中扇形板上自内圈向外圈排列有若干的吹气孔；堆盘具有结构与底盘相同的盘面，盘面上设有向下的立柱。
Description
技术领域
本发明涉及钢材及有色金属热处理技术领域，特别是涉及卷材规格为直径1.4～2.2米、板厚0.1～1.2毫米的高精密铜板带、高精密合金钢和食品级超薄超深冲薄板卷材的全氢退火装置。
背景技术
金属薄板带材轧制收卷后，一般需要整卷进行退火处理，以消除应力和软化材质，方法是将卷材放置在退火炉中按照相应材料的退火要求进行升温、保温和降温处理，由于整个过程需要若干小时，为提高工效和降低能源消耗，一般会将几个卷材堆放在退火炉中一起完成一次退火过程，堆放的卷材的轴线呈竖直的状态。
由于卷材的自重较重，每个卷材会达20～30吨，在退火温度600度的情况下，对于板材厚度较厚的板材，即使堆叠在一起，板材卷与卷之间也不会发生粘连，对稍薄一些的卷材可以在下层卷材与上层卷材之间设置隔板以防止卷材之间在端面上发生粘连。
但是，对于超薄的卷材，比如厚度0.6毫米甚至更薄的卷材，在炉中长时间处于600度高温时，即使温度不会使材料熔化，但由于材料太薄，卷材端面位置的板材还是会发生软化，加之卷材的自重过大，卷材的下端面会与炉台或隔板发生粘连，或者是卷材在下端面处内圈与外圈之间产生粘连，中国专利公开号CN203700425U公开了一种用于薄板退火的支撑对流装置，该装置设有隔板，隔板之间具有支撑立柱，卷材上端面与上层隔板之间具有间隙，该方案保证了卷材上端面不会出现粘连的状况，但卷材的下端面由下层隔板支撑，正好下端面又是受压面，在下端面上仍然会出现粘连的情况。
本申请之前，一直没有一个有效的手段克服上述的技术问题，所以目前，超薄卷材的制造方或使用方对这样的端面局部粘连的情况持一种接受的态度，一方面是认为属于一种不可避免的正常情况，另一方面就是粘连损坏面积较小且处于材料的边缘处、基本不会影响后续的使用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中存在的不足，提供一种超薄卷材退火时不与支撑板发生粘连的退火装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该精密薄板卷材全氢退火装置，具有全氢罩式退火炉炉体，所述的炉体具有内罩、外罩和炉台，炉台上设内循环风机，所述炉台与内罩之间为密闭的循环有氢气作为保护气体的退火腔，炉台上设有对层放的退火工件支撑的盘架，其特征是：所述的盘架包括底盘和至少一个置于底盘上方的堆盘；
所述的底盘为圆形、且具有上扇形板组和下扇形板组，每个扇形板组由圆周间隔排列的若干水平的扇形板组成，同一平面上扇形板之间的间隔处形成氢气在卷材端面上由内向外流通的径向通道；上扇形板组和下扇形板组分别固定在支撑环的上端面和下端面，所述的支撑环为处于同一平面的若干的同心圆的环或者是处于同一平面的一根螺旋形的环，内、外圈的支撑环之间间隔空间为氢气在圆周方向上流通的周向通道；底盘的中心处为通孔，所述通孔为氢气在卷材轴心位置轴向流通的轴心通道；
所述底盘的上扇形板组中的至少一块扇形板上自内圈向外圈排列有若干的吹气孔，所述的吹气孔对应于周向通道，部分自轴心通道的氢气依次经径向通道、周向通道和吹气孔吹向卷材的端面，吹出的氢气在卷材端面与扇形板之间分布的细微缝隙渗透流动；
所述堆盘具有结构与前述底盘结构相同的盘面，相近于盘面外圈处圆周排列有向下直立的外立柱，相近于盘面中心通孔处圆周排列有向下直立的内立柱，所述的外立柱和内立柱的下端抵在底盘上或者抵在下层堆盘的盘面上。
具体的为了使外立柱的支撑状态稳定，所述外立柱上端固定在盘面上，位于外立柱的近下端设有定位环圈，所述定位环圈联接每个外立柱。
为了便于堆盘堆放时定位，所述定位环圈上间隔设置有至少两个向下伸出的定位导柱，所述底盘和堆盘的盘面上设有对应于定位导柱的定位孔以使堆盘便于堆放到底盘或下层堆盘上。
由于盘面与卷材的上端面可以留出防止粘连的间隙，但又为了防止过多的氢气从该间隙处流动而不能保证更需要有氢气流动的卷材的下端面，所述盘面下方相近于中心通孔处设有导风圈，以使该处流过的氢气仅作轴向运动。
具体的，所述圆周排列的内立柱的下端的外周具有倒角，以使内立柱便于伸入卷材孔抵在底盘或下层盘面上。
为了使卷材放置稳定和氢气流动顺畅，所述的扇形板具有面积较大的主支撑板和面积较小的辅支撑板，所述的主支撑板和辅支撑板交错设置。
具体的，设置在盘面主支撑板上的外立柱为直径较大的主立柱，设置在辅支撑板上的外立柱为直径较小的辅立柱。
需要从机理上进行特别说明的是，上述方案的主要发明点仅是在上扇形板组中的扇形板上开设吹向卷材下端面的吹气孔，虽然是一个并不复杂的技术手段，但却是解决了一个困扰多年的难点问题，在卷材退火温度需要保证、减小扇形板的面积又会在卷材的端面产生压痕的情况下，使用较大面积的扇形板一直存在卷材端面粘连的问题，上述方案之所以取得意料不到的效果、超薄板卷材端面退火不再发生粘连，是利用了卷材在卷制过程中自然形成的在端面上相邻卷材层之间存在微小的高度差以及氢气较强的渗透性，之前使用的较大面积的支撑扇形板，加之每个扇形板与卷材相接触的接触面的边缘有相互密切接触的情况，即使是较强渗透性的氢气也无法渗透，上述方案中通过吹气孔使氢气存在于各层卷材高度差的空间后再对相邻的单层或少量层数的卷材端面进行渗透就比较容易实现了，退火过程有升温和降温的过程，在高温时，卷材端面与扇形板之间所有的细微间隙处始终存在流动渗透的氢气，这样就不会发生粘连了，温度降低时则更不会发生粘连了。
本发明的有益效果是：本发明通过退火时对薄板卷材下端面充分的吹氢气渗透，利用卷材端面细微的凹凸不平有效的防止了超薄卷材端面与支撑板之间的粘连的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中底盘的结构示意图；
图3是本发明中堆盘的结构示意图；
图4是由底盘和堆盘组合成盘架的示意图；
图5是薄板卷材在盘架上的堆放状态示意图；
图中的标号为：1、内罩，2、外罩，3、炉台，4、内循环风机，5、退火腔，6、底盘，6-1、上扇形板组，6-2、下扇形板组，6-3、径向通道，6-4、支撑环，6-5、周向通道，6-6、轴心通道，6-7、吹气孔，6-8、主支撑板，6-9、辅支撑板，7、堆盘，7-1、外立柱，7-2、内立柱，7-3、定位环圈，7-4、定位导柱，7-5、导风圈。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
如附图1的精密薄板卷材全氢退火装置，具有全氢罩式退火炉炉体，炉体具有内罩1、外罩2和炉台3，炉台3上设内循环风机4，炉台3与内罩1之间为密闭的循环有氢气作为保护气体的退火腔5，炉台3上设有对层放的退火工件支撑的盘架，盘架包括底盘6和至少一个置于底盘6上方的堆盘7；
如附图2，底盘6为圆形、且具有上扇形板组6-1和下扇形板组6-2，扇形板组由圆周间隔排列的若干水平的扇形板组成，同一平面上扇形板之间的间隔处形成氢气在卷材端面上由内向外流通的径向通道6-3；上扇形板组6-1和下扇形板组6-2分别固定在支撑环6-4的上端面和下端面，支撑环6-4为处于同一平面的若干的同心圆的环或者是处于同一平面的一根螺旋形的环，内、外圈支撑环6-4之间的间隔空间为氢气在圆周方向上流通的周向通道6-5；底盘6的中心处为通孔，通孔为氢气在卷材轴心位置轴向流通的轴心通道6-6；
底盘6的上扇形板组6-1中圆周等分设置的四块扇形板上自内圈向外圈排列有若干的吹气孔6-7，吹气孔6-7对应于周向通道6-5，部分自轴心通道6-6的氢气依次经径向通道6-3、周向通道6-5和吹气孔6-7吹向卷材的端面，吹出的氢气在卷材端面与扇形板之间分布的细微缝隙渗透流动；
如附图3，堆盘7具有结构与前述底盘6结构相同的盘面，相近于盘面外圈处圆周排列有向下直立的外立柱7-1，相近于盘面中心通孔处圆周排列有向下直立的内立柱7-2，外立柱7-1和内立柱7-2的下端抵在底盘6上或者抵在下层堆盘7的盘面上，如附图4和5所示。
再如附图3，外立柱7-2上端固定在盘面上，位于外立柱7-2的近下端设有定位环圈7-3，定位环圈7-3联接每个外立柱。
定位环圈7-3上间隔设置有至少两个向下伸出的定位导柱7-4，底盘6和堆盘7的盘面上设有对应于定位导柱7-4的定位孔以使堆盘7便于堆放到底盘6或下层堆盘7上。
盘面下方相近于中心通孔处设有导风圈7-5，以使该处流过的氢气仅作轴向运动。
一种在附图中没有绘出的结构，圆周排列的内立柱7-2的下端的外周具有倒角，以使内立柱7-2便于伸入卷材孔抵在底盘6或下层盘面上。
图3中，扇形板具有面积较大的主支撑板6-8和面积较小的辅支撑板6-9，所述的主支撑板6-8和辅支撑板6-9交错设置；设置在盘面主支撑板6-8上的外立柱7-1为直径较大的主立柱，设置在辅支撑板6-9上的外立柱7-1为直径较小的辅立柱。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.精密薄板卷材全氢退火装置，具有全氢罩式退火炉炉体，所述的炉体具有内罩(1)、外罩(2)和炉台(3)，炉台(3)上设内循环风机(4)，所述炉台(3)与内罩(1)之间为密闭的循环有氢气作为保护气体的退火腔(5)，炉台(3)上设有对层放的退火工件支撑的盘架，其特征是：所述的盘架包括底盘(6)和至少一个置于底盘(6)上方的堆盘(7)；
所述的底盘(6)为圆形、且具有上扇形板组(6-1)和下扇形板组(6-2)，每个扇形板组由圆周间隔排列的若干水平的扇形板组成，同一平面上扇形板之间的间隔处形成氢气在卷材端面上由内向外流通的径向通道(6-3)；上扇形板组(6-1)和下扇形板组(6-2)分别固定在支撑环(6-4)的上端面和下端面，所述的支撑环(6-4)为处于同一平面的若干的同心圆的环或者是处于同一平面的一根螺旋形的环，内、外圈的支撑环(6-4)之间间隔空间为氢气在圆周方向上流通的周向通道(6-5)；底盘(6)的中心处为通孔，所述通孔为氢气在卷材轴心位置轴向流通的轴心通道(6-6)；
所述底盘(6)的上扇形板组(6-1)中的至少一块扇形板上自内圈向外圈排列有若干的吹气孔(6-7)，所述的吹气孔(6-7)对应于周向通道(6-5)，部分自轴心通道(6-6)的氢气依次经径向通道(6-3)、周向通道(6-5)和吹气孔(6-7)吹向卷材的端面，吹出的氢气在卷材端面与扇形板之间分布的细微缝隙渗透流动；
所述堆盘(7)具有结构与前述底盘(6)结构相同的盘面，相近于盘面外圈处圆周排列有向下直立的外立柱(7-1)，相近于盘面中心通孔处圆周排列有向下直立的内立柱(7-2)，所述的外立柱(7-1)和内立柱(7-2)的下端抵在底盘(6)上或者抵在下层堆盘(7)的盘面上。
2.根据权利要求1所述的精密薄板卷材全氢退火装置，其特征是：所述外立柱(7-2)上端固定在盘面上，位于外立柱(7-2)的近下端设有定位环圈(7-3)，所述定位环圈(7-3)联接每个外立柱。
3.根据权利要求2所述的精密薄板卷材全氢退火装置，其特征是：所述定位环圈(7-3)上间隔设置有至少两个向下伸出的定位导柱(7-4)，所述底盘(6)和堆盘(7)的盘面上设有对应于定位导柱(7-4)的定位孔以使堆盘(7)便于堆放到底盘(6)或下层堆盘(7)上。
4.根据权利要求2所述的精密薄板卷材全氢退火装置，其特征是：所述盘面下方相近于中心通孔处设有导风圈(7-5)，以使该处流过的氢气仅作轴向运动。
5.根据权利要求1所述的精密薄板卷材全氢退火装置，其特征是：所述圆周排列的内立柱(7-2)的下端的外周具有倒角，以使内立柱(7-2)便于伸入卷材孔抵在底盘(6)或下层盘面上。
6.根据权利要求1所述的精密薄板卷材全氢退火装置，其特征是：所述的扇形板具有面积较大的主支撑板(6-8)和面积较小的辅支撑板(6-9)，所述的主支撑板(6-8)和辅支撑板(6-9)交错设置。
7.根据权利要求1所述的精密薄板卷材全氢退火装置，其特征是：设置在盘面主支撑板(6-8)上的外立柱(7-1)为直径较大的主立柱，设置在辅支撑板(6-9)上的外立柱(7-1)为直径较小的辅立柱。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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