CN115323129A - 一种超低碳钢棒球化退火工艺及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超低碳钢棒球化退火工艺及其装置，包括基台和用于对钢棒进行退火的炉体，所述转动机构包括下盘和上盘，所述下盘可转动的安装于炉体的内腔底部，所述下盘的表面开设有固定钢棒下端的固定槽，所述上盘上开设用用于固定钢棒的固定孔；所述基台的底部固定安装有伺服电机，所述转轴位于炉体内腔的一端销接于下盘的底部中心位置；所述炉体的内部设有为钢棒升温的加热机构，所述基台上设有为钢棒降温的冷却机构。本发明通过下盘和上盘固定钢棒，并进行缓慢匀速转动，且启动加热机构，能够使得超低碳钢棒在进行球化退火时受热均匀，使得钢棒不易发生变形的问题，提高了退火的品质。
Description
技术领域
本发明属于退火设备技术领域，具体涉及一种超低碳钢棒球化退火工艺及其装置。
背景技术
球化退火是使钢中碳化物球化而进行的退火，得到在铁素体基体上均匀分布的球状或颗粒状碳化物的组织。
传统的退火设备在对超低碳钢棒进行退火时，由于仅仅是将钢棒放置于退火腔内进行，使得钢棒的受热不够均匀，钢棒容易产生变形，降低产品的质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超低碳钢棒球化退火工艺及其装置，通过下盘和上盘固定钢棒，并进行缓慢匀速转动，且启动加热机构，能够使得超低碳钢棒在进行球化退火时受热均匀，使得钢棒不易发生变形的问题，提高了退火的品质，以解决上述背景技术中提出现有技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种超低碳钢棒球化退火装置，包括基台和用于对钢棒进行退火的炉体，所述炉体设于基台的表面，所述炉体的顶部设有顶盖；
所述炉体的内腔设有承载钢棒且使其均匀受热的转动机构，所述转动机构包括下盘和上盘，所述下盘可转动的安装于炉体的内腔底部，所述下盘的中心位置固定焊接有连杆，所述连杆的上端固定焊接于上盘的底部中心位置，所述下盘的表面开设有固定钢棒下端的固定槽，所述上盘上开设用用于固定钢棒的固定孔；
所述转动机构还包括伺服电机，所述基台的底部固定安装有伺服电机，所述伺服电机的输出端通过联轴器固定连接有转轴，所述转轴的上端贯穿基台和炉体且延伸至炉体的内腔底部，所述转轴位于炉体内腔的一端销接于下盘的底部中心位置；
所述炉体的内部设有为钢棒升温的加热机构，所述基台上设有为钢棒降温的冷却机构。
优选的，所述固定槽在下盘上呈等距环绕开设有多组，所述固定孔在上盘上呈等距环绕开设有多组，所述固定槽和固定孔一一对应。
优选的，所述下盘的底部中心位置设有安装筒，所述转轴的上端插接于安装筒的内部，所述安装筒和转轴上对应开设供销杆通过的销孔。
优选的，所述下盘的底部对称安装有四组用于支撑下盘的万向球，所述炉体的内底部呈环形开设有与万向球的钢珠相适配的环形槽。
优选的，所述加热机构包括两组环形板、绝缘杆和加热电阻丝，所述炉体的内壁对称设有两组环形板，所述环形板之间等距环绕设有多组绝缘杆，所述绝缘杆上缠绕设置有加热电阻丝，加热电阻丝设置为高温电阻丝。
优选的，所述冷却机构包括热风机和散热管，所述基台上位于炉体的两侧对称安装有两组热风机，所述热风机出气端的出风管一端贯穿炉体且延伸至其内底部，所述顶盖的顶部设有连通于炉体的散热管，散热管上安装有阀门。
一种超低碳钢棒球化退火工艺，包括以下步骤：
S1、工作人员对炉体进安检和调试，使设备处于良好的状态，同时，对超低碳钢棒进行表面清理；
S2、打开炉体顶部的顶盖，将钢棒的下端穿过上盘上的固定孔直至钢棒的下端插入下盘上的固定槽内，固定孔和固定槽一一对应，且每一组钢棒均处于竖直状态；
S3、将顶盖闭合，通过控制面板启动设备的加热机构，加热电阻丝将炉体内腔的温度缓慢升至Ac1+20-40℃，保持一段时间，于此同时，通过控制面板启动基台底部的伺服电机，转轴带动下盘、上盘和钢棒进行缓慢匀速转动，使得钢棒均匀受热；
S4、一段时间后，扭转顶盖上散热管的阀门，并启动热风机，采用热风机的低热风对钢棒的高热进行换热冷却，并进行温度的递减，冷却完成后出炉进行检查，合格后进行下一工序即可。
优选的，所述S3中的升温区间为730℃-740℃，升温速度为5℃/min，保温时间为2h，降温伺服电机的转速为5-8r/min。
优选的，所述S4中冷却速度为25℃/h，冷却温度为冷却至640℃。
本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种超低碳钢棒球化退火工艺及其装置，与现有技术相比，具有以下优点：
本发明通过在基台上设置炉体，炉体顶部设置顶盖，炉体内部设置包括下盘和上盘的转动机构，下盘顶部通过连杆连接上盘，下盘上开设固定槽，上盘上对应开设固定孔，基台底部设置伺服电机，伺服电机输出端的转轴上端销接于下盘的底部，炉体的内部设置包括环形板、绝缘杆和加热电阻丝的加热机构，通过下盘和上盘固定钢棒，并进行缓慢匀速转动，且启动加热机构，能够使得超低碳钢棒在进行球化退火时受热均匀，使得钢棒不易发生变形的问题，提高了退火的品质。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明上盘的结构示意图；
图3为本发明安装筒的结构示意图；
图4为本发明万向球的结构示意图。
图中：1、基台；2、炉体；3、顶盖；4、下盘；5、上盘；6、连杆；7、固定槽；8、固定孔；9、伺服电机；10、转轴；11、安装筒；12、万向球；13、环形板；14、绝缘杆；15、加热电阻丝；16、热风机；17、散热管。
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所示的一种超低碳钢棒球化退火装置，包括基台1和用于对钢棒进行退火的炉体2，炉体2设于基台1的表面，炉体2的顶部设有顶盖3；炉体2的内腔设有承载钢棒且使其均匀受热的转动机构，转动机构包括下盘4和上盘5，下盘4可转动的安装于炉体2的内腔底部，下盘4的中心位置固定焊接有连杆6，连杆6的上端固定焊接于上盘5的底部中心位置，下盘4的表面开设有固定钢棒下端的固定槽7，上盘5上开设用用于固定钢棒的固定孔8；转动机构还包括伺服电机9，基台1的底部固定安装有伺服电机9，伺服电机9的输出端通过联轴器固定连接有转轴10，转轴10的上端贯穿基台1和炉体2且延伸至炉体2的内腔底部，转轴10位于炉体2内腔的一端销接于下盘4的底部中心位置；炉体2的内部设有为钢棒升温的加热机构，基台1上设有为钢棒降温的冷却机构。
本发明通过在基台1上设置炉体2，炉体2顶部设置顶盖3，炉体2内部设置包括下盘4和上盘5的转动机构，下盘4顶部通过连杆6连接上盘5，下盘4上开设固定槽7，上盘5上对应开设固定孔8，基台1底部设置伺服电机9，伺服电机9输出端的转轴10上端销接于下盘4的底部，炉体2的内部设置包括环形板13、绝缘杆14和加热电阻丝15的加热机构，通过下盘4和上盘5固定钢棒，并进行缓慢匀速转动，并启动加热机构，能够使得超低碳钢棒在进行球化退火时受热均匀，使得钢棒不易发生变形的问题，提高了退火的品质。
如图3和4所示：
固定槽7在下盘4上呈等距环绕开设有多组，固定孔8在上盘5上呈等距环绕开设有多组，固定槽7和固定孔8一一对应，下盘4的底部中心位置设有安装筒11，转轴10的上端插接于安装筒11的内部，安装筒11和转轴10上对应开设供销杆通过的销孔，下盘4的底部对称安装有四组用于支撑下盘4的万向球12，炉体2的内底部呈环形开设有与万向球12的钢珠相适配的环形槽。
伺服电机9输出轴一端的转轴10插接于下盘4底部的安装筒11内部，且转轴10一端和安装筒11上对应设置用于插入销杆的销孔，使得本发明的内部的下盘4和上盘5能够快速便捷的安装使用和拆卸清洁，具有较高的实用价值；万向球12能够在保持下盘4转动的情况下为其提供一定的支撑能力。
加热机构包括两组环形板13、绝缘杆14和加热电阻丝15，炉体2的内壁对称设有两组环形板13，环形板13之间等距环绕设有多组绝缘杆14，绝缘杆14上缠绕设置有加热电阻丝15，加热电阻丝15设置为高温电阻丝，冷却机构包括热风机16和散热管17，基台1上位于炉体2的两侧对称安装有两组热风机16，热风机16出气端的出风管一端贯穿炉体2且延伸至其内底部，顶盖3的顶部设有连通于炉体2的散热管17，散热管17上安装有阀门。
通过热风机16的低热风对钢棒进行冷却，能够延缓降温速度，区别于传统的自然降温和冷风降温，进一步提高了退火品质。
一种超低碳钢棒球化退火工艺，包括以下步骤：
S1、工作人员对炉体2进安检和调试，使设备处于良好的状态，同时，对超低碳钢棒进行表面清理；
S2、打开炉体2顶部的顶盖3，将钢棒的下端穿过上盘5上的固定孔8直至钢棒的下端插入下盘4上的固定槽7内，固定孔8和固定槽7一一对应，且每一组钢棒均处于竖直状态；
S3、将顶盖3闭合，通过控制面板启动设备的加热机构，加热电阻丝将炉体2内腔的温度缓慢升至Ac1+20-40℃，保持一段时间，于此同时，通过控制面板启动基台1底部的伺服电机9，转轴10带动下盘4、上盘5和钢棒进行缓慢匀速转动，使得钢棒均匀受热；
S4、一段时间后，扭转顶盖3上散热管17的阀门，并启动热风机16，采用热风机16的低热风对钢棒的高热进行换热冷却，并进行温度的递减，冷却完成后出炉进行检查，合格后进行下一工序即可。
其中，S3中的升温区间为730℃-740℃，升温速度为5℃/min，保温时间为2h，降温伺服电机9的转速为5-8r/min，S4中冷却速度为25℃/h，冷却温度为冷却至640℃。
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 (9)
1.一种超低碳钢棒球化退火装置，包括基台(1)和用于对钢棒进行退火的炉体(2)，其特征在于：所述炉体(2)设于基台(1)的表面，所述炉体(2)的顶部设有顶盖(3)；
所述炉体(2)的内腔设有承载钢棒且使其均匀受热的转动机构，所述转动机构包括下盘(4)和上盘(5)，所述下盘(4)可转动的安装于炉体(2)的内腔底部，所述下盘(4)的中心位置固定焊接有连杆(6)，所述连杆(6)的上端固定焊接于上盘(5)的底部中心位置，所述下盘(4)的表面开设有固定钢棒下端的固定槽(7)，所述上盘(5)上开设用用于固定钢棒的固定孔(8)；
所述转动机构还包括伺服电机(9)，所述基台(1)的底部固定安装有伺服电机(9)，所述伺服电机(9)的输出端通过联轴器固定连接有转轴(10)，所述转轴(10)的上端贯穿基台(1)和炉体(2)且延伸至炉体(2)的内腔底部，所述转轴(10)位于炉体(2)内腔的一端销接于下盘(4)的底部中心位置；
所述炉体(2)的内部设有为钢棒升温的加热机构，所述基台(1)上设有为钢棒降温的冷却机构。
2.根据权利要求1所述的一种超低碳钢棒球化退火装置，其特征在于：所述固定槽(7)在下盘(4)上呈等距环绕开设有多组，所述固定孔(8)在上盘(5)上呈等距环绕开设有多组，所述固定槽(7)和固定孔(8)一一对应。
3.根据权利要求1所述的一种超低碳钢棒球化退火装置，其特征在于：所述下盘(4)的底部中心位置设有安装筒(11)，所述转轴(10)的上端插接于安装筒(11)的内部，所述安装筒(11)和转轴(10)上对应开设供销杆通过的销孔。
4.根据权利要求1所述的一种超低碳钢棒球化退火装置，其特征在于：所述下盘(4)的底部对称安装有四组用于支撑下盘(4)的万向球(12)，所述炉体(2)的内底部呈环形开设有与万向球(12)的钢珠相适配的环形槽。
5.根据权利要求1所述的一种超低碳钢棒球化退火装置，其特征在于：所述加热机构包括两组环形板(13)、绝缘杆(14)和加热电阻丝(15)，所述炉体(2)的内壁对称设有两组环形板(13)，所述环形板(13)之间等距环绕设有多组绝缘杆(14)，所述绝缘杆(14)上缠绕设置有加热电阻丝(15)，加热电阻丝(15)设置为高温电阻丝。
6.根据权利要求1所述的一种超低碳钢棒球化退火装置，其特征在于：所述冷却机构包括热风机(16)和散热管(17)，所述基台(1)上位于炉体(2)的两侧对称安装有两组热风机(16)，所述热风机(16)出气端的出风管一端贯穿炉体(2)且延伸至其内底部，所述顶盖(3)的顶部设有连通于炉体(2)的散热管(17)，散热管(17)上安装有阀门。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种超低碳钢棒球化退火装置，还包括一种超低碳钢棒球化退火工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1、工作人员对炉体(2)进安检和调试，使设备处于良好的状态，同时，对超低碳钢棒进行表面清理；
S2、打开炉体(2)顶部的顶盖(3)，将钢棒的下端穿过上盘(5)上的固定孔(8)直至钢棒的下端插入下盘(4)上的固定槽(7)内，固定孔(8)和固定槽(7)一一对应，且每一组钢棒均处于竖直状态；
S3、将顶盖(3)闭合，通过控制面板启动设备的加热机构，加热电阻丝将炉体(2)内腔的温度缓慢升至Ac1+20-40℃，保持一段时间，于此同时，通过控制面板启动基台(1)底部的伺服电机(9)，转轴(10)带动下盘(4)、上盘(5)和钢棒进行缓慢匀速转动，使得钢棒均匀受热；
S4、一段时间后，扭转顶盖(3)上散热管(17)的阀门，并启动热风机(16)，采用热风机(16)的低热风对钢棒的高热进行换热冷却，并进行温度的递减，冷却完成后出炉进行检查，合格后进行下一工序即可。
8.根据权利要求7所述的一种超低碳钢棒球化退火工艺，其特征在于：所述S3中的升温区间为730℃-740℃，升温速度为5℃/min，保温时间为2h，降温伺服电机(9)的转速为5-8r/min。
9.根据权利要求7所述的一种超低碳钢棒球化退火工艺，其特征在于：所述S4中冷却速度为25℃/h，冷却温度为冷却至640℃。
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