CN115386699A - 一种2~4mm的高强钢板辊式气淬装置 - Google Patents
一种2~4mm的高强钢板辊式气淬装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115386699A CN115386699A CN202211141814.8A CN202211141814A CN115386699A CN 115386699 A CN115386699 A CN 115386699A CN 202211141814 A CN202211141814 A CN 202211141814A CN 115386699 A CN115386699 A CN 115386699A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- steel plate
- air
- gas
- quenching
- roller
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 140
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 140
- 238000010791 quenching Methods 0.000 title claims abstract description 135
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 title claims abstract description 134
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 5
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 5
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 4
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 230000009466 transformation Effects 0.000 abstract description 4
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 63
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 3
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004512 die casting Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000004781 supercooling Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 238000009692 water atomization Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/62—Quenching devices
- C21D1/667—Quenching devices for spray quenching
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/56—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering characterised by the quenching agents
- C21D1/613—Gases; Liquefied or solidified normally gaseous material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D11/00—Process control or regulation for heat treatments
- C21D11/005—Process control or regulation for heat treatments for cooling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Abstract
本发明属于钢板热处理技术领域，提出一种2～4mm的高强钢板辊式气淬装置。该装置包括气淬喷嘴、供气系统、补温罩、机架、辊道及传动系统，气淬喷嘴采用狭缝式出气口，喷气角度不同；供气系统闭环控制调节风压、风温、喷气量；保温罩包括耐热钢罩、保温棉、电阻加热器、耐高温辊道、金属检测器和高温计，闭环控制钢板温度，防止钢板发生非马氏体相变；结合机架内辊缝控制和传动系统辊道速度控制，实现极薄钢板高质量淬火。本发明解决了极薄高强钢板淬火过程中板形恶化、冷却不均、冷速控制精度低、表面质量差等问题，实现高平直度、高均匀性淬火生产，有效提升极薄高强钢板淬火后性能及性能均匀性。
Description
技术领域
本发明涉及钢板热处理技术领域，具体涉及一种2～4mm的高强钢板辊式气淬装置。
背景技术
极薄高强钢板是装备制造、交通运输、石油化工、军工等领域关键原材料，对装备的大型化、轻量化发展至关重要。此类钢板轧制成型后需要经过热处理，利用不同的加热制度和冷却制度来调控钢板组织和板形，得到更优异的性能。由于辊式淬火机具有冷却强度大、淬火均匀、控制精度高、可连续生产等优点，成为目前极薄高强钢板主要淬火装备。
然而，随着钢板厚度减薄至2～4mm、宽度增加至2m以上，其淬火过程的高冷却均匀性和高平直度板形控制成为传统辊式淬火机不可逾越的技术瓶颈，主要表现在：①钢板淬火敏感性提高，淬火后易瓢曲，很难矫正；②用户对此类钢板综合使役性能要求苛刻，对钢板淬火组织性能一致性要求高；③钢板淬火后强度显著提高，残余应力不均匀分布易产生冷加工变形回弹，影响大型装备整体结构加工质量和安全性。因此，极薄高强钢板高均匀性、高平直度淬火成为行业公认的技术难题。
现有专利中，中国专利申请(公开号CN103233112A)提出一种4-6mm高强度薄板的调质热处理设备及方法，利用淬火压床实现加压喷水淬火，以减小钢板淬火变形。该专利主要以水为冷却介质，利用压力式淬火方式进行高强度薄板淬火，与本发明的辊式气淬方式区别较大。
中国专利申请(公开号CN102517430A)提出一种中厚板热处理强风冷却系统，通过离心风机供风，冷却风经换热器由圆孔喷箱喷出，冷却中厚规格钢板。该系统属于自由风冷方式，与本项目约束风冷方式不同。此外，该系统在辊道形式、冷却器类型、供风及控制系统、冷却参数、冷却钢板规格等方面与本发明差别较大。
中国专利申请(公告号CN202830090U)提出一种薄钢板带的连续淬火装置，利用水冷辊和冷却水散热系统冷却薄钢板带，实现淬火。该装置冷却介质、冷却方式与本发明辊式气淬装置及方法区别较大。
中国专利申请(公告号CN205999419U)公开了一种热处理正火强风冷却装置，利用伺服电机+风机供风，冷却风进入上下平行布置的通风管对正火后的零件进行风冷。该装置结构简易方便，设备形式、冷却对象、工作方式等与本发明差别很大。
中国专利申请(公告号CN107760837A)公开了一种多角度气淬装置，利用冷却室侧壁的出风口喷风，搅动冷却室内气流实现铝压铸件固溶处理快速冷却。该装置并非冷却气体直接与被冷金属接触换热，与本发明冷却对象、设备结构、换热方式等存在根本性差别。
中国专利申请(公告号CN107365900A)公开了一种钢带连续光亮退火的在线冷却装置，该装置设备结构类似上文专利(公开号CN102517430A)，钢带利用前后张力悬浮在上下喷箱之间风冷。该专利在设备形式、冷却对象、结构参数等方面与本发明差别很大。
中国专利申请(公告号CN111793739A)公开了一种气垫炉气雾协同淬火系统及运行方法，该方法针对铝带，实现了气垫炉加热与气雾淬火协同控制，提高了生产效率和成材率。该系统及方法与本发明冷却对象和冷却介质不同，带材通过张力拉伸、悬浮淬火的冷却方式也不同，设备结构与本发明有明显的区别。
上述专利或采用空冷室等密闭结构，通过循环风机建立循环对流加快室内气体流动，提供工件表面换热效率；或通过张力拉扯带材悬浮、运动淬火；或通过压力式水冷喷淋被冷材料表面，实现淬火。同本发明针对极薄高强钢板，采用高速气体射流冷却钢板表面，通过上下辊道约束淬火变形的思路差别较大，设备结构和工艺参数存在明显差别。
发明内容
针对现有辊式淬火机淬火2～4mm的高强钢板存在的均匀性差、板形差的问题，本发明的目的是提供一种2～4mm的高强钢板辊式气淬装置，能满足此类钢板高均匀性、高平直度淬火热处理。
本发明的技术方案如下：一种2～4mm的高强钢板辊式气淬装置，包括气淬喷嘴1、供气系统2、补温罩3、机架4、辊道5及传动系统6；
辊道5包括承载辊道37和分流辊道38；承载辊道37布置于钢板7下方，按一定速度和加速度运输钢板7；分流辊道38布置于钢板7上方，用于约束钢板7和导向分流热交换后的压缩空气，形成独立的换热区，便于钢板7温度控制；承载辊道37和分流辊道38位于同一纵轴线；
机架4为门型框架结构；气淬喷嘴1安装于机架4内相邻的辊道5间；
承载辊道37和位于其间的气淬喷嘴1固定安装在机架4内，分流辊道38和位于其间的气淬喷嘴1通过液压缸36带动上下移动，调节承载辊道37和分流辊道38间缝隙、气淬喷嘴1的喷射距离；
每个气淬喷嘴1向钢板7喷射压缩空气，且与钢板7表面形成的喷气角度不同；压缩空气喷出后呈矩形气面冲击钢板7上下表面；
供气系统2包括空压机组13、集气管14、分流集气管15、分供气管路8、控制阀组16，用于提供压缩空气；
补温罩3安装于热处理炉27和第一组气淬喷嘴1之间；
传动系统6包括联轴器39、减速电机40和变频系统28；
每根辊道5均依次连接一联轴器39和一减速电机40，每个减速电机40均由单独的变频系统28实施闭环矢量控制，控制每根辊道5的辊道速度。
所述气淬喷嘴1与钢板7表面的喷气角度布置有三种；沿钢板7行进方向，第一组气淬喷嘴1为前倾角气淬喷嘴10，与钢板7行进方向相反，且与钢板7表面呈60°喷气角度，用以缩短钢板7空冷时间，提高开淬温度，防止钢板7非马氏体相变发生；第二组气淬喷嘴1为后倾角气淬喷嘴11，与钢板7行进方向相同且与钢板7表面呈60°喷气角度，用以减小压缩空气对高温钢板7预冷作用，排除钢板7壁面氧化铁皮；其余气淬喷嘴1均为垂直气淬喷嘴12，每组垂直气淬喷嘴12位于同一纵轴线，与钢板7表面呈90°喷气角度，用以增加喷气冲击力，强化400℃以下低温区钢板7表面换热能力。
所述气淬喷嘴1一端连接分供气管路8，另一端设计狭缝式出气口9用于喷射压缩空气；狭缝式出气口9的缝宽0.5～2mm，，单个气淬喷嘴1喷气量1000～1500m3/h、喷气压力0.1～0.4MPa。
所述供气系统2的供气流程具体如下：离心式空压机组13提供压缩空气，经集气管14均流稳压后，进入分流集气管15；分流集气管15上设置压力变送器17和温度传感器18，与离心式空压机组13形成控制闭环，调节供气压力和温度；多组分供气管路8一端分别连接分流集气管15，另一端分别连接各个气淬喷嘴1；分供气管路8上依据气流方向依次布置手动阀门19、管道过滤器20、橡胶接头21、流量计23、气动调节阀24和气动开闭阀22；手动阀门19用于检修使用，管道过滤器20过滤精度0.2～1.0mm，橡胶接头21用于减震，气动开闭阀22控制分供气管路8通断，气动调节阀24与流量计23形成控制闭环，控制各气淬喷嘴1喷气量；气动开闭阀22出口设有掺水雾化管路25，单管路1～5m3/h流量的冷却水经雾化装置26雾化成直径0.01～0.05mm雾滴，经掺水雾化管路25混入分供气管路8的压缩空气中，强化钢板7壁面换热效果。
所述离心式空压机组13提供的压缩空气气压为0.5～0.8MPa，瞬时最大量为12000m3/h。
所述补温罩3外层为耐热钢罩29，内衬布置保温棉30；补温罩3内布置电阻加热器31，用于对行出热处理炉27后的钢板7进行补温，避免钢板7出热处理炉27后空冷温降，使钢板7发生非马氏体相变，影响钢板7性能；补温罩3上方设计金属检测器32和高温计33，通过补温罩3上部的检测孔34测量钢板7位置和测量钢板7温度；高温计33与电阻加热器31形成温度控制闭环，利用PID调节控制补温温度；补温罩3内设计耐高温辊道35，用于承载并运输钢板7。
所述补温罩3的补温温度上限为950℃。
所述承载辊道37和分流辊道38间缝隙于工作时等于钢板7厚度，气淬喷嘴1距钢板7表面的喷射距离为15～25mm；检修时承载辊道37和分流辊道38间缝隙为600mm。
所述辊道5材质为热作模具钢；辊道5速度控制范围为1～80m/min、加速度控制范围为0.0001～0.1m/s2。
本发明的优点及有益效果是：
1、本发明2～4mm的高强钢板辊式气淬装置，将高压气淬方式引入到极薄钢板淬火热处理领域，利用压缩空气换热均匀、流动性好的特性快速与极薄钢板发生热交换，迅速降低钢板温度，达到淬火的目的。本发明解决了传统水冷、水雾冷等冷却方式下钢板淬火板形恶化明显、表面质量差等瓶颈问题，2mm厚钢板淬火平直度≤3mm/2m，达到国际最好水平。
2、本发明将气淬喷嘴喷气角度与钢板温降历程紧密结合：钢板高温阶段采用前倾角气淬喷嘴缩短钢板空冷时间、提高温降速率，防止非马氏体相变发生；钢板中温阶段采用后倾角气淬喷嘴减小压缩空气预冷钢板，有效清除氧化铁皮；钢板低温阶段采用垂直气淬喷嘴，提高换热能力，弥补钢板低温表面过冷度小、换热慢的弊端，持续快速降低钢板温度。
3、本发明通过闭环控制精确调节各气淬喷嘴喷气压力、喷气量、喷气距离以及钢板运动速度，实现高均匀性淬火，满足复杂钢板冷却路径控制需要，有效提升钢板淬火后性能。
4、本发明将气淬喷嘴喷射角度与分流辊道有效结合，实现钢板壁面压缩空气导流、均流，有效提高钢板壁面换热均匀性。
5、本发明解决了2～4mm的高强钢板淬火过程中板形恶化、冷却不均、冷速控制精度低、表面质量差等问题，实现高平直度、高均匀性淬火生产，有效提升极薄高强钢板淬火后性能及性能均匀性。
附图说明
图1是本发明中的辊式气淬装置布置图；
图2是本发明中的辊式气淬装置供气系统、机架、辊道及传动系统结构示意图。
图中，1-气淬喷嘴；2-供气系统；3-补温罩；4-机架；5-辊道；6-传动系统；7-钢板；8-分供气管路；9-出气口；10-前倾角气淬喷嘴；11-后倾角气淬喷嘴；12-垂直气淬喷嘴；13-空压机组；14-集气管；15-分流集气管；16-控制阀组；17-压力变送器；18-温度传感器；19-手动阀门；20-管道过滤器；21-橡胶接头；22-气动开闭阀；23-流量计；24-气动调节阀；25-掺水雾化管路；26-雾化装置；27-热处理炉；28-变频系统；29-耐热钢罩；30-保温棉；31-电阻加热器；32-金属检测器；33-高温计；34-检测孔；35-耐高温辊道；36-液压缸；37-承载辊道；38-分流辊道；39-联轴器；40-减速电机。
具体实施方式
选用3mm厚、2000mm宽超高强工程机械用钢板Q1100为例，结合附图1-2，说明2～4mm极薄高强钢板辊式气淬装置具体实施方式。钢板7经热处理炉27加热至900℃且保温10min后，热处理炉27向气淬装置28发送准备出钢信号，此时供气系统2的离心式空压机组13工作，提供供气量10000m3/h的压缩空气，压缩空气经集气管14稳流后进入分流集气管15中，由压力变送器17检测风压，由温度传感器18检测风温，压力变送器17、温度传感器18与空压机组13控制系统形成控制闭环，控制风压为0.8MPa、风温＜30℃；分供气管路8上控制阀组16中的气动开闭阀22开启，压缩空气经分流集气管15进入各分供气管路8，依次经过手动阀门19、管道过滤器20、橡胶接头21、流量计23、气动调节阀24、开启的气动开闭阀22，进入气淬喷嘴1内部，经狭缝式出气口9喷射到钢板7上下表面，气动调节阀24与流量计23形成控制闭环，控制单气淬喷嘴1供气量＝1300m3/h、喷气压力＝0.4MPa；压缩空气流经气动开闭阀22后，单掺水雾化管路25提供的3m3/h冷却水经雾化装置26雾化后，雾滴直径0.03mm的汽雾掺入压缩空气中；机架4内液压缸36带动分流辊道38和位于上部的气淬喷嘴1向下移动，直至分流辊道38和承载辊道37之间缝隙为3mm后停止；传动系统6的变频系统28控制减速电机40，经联轴器39带动承载辊道37、分流辊道38、耐高温辊道35以5m/min速度、0.0008m/s2加速度转动。
气淬装置准备好后，钢板7出热处理炉27，由补温罩3内耐高温辊道35运送至气淬喷嘴1处，补温罩3外层耐热钢罩29和保温棉30隔绝高温钢板7与外部对流换热，补温罩3上方金属检测器32通过检测孔34检测钢板7头部和尾部位置，用于钢板7位置跟踪，补温罩3上方高温计33通过检测孔34检测钢板7温度，与电阻加热器31形成控制闭环，持续补温至900℃。
补温后的钢板7出补温罩3，依次经过前倾角气淬喷嘴10、后倾角气淬喷嘴11和垂直气淬喷嘴12，实现淬火，钢板7连续经过各个气淬喷嘴，钢板淬火后由承载辊道37和分流辊道38运出。钢板7运出气淬装置后，分供气管路8上的气动开闭阀22关闭，气淬喷嘴1停止喷气；传动系统6的变频系统28控制减速电机40停止转动，辊道5停止转动。至此，3mm Q1100钢板淬火完毕；淬火后的3mm Q1100钢板平直度＜4mm/m。
Claims (9)
1.一种2～4mm的高强钢板辊式气淬装置，其特征在于，该辊式气淬装置包括气淬喷嘴(1)、供气系统(2)、补温罩(3)、机架(4)、辊道(5)及传动系统(6)；
辊道(5)包括承载辊道(37)和分流辊道(38)；承载辊道(37)布置于钢板(7)下方，分流辊道(38)布置于钢板(7)上方，二者位于同一纵轴线；
机架(4)为门型框架结构；气淬喷嘴(1)安装于机架(4)内相邻的辊道(5)间；
承载辊道(37)和位于其间的气淬喷嘴(1)固定安装在机架(4)内，分流辊道(38)和位于其间的气淬喷嘴(1)通过液压缸(36)带动上下移动，调节承载辊道(37)和分流辊道(38)间缝隙、气淬喷嘴(1)的喷射距离；
每个气淬喷嘴(1)向钢板(7)喷射压缩空气，且与钢板(7)表面形成的喷气角度不同；压缩空气喷出后呈矩形气面冲击钢板(7)上下表面；
供气系统(2)包括空压机组(13)、集气管(14)、分流集气管(15)、分供气管路(8)、控制阀组(16)，用于提供压缩空气；
补温罩(3)安装于热处理炉(27)和第一组气淬喷嘴(1)间；
传动系统(6)包括联轴器(39)、减速电机(40)和变频系统(28)；
每根辊道(5)均依次连接一联轴器(39)和一减速电机(40)，每个减速电机(40)均由单独的变频系统(28)实施闭环矢量控制，控制每根辊道(5)的辊道速度。
2.根据权利要求1所述的2～4mm的高强钢板辊式气淬装置，其特征在于，所述气淬喷嘴(1)与钢板(7)表面的喷气角度布置有三种；沿钢板(7)行进方向，第一组气淬喷嘴(1)为前倾角气淬喷嘴(10)，与钢板(7)行进方向相反，且与钢板(7)表面呈60°喷气角度；第二组气淬喷嘴(1)为后倾角气淬喷嘴(11)，与钢板(7)行进方向相同且与钢板(7)表面呈60°喷气角度；其余气淬喷嘴(1)均为垂直气淬喷嘴(12)，每组垂直气淬喷嘴(12)位于同一纵轴线，与钢板(7)表面呈90°喷气角度。
3.根据权利要求1或2所述的2～4mm的高强钢板辊式气淬装置，其特征在于，所述气淬喷嘴(1)一端连接分供气管路(8)，另一端设计狭缝式出气口(9)用于喷射压缩空气；狭缝式出气口(9)的缝宽0.5～2mm，，单个气淬喷嘴(1)喷气量1000～1500m3/h、喷气压力0.1～0.4MPa。
4.根据权利要求1所述的2～4mm的高强钢板辊式气淬装置，其特征在于，所述供气系统(2)的供气流程具体如下：离心式空压机组(13)提供压缩空气，经集气管(14)均流稳压后，进入分流集气管(15)；分流集气管(15)上设置压力变送器(17)和温度传感器(18)，与离心式空压机组(13)形成控制闭环，调节供气压力和温度；多组分供气管路(8)一端分别连接分流集气管(15)，另一端分别连接各个气淬喷嘴(1)；分供气管路(8)上依据气流方向依次布置手动阀门(19)、管道过滤器(20)、橡胶接头(21)、流量计(23)、气动调节阀(24)和气动开闭阀(22)；气动调节阀(24)与流量计(23)形成控制闭环，控制各气淬喷嘴(1)喷气量；气动开闭阀(22)出口设有掺水雾化管路(25)，单管路1～5m3/h流量的冷却水经雾化装置(26)雾化成直径0.01～0.05mm雾滴，经掺水雾化管路(25)混入分供气管路(8)的压缩空气中，强化钢板(7)壁面换热效果。
5.根据权利要求1或4所述的2～4mm的高强钢板辊式气淬装置，其特征在于，所述离心式空压机组(13)提供的压缩空气气压为0.5～0.8MPa，瞬时最大量为12000m3/h。
6.根据权利要求1所述的2～4mm的高强钢板辊式气淬装置，其特征在于，所述补温罩(3)外层为耐热钢罩(29)，内衬布置保温棉(30)；补温罩(3)内布置电阻加热器(31)，用于对行出热处理炉(27)后的钢板(7)进行补温；补温罩(3)上方设计金属检测器(32)和高温计(33)，通过补温罩(3)上部的检测孔(34)测量钢板(7)位置和测量钢板(7)温度；高温计(33)与电阻加热器(31)形成温度控制闭环，利用PID调节控制补温温度；补温罩(3)内设计耐高温辊道(35)，用于承载并运输钢板(7)。
7.根据权利要求1或6所述的2～4mm的高强钢板辊式气淬装置，其特征在于，所述补温罩(3)的补温温度上限为950℃。
8.根据权利要求1所述的2～4mm的高强钢板辊式气淬装置，其特征在于，所述承载辊道(37)和分流辊道(38)间缝隙于工作时等于钢板(7)厚度，气淬喷嘴(1)距钢板(7)表面的喷射距离为15～25mm；检修时承载辊道(37)和分流辊道(38)间缝隙为600mm。
9.按照权利要求1所述的2～4mm的高强钢板辊式气淬装置，其特征在于，所述辊道(5)材质为热作模具钢；辊道(5)速度控制范围为1～80m/min、加速度控制范围为0.0001～0.1m/s2。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211141814.8A CN115386699B (zh) | 2022-09-20 | 2022-09-20 | 一种2~4mm的高强钢板辊式气淬装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211141814.8A CN115386699B (zh) | 2022-09-20 | 2022-09-20 | 一种2~4mm的高强钢板辊式气淬装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115386699A true CN115386699A (zh) | 2022-11-25 |
| CN115386699B CN115386699B (zh) | 2023-12-01 |
Family
ID=84126391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211141814.8A Active CN115386699B (zh) | 2022-09-20 | 2022-09-20 | 一种2~4mm的高强钢板辊式气淬装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115386699B (zh) |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10314826A (ja) * | 1997-05-16 | 1998-12-02 | Nkk Corp | 高温鋼板の冷却方法 |
| CN102319897A (zh) * | 2011-09-21 | 2012-01-18 | 北京科技大学 | 一种喷射成形高钒高速钢复合轧辊的制造方法 |
| CN103834792A (zh) * | 2014-03-26 | 2014-06-04 | 东北大学 | 一种钢板连续辊式淬火工艺方法 |
| CN103834791A (zh) * | 2014-03-26 | 2014-06-04 | 东北大学 | 一种钢板连续辊式淬火冷却系统 |
| CN108048630A (zh) * | 2018-01-31 | 2018-05-18 | 中国重型机械研究院股份公司 | 一种通过式钢管调质生产线和应用方法 |
| CN108070704A (zh) * | 2017-08-29 | 2018-05-25 | 东北大学 | 一种极薄高强钢板全液压辊压式淬火系统 |
| CN108070699A (zh) * | 2017-08-29 | 2018-05-25 | 东北大学 | 一种钢板辊压式淬火机高压冷却装置和冷却方法 |
| CN110129543A (zh) * | 2019-05-27 | 2019-08-16 | 东北大学 | 一种极薄板带钢基于辊压式淬火机的淬火工艺方法 |
| CN112522588A (zh) * | 2019-09-19 | 2021-03-19 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种薄带连铸生产高强薄规格花纹钢板/带的方法 |
| CN113755670A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-12-07 | 中铁宝桥集团有限公司 | 贝氏体钢辙叉心轨淬火冷却方法 |
| CN114015842A (zh) * | 2021-10-18 | 2022-02-08 | 东北大学 | 一种薄壁方管连续约束淬火装置 |
-
2022
- 2022-09-20 CN CN202211141814.8A patent/CN115386699B/zh active Active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10314826A (ja) * | 1997-05-16 | 1998-12-02 | Nkk Corp | 高温鋼板の冷却方法 |
| CN102319897A (zh) * | 2011-09-21 | 2012-01-18 | 北京科技大学 | 一种喷射成形高钒高速钢复合轧辊的制造方法 |
| CN103834792A (zh) * | 2014-03-26 | 2014-06-04 | 东北大学 | 一种钢板连续辊式淬火工艺方法 |
| CN103834791A (zh) * | 2014-03-26 | 2014-06-04 | 东北大学 | 一种钢板连续辊式淬火冷却系统 |
| CN108070704A (zh) * | 2017-08-29 | 2018-05-25 | 东北大学 | 一种极薄高强钢板全液压辊压式淬火系统 |
| CN108070699A (zh) * | 2017-08-29 | 2018-05-25 | 东北大学 | 一种钢板辊压式淬火机高压冷却装置和冷却方法 |
| CN108048630A (zh) * | 2018-01-31 | 2018-05-18 | 中国重型机械研究院股份公司 | 一种通过式钢管调质生产线和应用方法 |
| CN110129543A (zh) * | 2019-05-27 | 2019-08-16 | 东北大学 | 一种极薄板带钢基于辊压式淬火机的淬火工艺方法 |
| CN112522588A (zh) * | 2019-09-19 | 2021-03-19 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种薄带连铸生产高强薄规格花纹钢板/带的方法 |
| CN113755670A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-12-07 | 中铁宝桥集团有限公司 | 贝氏体钢辙叉心轨淬火冷却方法 |
| CN114015842A (zh) * | 2021-10-18 | 2022-02-08 | 东北大学 | 一种薄壁方管连续约束淬火装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 李勇;曹世海;王昭东;王国栋;付天亮;陆江海;李远明;王海涛;李家栋;袁国;: "中厚板特殊钢热处理线的新发展和新技术", 冶金设备, no. 05, pages 45 - 53 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115386699B (zh) | 2023-12-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106391734B (zh) | 一种用于热轧高强度钢筋的分段阶梯型冷却装置 | |
| CN108070704B (zh) | 一种极薄高强钢板全液压辊压式淬火系统 | |
| CN101829688A (zh) | 一种中厚板控制轧制中间坯的冷却方法 | |
| CN102424902A (zh) | 一种薄规格中厚板离线热处理汽雾冷却系统 | |
| CN104017975B (zh) | 一种长尺钢轨在线淬火机组的喷射冷却装置 | |
| CN110760652A (zh) | 一种金属板带材分段式热处理装置及工艺方法 | |
| CN1032656C (zh) | 钢轨热处理方法和装置 | |
| CN102912091A (zh) | 提高正火钢板综合力学性能的方法及其冷却系统 | |
| CN102002573B (zh) | 钢轨离线或在线轨头踏面进行淬火、回火热处理生产线 | |
| CN115386699B (zh) | 一种2~4mm的高强钢板辊式气淬装置 | |
| CN101792847A (zh) | 一种钢板轧制后直接热处理工艺技术 | |
| CN111394567A (zh) | 一种用于带材连续退火的空气水雾冷却系统及控制方法 | |
| CN201809409U (zh) | 钢轨离线或在线轨头踏面进行淬火、回火热处理生产线 | |
| CN114592112B (zh) | 一种钢板回火后柔性冷却装置 | |
| CN113755670B (zh) | 贝氏体钢辙叉心轨淬火冷却方法 | |
| CN216838076U (zh) | 一种冷却速度均匀可控的高效水雾淬火装置 | |
| CN206599591U (zh) | 一种可调节式锻钢支承辊差温淬火设备 | |
| CN111944968B (zh) | 一种板带钢淬火矫直机及其使用方法 | |
| CN105695727A (zh) | 一种钢板在线固溶处理的板形控制方法 | |
| CN108941213A (zh) | 控制高强度热轧钢板组织均匀性的轧制方法 | |
| CN201793654U (zh) | 标准钢轨、异形钢轨离线或在线整体淬回火热处理生产线 | |
| CN111910060B (zh) | 一种无拘束式淬火机及薄宽板材无拘束式淬火工艺 | |
| CN114058820A (zh) | 一种厚重热轧h型钢轧后qst控冷系统 | |
| CN203846074U (zh) | 一种卧式液氮直喷式锻钢冷轧辊深冷处理设备 | |
| CN112387789A (zh) | 一种改善tmcp钢板冷却均匀性的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |