CN201144263Y - 钢棒调质热处理生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种钢棒调质热处理生产线，其特征是：由机械牵引及送料系统、感应加热淬火系统、回火系统组成；机械牵引及送料系统，包括依次连接的上料平台、矫直机、送料机构；感应加热淬火系统，包括依次连接的半导体变频装置，输出感应器柜和红外测温仪、冷却机构；回火系统包括依次连接的半导体变频装置，输出感应器柜和红外测温仪、回火保温箱、冷床；送料系统分别置于加热淬火系统进口端和感应器出口端并与回火保温箱、冷床连接，回火保温箱出口连接有机械牵引及送料系统并与冷床连接。本实用新型的有益效果：利用感应涡流的热效应对钢材进行调质热处理，使其芯部组织为均匀的回火索氏体组织；不需要预温加热，升温迅速；可定尺长料加工。

Description

钢棒调质热处理生产线

技术领域

本实用新型属于金属热处理设备，尤其涉及一种采用感应加热方式的钢棒调质热处理生产线。

背景技术

在机械加工前的钢件坯料都需要对其进行调质处理。目前钢棒材料的处理，一直是按照工件大小事先截断成要求尺寸，再采用电阻炉进行调质处理。采用该种热处理方式，由于加热不均匀导致处理后钢棒的组织结构欠佳，同时工艺可控性差；不可小批量生产；且高耗能，并需用淬火油进行淬火，影响环保、不安全。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种采用感应加热方式的钢棒调质热处理生产线。热处理后的钢材组织结构好，采用水性淬火液淬火，环保、安全；同时可用于定尺长料加工。

本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：一种钢棒调质热处理生产线，其特征是：由机械牵引及送料系统、感应加热淬火系统、回火系统组成，所述机械牵引及送料系统，包括依次连接的上料平台及平行辊道、矫直机、牵引和送料机构，所述感应加热淬火系统，主要包括依次连接的感应加热用半导体变频装置，输出感应器柜和红外测温仪、冷却机构，所述回火系统包括依次连接的感应加热用半导体变频装置，输出感应器柜和红外测温仪、回火保温箱、冷床；所述机械牵引及送料系统分别置于加热淬火系统进口端和感应器出口端并与回火保温箱、冷床连接，所述回火保温箱出口连接有机械牵引及送料系统并与冷床连接。

所述感应加热淬火系统通过控制系统自动控制。

所述控制系统与设在感应加热淬火系统中的测温仪、无纸记录仪连接。

所述冷却机构包括设有板式换热器的独立水箱。

本实用新型的有益效果：依据是电磁感应、集肤效应和热传导三项基本理论，利用感应涡流的热效应对钢材进行调质热处理，使热处理后的钢材组织结构好，检测的结果是：1/3R处的硬度HB240～250；芯部硬度HB240左右；晶粒度为6～7级；芯部组织为较为均匀的回火索氏体组织；采用水性淬火液淬火，环保、安全；工艺可控性好，可根据不同用户要求，方便调整工艺；节能、并可小批量生产，不需要生产前的预温加热，升温迅速，并根据需要可随时加工；可长料定尺加工，到用户那里可根据需要自行下料加工，节省材料、方便运输。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2是图1中的牵引和送料机构1-4的结构示意图；

图3是图1中的冷床3-4的结构示意图；

图4是图1中的输出感应器柜2-2的结构示意图；

图5是图1中的冷却机构2-3的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及较佳实施例详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图所示，一种钢棒调质热处理生产线，由机械牵引及送料系统1、感应加热淬火系统2、回火系统3组成，所述机械牵引及送料系统，包括依次连接的上料平台1-1及平行辊道1-2、矫直机1-3、牵引和送料机构1-4，所述感应加热淬火系统，主要包括依次连接的感应加热用半导体变频装置2-1，输出感应器柜2-2和红外测温仪(图中未示)、冷却机构2-3，所述回火系统包括依次连接的感应加热用半导体变频装置3-1，输出感应器柜3-2和红外测温仪(图中未示)、回火保温箱3-3、冷床3-4；所述机械牵引及送料系统分别置于加热淬火系统进口端和感应器出口端并与回火保温箱、冷床连接，所述回火保温箱出口连接有机械牵引及送料系统及冷床连接。所述感应加热淬火系统通过控制系统自动控制。所述控制系统与设在感应加热淬火系统中设于主控制柜4中的测温仪(图中未示)、无纸记录仪(图中未示)连接。所述冷却机构包括设有板式换热器(图中未示)的独立水箱。

工艺流程

1、淬火过程：钢棒经人工上料至上料平台、码平后，经上料机以步进方式送至平行辊道，进入热处理前七辊矫直机矫直——矫直后通过平行辊道，送入感应器前机械牵引机，通过牵引机的稳速运行，将棒料送入感应器进行预热——测温——升温——测温——冷却——机械后牵引——进入辊道——送入回火储料、上料平台同时分离淬火不合格品，完成淬火的过程。

2、回火过程：经上料平台将工件以步进方式送入平行辊道，送入感应器前机械牵引机，通过牵引机的稳速运行，棒料送入感应器进行回火——测温——进入回火保温箱——保温延时——回火后热矫直——平行辊道——冷床自然冷却——冷床后矫直机——下料。

自动控制系统

1.全线设备实行自动控制，采用西门子PLC编程软件自动控制全线运行，操作人员只须操作控制按扭和微调按扭即可实现全线在设定参数状态下运行，控制程序设有多重保护并显示故障，保证全线设备安全平稳运行。主传动采用西门子或ABB交流变频调速系统。具有全线点动、联动、单台点动功能，操作人员只须操作控制按扭和微调按扭即可实现全线在设定参数状态下运行，控制程序可存储多个品种的工艺，保证全线更换品种的方便。

2.钢棒上料热处理前矫直机：采用常规的矫直机，上料台架采用斜钢架长度4米，宽度5米，主机矫直机采用七辊矫直机(冷矫)，入料辊道带拔料机构和升降辊道的保护套筒结构长度6米，出料槽U型出料槽长度6米。

3.机械前后牵引、送料机构：采用上下压辊式牵引机，上辊为气动控制上下便于钢棒的通过，运行速度由变频器控制。

4.预热，淬火，回火可控硅中频电源：效率高达90％以上，控制灵活，启、停方便，调节迅速，便于提高效率。频率能自动跟综负载频率变化，操作简便。启动时无电流冲击，交流电源配备简单经济。对可控硅中频电源的电压电流及频率增加上下限监测仪表，在钢棒生产过程中如超出设定范围报警停机保证产品质量。

4.测温仪采用美国雷泰产品，具有超温报警功能。

5.冷却部分水箱采用不锈钢制作，一套采用外水直接冷却。另配一套带有独立水箱及板式换热器的介质冷却系统，该系统具有恒温控制及超温报警功能和水压超出范围的报警，可同时外接冷却水和制冷机的功能。

6.回火保温箱：最多可连续处理20根钢棒，从左侧送入一根料的同时从前侧送出一根，托架采用耐热钢制作，回火炉门为气动控制，炉体配有氮气保护输入接口，内部有热风扇，使内部温度均匀，温控仪采用美国霍尼维尔，温度控制精度0.3％，另配有超温报警系统和单独的校温孔。

7.热处理后矫直机：入料辊道带升降辊道的保护套筒结构长度6米，主机矫直机采用七辊矫直机(热矫)，出料槽L型出料槽，带拔出料机构，长度7米。

8.热处理矫直后冷床：正反链板式冷床，宽度6米，长度5米。

9.冷床后矫直机：入料辊道带拔料机构和升降辊道的保护套筒结构长度6米，主机矫直机采用十一辊矫直机(冷矫)，出料槽U型出料槽长度6米。

10.下料架：矫直后通过下料架滑入料架。

11.无纸记录仪：无纸记录仪采用美国霍尼维尔6通道记录仪，可记录速度、淬火温度、回火温度、回火保温箱温度，备用2个通道。

生产线设计速度6米/分钟

生产线平面布置方案

全套生产线占地：长×宽×高65×12×2.5单位：米

主要技术指标

1、原材料：  45#钢棒

2、产品规格：Φ24-Φ32长5.3-6米

3、淬火温度：900℃±20回火温度：650℃±10

4、节拍：    6M(根)/min

5、电耗/吨： 380度/吨，(感应加热电源功耗)。

6、调质后硬度HRC22-29(表面至心部硬度)

7、芯部金相组织：无连续网状铁素体析出，

8、截断后(每米)径向跳动0.4mm以内

可大大降低材料成本：原加工零件材料使用合金钢3746，现采用45#钢即可，每吨材料可降低成本1700-1800元；这种工艺方法对各类中碳钢(包括低合金钢)的中小截面尺寸的棒材、管材、轴类零件均适用，具有生产率高，畸变小，无氧化脱碳，不污染，产品质量一致性好生产过程易自动化等特点。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的结构作任何形式上的限制。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。

Claims (4)

1、一种钢棒调质热处理生产线，其特征是：由机械牵引及送料系统、感应加热淬火系统、回火系统组成，所述机械牵引及送料系统，包括依次连接的上料平台及平行辊道、矫直机、牵引和送料机构，所述感应加热淬火系统，主要包括依次连接的感应加热用半导体变频装置，输出感应器柜和红外测温仪、冷却机构，所述回火系统包括依次连接的感应加热用半导体变频装置，输出感应器柜和红外测温仪、回火保温箱、冷床；所述机械牵引及送料系统分别置于加热淬火系统进口端和感应器出口端并与回火保温箱、冷床连接，所述回火保温箱出口连接有机械牵引及送料系统并与冷床连接。

2、根据权利要求1所述的钢棒调质热处理生产线，其特征是：所述感应加热淬火系统通过控制系统自动控制。

3、根据权利要求1所述的钢棒调质热处理生产线，其特征是：所述控制系统与设在感应加热淬火系统中的测温仪、无纸记录仪连接。

4、根据权利要求1所述的钢棒调质热处理生产线，其特征是：所述冷却机构包括设有板式换热器的独立水箱。

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