CN204711192U - 粉末冶金快速冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种粉末冶金快速冷却系统，包括快冷段和平衡段；快冷段包相互导通的气流冷却室，气流缓冲区，气流导流区，以及侧循环通道；固定密封连接于快冷段循环风腔的壁体上端的变频轴流风机A；盘绕连接于气流冷却室外壁的冷却盘管；固定连接于快冷段循环风腔的壁体底端，并向两侧延伸的冷却水套；用于放置产品的网带穿插贯穿于快冷段循环风腔，网带上表面与气流导流区位置相对应，下表面与冷却水套相对应；平衡段包括平衡段内腔，其壁体上端固定密封连接有至少两个变频轴流风机B，其壁体底端与冷却水套连接。其快速冷却效率高，并采用水冷结合风冷的形式保证上下冷却速度平衡，同时增加平衡段保证炉内空气平衡，不会导致空气倒吸。

Description

粉末冶金快速冷却系统

技术领域

本实用新型涉及一种快速冷却系统，尤其是一种用于粉末冶金中的快速冷却系统。

背景技术

粉末冶金烧结硬化技术始于20世纪90年代，是粉末冶金零件在烧结进入冷却段过程中显微组织部分或全部转变成马氏体组织的工艺过程。该工艺过程省掉了烧结后的一道单独淬火工艺，具有节能省时、高效的技术优点。粉末冶金快速冷却系统就是针对该项技术而开发的粉末冶金烧结炉辅助系统。

粉末冶金烧结硬化就是将具有适当合金成分的粉末冶金制品从烧结温度下，通过快速冷却系统作用急速冷却，奥氏体进行非扩散型的晶格转变，即奥氏体的面心立方结构会突然转变成碳原子“冻结”于马氏体的体心立方结构中的过饱和固溶体，从而使晶格畸变，形成马氏体。粉末冶金网带式烧结炉是烧结冷却一体的连续式设备，根据工艺要求需要在高温烧结区后增加快速冷却系统，在适当的温度下，以适当的冷却速度满足产品的工艺要求。

原有的快速冷却系统通过一个高速离心风机将冷却段内热的保护气氛从底部抽出，经过换热器冷却后，将保护气氛由冷却段上部吹入，进行产品表面急速冷却，达到淬硬效果。但是，该系统存在几个问题：

1、进出风口为上下直通，在离心风机的高频率运作状态下，冷却段内由于气体高速流动容易产生负压，导致空气直接从炉尾吸入炉内，导致产品表面氧化影响产品质量。一般的处理方式是降低风机频率，保证空气不会由于负压而进入炉内，但是降低风机频率后，产品冷却速度也会受到影响，达不到工艺要求。

2、粉末冶金烧结炉是由网带驱动，产品放置在网带表面。在原有快冷系统作用下，产品上表面因为冷风急速淬硬，而下表面由于网带的热量没有及时带走，导致出了快冷区后，网带热量反弹产生回火效应，降低了产品表面硬度。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种快速冷却效率高，并采用水冷结合风冷的形式保证上下冷却速度平衡，同时增加平衡段保证炉内空气平衡，不会导致空气倒吸的一种粉末冶金快速冷却系统。

本实用新型的技术解决方案是：一种粉末冶金快速冷却系统，其于炉体加热区和炉体水冷区之间设置有一快冷段，并于所述快冷段与炉尾之间设置有一平衡段，所述快冷段包括，

快冷段循环风腔，其沿轴向由上而下依次包括相互导通的气流冷却室，气流缓冲区，气流导流区，以及连通气流导流区和气流冷却室的气流侧循环通道；

变频轴流风机A，其固定密封连接于所述快冷段循环风腔的壁体上端，其风叶A位于所述气流冷却室内；

冷却盘管，其盘绕连接于所述气流冷却室外壁，其一侧设有冷却盘管进、出水口；

冷却水套，其固定连接于所述快冷段循环风腔的壁体底端，并向两侧延伸，其一侧设有水套进、出水口；

用于放置产品的网带穿插贯穿于所述快冷段循环风腔，并位于所述快冷段循环风腔内部的底部，该网带上表面与所述气流导流区位置相对应，该网带下表面与所述冷却水套相对应；

所述平衡段包括平衡段内腔；该平衡段内腔的壁体上端固定密封连接有至少两个变频轴流风机B，其风叶B位于该平衡段内腔内；该平衡段内腔的壁体底端与所述向两侧延伸的冷却水套连接。

优选地，上述的一种粉末冶金快速冷却系统，其中所述气流导流区包括一设置于喷流口处的若干导流板，该喷流口与网带上放置的产品相对应。

优选地，上述的一种粉末冶金快速冷却系统，其中所述水套进水口设置于所述冷却水套相对的两侧，并与冷却水套内形成螺旋式流动的水流。

优选地，上述的一种粉末冶金快速冷却系统，其中所述水套进水口设置于所述冷却水套的一侧，该冷却水套内设有螺旋水流通道。

优选地，上述的一种粉末冶金快速冷却系统，其中所述冷却盘管为铜铝复合翅片管。

优选地，上述的一种粉末冶金快速冷却系统，其中所述变频轴流风机B为2个，其相互作用并于该两个变频轴流风机B之间形成一空气对流区。

本实用新型的技术效果主要体现在以下几个方面：

（1）本实用新型中网带的上表面与气流导流区位置相对应，网带的下表面与冷却水套相对应，网带上放置的产品的上部通过轴流风机将保护气氛由上向下吹下，通过冷却盘管冷却后，吹到工件表面对工件进行快速冷却，同时网带的下表面通过冷却水套及时带走网带的热量，即采用了风冷结合水冷的形式保证了产品工件上下冷却速度平衡，不会导致产品上下两表面存在硬度差；另外，在保证冷却速度能达到最佳效果情况下，于快冷段与炉尾之间增设有一平衡段，平衡段为至少两个风机互相作用，在相邻的两个风机之间形成一个空气对流区，可通过调节两个风机的速度，控制两头的气压差来达到控制气流走向的作用，不会导致空气倒吸，不会由于后部空气进入导致产品氧化。

（2）本实用新型中的冷却水套中的水流以螺旋形式流动，保证了水温的均匀性，除此之外，本实用新型中采用铜铝复合翅片管作为散热原件，相对于传统的不锈钢翅片管散热效果更好。

附图说明

图1：本实用新型快冷段结构示意图；

图2：本实用新型图1A-A向剖视图；

图3：本实用新型冷却水套进水流向示意图；

图4：本实用新型平衡段结构示意图；

图5：本实用新型平衡段结构侧视图。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步详述，以使本实用新型技术方案更易于理解和掌握。

如图1～图3所示，一种粉末冶金快速冷却系统，其于炉体加热区和炉体水冷区之间设置有一快冷段，并于所述快冷段与炉尾之间设置有一平衡段，所述快冷段包括，

快冷段循环风腔1，其沿轴向由上而下依次包括相互导通的气流冷却室10，气流缓冲区11，气流导流区12，以及连通气流导流区12和气流冷却室10的气流侧循环通道13；

变频轴流风机A2，其固定密封连接于快冷段循环风腔1的壁体上端，其风叶A3位于气流冷却室10内；

冷却盘管4，其盘绕连接于气流冷却室10外壁，其一侧设有冷却盘管进、出水口（40,41）；

冷却水套5，其固定连接于快冷段循环风腔1的壁体底端，并向两侧延伸，其一侧设有水套进、出水口；

用于放置产品7的网带6穿插贯穿于快冷段循环风腔1，并位于快冷段循环风腔1内部的底部，该网带6上表面与气流导流区12位置相对应，该网带6下表面与冷却水套5相对应；

如图4和图5所示，平衡段包括平衡段内腔9；该平衡段内腔9的壁体上端固定密封连接有至少两个变频轴流风机B8，其风叶B10位于该平衡段内腔9内；该平衡段内腔9的壁体底端与所述向两侧延伸的冷却水套5连接。

气流导流区12包括一设置于喷流口处的若干导流板，该喷流口与网带上放置的产品相对应。

如图3所示，水套进水口（50,51）设置于所述冷却水套相对的两侧，并与冷却水套5内形成螺旋式流动的水流。当然还可以采用它结构形式，使得冷却水套5内形成螺旋式流动的水流，如：水套进水口设置于所述冷却水套的一侧，该冷却水套5内设有螺旋水流通道。

冷却盘管4为铜铝复合翅片管。

如图4所示，变频轴流风机B8为2个，其相互作用并于该两个变频轴流风机B之间形成一空气对流区M。

该技术方案中网带的上表面与气流导流区位置相对应，网带的下表面与冷却水套相对应，网带上放置的产品的上部通过轴流风机将保护气氛由上向下吹下，通过冷却盘管冷却后，吹到工件表面对工件进行快速冷却，同时网带的下表面通过冷却水套及时带走网带的热量，即采用了风冷结合水冷的形式保证了产品工件上下冷却速度平衡，不会导致产品上下两表面存在硬度差；另外，在保证冷却速度能达到最佳效果情况下，于快冷段与炉尾之间增设有一平衡段，平衡段为至少两个风机互相作用，在相邻的两个风机之间形成一个空气对流区，可通过调节两个风机的速度，控制两头的气压差来达到控制气流走向的作用，不会导致空气倒吸，不会由于后部空气进入导致产品氧化。

另外冷却水套中的水流以螺旋形式流动，保证了水温的均匀性，除此之外，本实用新型中采用铜铝复合翅片管作为散热原件，相对于传统的不锈钢翅片管散热效果更好。

通过以上描述可以看出，该技术方案快速冷却效率高，并采用水冷结合风冷的形式保证上下冷却速度平衡，同时增加平衡段保证炉内空气平衡，不会导致空气倒吸现象。

以上对本实用新型技术方案进行了详细描述，所列举的仅为典型的应用范例，需要理解到的是，通过对相同或相似技术特征的组合与替换，可以形成多种具体实施方案，这些方案均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种粉末冶金快速冷却系统，其特征在于，于炉体加热区和炉体水冷区之间设置有一快冷段，并于所述快冷段与炉尾之间设置有一平衡段，所述快冷段包括，

快冷段循环风腔，其沿轴向由上而下依次包括相互导通的气流冷却室，气流缓冲区，气流导流区，以及连通气流导流区和气流冷却室的气流侧循环通道；

变频轴流风机A，其固定密封连接于所述快冷段循环风腔的壁体上端，其风叶A位于所述气流冷却室内；

冷却盘管，其盘绕连接于所述气流冷却室外壁，其一侧设有冷却盘管进、出水口；

冷却水套，其固定连接于所述快冷段循环风腔的壁体底端，并向两侧延伸，其一侧设有水套进、出水口；

用于放置产品的网带穿插贯穿于所述快冷段循环风腔，并位于所述快冷段循环风腔内部的底部，该网带上表面与所述气流导流区位置相对应，该网带下表面与所述冷却水套相对应；

所述平衡段包括平衡段内腔；该平衡段内腔的壁体上端固定密封连接有至少两个变频轴流风机B，其风叶B位于该平衡段内腔内；该平衡段内腔的壁体底端与所述向两侧延伸的冷却水套连接。

2.根据权利要求1所述的一种粉末冶金快速冷却系统，其特征在于，所述气流导流区包括一设置于喷流口处的若干导流板，该喷流口与网带上放置的产品相对应。

3.根据权利要求1所述的一种粉末冶金快速冷却系统，其特征在于，所述水套进水口设置于所述冷却水套相对的两侧，并与冷却水套内形成螺旋式流动的水流。

4.根据权利要求1所述的一种粉末冶金快速冷却系统，其特征在于，所述水套进水口设置于所述冷却水套的一侧，该冷却水套内设有螺旋水流通道。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的一种粉末冶金快速冷却系统，其特征在于，所述冷却盘管为铜铝复合翅片管。

6.根据权利要求1至4任意一项所述的一种粉末冶金快速冷却系统，其特征在于，所述变频轴流风机B为2个，其相互作用并于该两个变频轴流风机B之间形成一空气对流区。