CN210657044U - 一种辊底式加热炉的高压淬火机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种辊底式加热炉的高压淬火机构，辊底式加热炉包括有炉体、形成于炉体内的用于板材通过并淬火的淬火通道，高压淬火机构包括用于从淬火通道中经过的板材的上方对其喷射冷却水的第一高压喷射系统、用于从淬火通道中经过的板材的下方对其喷射冷却水的第二高压喷射系统，第一高压喷射系统的喷口所在位置在上下方向可调节设置；第一高压喷射系统的喷口高度可以调节，使得在淬火处理较厚或较薄的板材时，均能保证第一高压喷射系统喷口和第二高压喷射系统喷口至板材上、下表面的距离相当，上下喷出的冷却水相对板材能够对称，为热处理要求极高的铝合金板淬火处理提供均匀淬火的前提保障。

Description

一种辊底式加热炉的高压淬火机构

技术领域

本实用新型涉及工业热处理领域，具体涉及一种辊底式加热炉的高压淬火机构。

背景技术

铝板材的固溶处理通常是在辊底式热处理炉设备来完成的。辊底式热处理炉包括加热段和淬火段。加热段负责将铝合金加热到固溶温度，淬火机组负责将铝板快速冷却，使固熔于铝基中过饱和的第二相保留下来。通过其它热处理方式，如时效等，提高铝板的综合强度和其它性能如SCC（抗应力腐蚀开裂）。

淬火通常有两个阶段，高压段和低压段。高压段是通过高压水将铝板的芯部快速冷却到200°C以下。在低压段通过低压的水将铝板表面“返红”再冷却到要求的温度。其中高压段的作用非常大，冷却速度及冷却均匀度要能够得到有效控制，否则会大大降低铝板的导电性能和抗应力腐蚀开裂的性能。

淬火处理在钢铁行业使用得非常广，其中通过喷嘴冷却淬火也是一种常用的方式。通过喷嘴对钢板表面进行大量喷水，以起到淬火处理的目的。但铝合金板因为其使用的场合特殊，合金的表面状态不同，厚度变化范围比较大，对淬火装置的要求更高。首先是冷却速度要快，否则固溶在铝基合金中的第二相会脱溶，起不到固溶处理的目的。再有，冷却速度要能够控制，否则对于厚板，就会淬不透，对于薄板，大的水量会使其变形，影响平整度。此外，水流必须沿板的宽度方向均匀一致，否则也会产生性能不均、板型不平直而造成废品。同时为了提高淬火效率，必须将停留在铝板表面的水排走，否则由于水在高温下沸腾产生水膜阻止冷却水的进一步冷却，影响冷却效率。基于上面的考虑，现有技术中的淬火装置不能满足铝合金板固溶（淬火）处理的要求。

发明内容

本实用新型所要解决技术问题是克服现有技术的不足，提供一种辊底式加热炉的高压淬火机构。

为解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种辊底式加热炉的高压淬火机构，辊底式加热炉包括有炉体、形成于炉体内的用于板材通过并淬火的淬火通道，高压淬火机构包括用于从淬火通道中经过的板材的上方对其喷射液体冷源的第一高压喷射系统、用于从淬火通道中经过的板材的下方对其喷射液体冷源的第二高压喷射系统，第一高压喷射系统的喷口所在位置在上下方向可调节设置，第二高压喷射系统的喷口所在位置在上下方向恒定。

优选地，在淬火机构对板材进行淬火时，第一高压喷射系统的喷口至板材上表面的距离值与第二高压喷射系统的喷口至板材下表面的距离值相同，且均为140m m~160mm。

优选地，第一高压喷射系统喷口的喷射方向与水平方向形成有夹角，且角度值为50°~80°。

优选地，第一高压喷射系统喷口的喷射方向与竖直方向形成有夹角，且角度值为20°~50°。

优选地，第一高压喷射系统包括支撑架、设于支撑架上的多组喷射单元，高压淬火机构还包括带动支撑架上下运动的升降机构。

优选地，升降机构包括与支撑架固定连的多根升降杆、为多根升降杆上下运动提供动力的动力装置、传动连接在动力装置与多根升降杆之间的传动组件，动力装置包括且仅包括一个驱动电机和减速机。

优选地，每组喷射单元均包括喷箱、间隔排列分布于喷箱下表面的多个扇形喷嘴、将喷箱与冷源连通的进水管，扇形喷嘴的出口构成第一高压喷射系统的喷口。

优选地，扇形喷嘴的延伸方向与水平方向和竖直方向均形成有夹角。

优选地，喷射单元具有四组。

优选地，第二高压喷射系统与第一高压喷射系统对称设置。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

本实用新型的辊底式加热炉的高压淬火机构，第一高压喷射系统的喷口高度可以调节，使得在淬火处理较厚或较薄的板材时，均能保证第一高压喷射系统喷口和第二高压喷射系统喷口至板材上、下表面的距离相当，上下喷出的冷却水相对板材能够对称，为热处理要求极高的铝合金板淬火处理提供均匀淬火的前提保障，使板材上下面的冷却速度不会有差异，避免板材变形，进一步保障板材的淬火处理的质量，获得优质的铝合金板材。

附图说明

图1为本实用新型高压淬火机构的整体侧视结构示意图；

图2为本实用新型第一高压喷射系统和第二高压喷射系统的主视结构示意图；

图3为从第一高压喷射系统或第二高压喷射系统的喷口喷出的冷却水接触到板材时的覆盖在板材上的区位示意图；

图4为辊底式加热炉的高压淬火机构俯视结构示意图；

其中：100、板材；10、支撑架；11、喷箱；110、进水管；12、喷嘴；21、升降杆；22、涡轮蜗杆机构；23、减速机；24、驱动电机；201、第一转杆；202、第二转杆；203、第三转杆；c1、第一扇形齿轮；c2、第二扇形齿轮；c3、第三扇形齿轮；c4、第四扇形齿轮；c5、第五扇形齿轮。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式来对本实用新型的技术方案作进一步的阐述。

如图1至图4所示，一种辊底式加热炉的高压淬火机构，辊底式加热炉包括有炉体、形成于炉体内的用于板材100通过并淬火的淬火通道，高压淬火机构包括用于从淬火通道中经过的板材100的上方对其喷射液体冷却水的第一高压喷射系统、用于从淬火通道中经过的板材100的下方对其喷射液体冷却水的第二高压喷射系统，第一高压喷射系统和第二高压喷射系统均包括支撑架10，且均包括间隔排布于支撑架10上的四组喷射单元，即第一高压喷射系统与第二高压喷射系统的具体结构是对称设置的；本例中，每组喷射单元均包括喷箱11、间隔排列分布于喷箱11下表面的多个扇形喷嘴12、将喷箱11与冷却水连通的进水管110；第一高压喷射系统和第二高压喷射系统均具有多个喷射单元，即可以由多个较小的喷箱11独立喷水，避免使用一个大的喷箱11，造成喷射压力难以及时有效控制的情况，每个喷射单元都是通过进水管110与冷却水源独立连通，这样可以做到每个喷射单元的喷射压力都可以独立调节，独立调节的目的是为了便于让各单元的喷射压力都能够十分容易的调整至统一状态，调节作业更为顺畅，相反，如果设置成一较大的整体喷箱，则喷箱内的冷却水压力非常不易受控。

此外，扇形喷嘴12的延伸方向与水平方向和竖直方向均形成有夹角，即喷嘴12的喷口喷射出的冷却水朝向与水平方向和竖直方向均形成有夹角，具体地，第一高压喷射系统喷口的喷射方向与水平方向形成有夹角，且角度值为50°~80°。第一高压喷射系统喷嘴12的喷口的喷射方向是朝着板材100行进方向的前方倾斜50°~80°，即喷口喷出的水是以倾斜的方式喷到板材100表面，这样就可以避免因采用冷却水直接垂直向下喷射的方式而导致的水过分停留在板材100表面，倾斜的方式可以做到将停留在铝板表面的水排走，避免由于水在高温下沸腾产生水膜阻止冷却水的进一步冷却，而影响冷却效率，即做到提高冷却效率。另外，第一高压喷射系统喷嘴12的喷口的喷射方向与竖直方向形成有夹角，且角度值为20°~50°。喷嘴12采用的是扇形喷嘴12，其喷出的后的冷却水，逐渐扩大范围，接触板材100表面时，呈一条厚厚的直线状，这样就做到了增大冷却面积的效果，相比传统的喷射后以点状接触板材100表面，该线状接触方式冷却更为均匀，但是相邻的两个喷口喷出的冷却水会逐渐增大重合面积，在冷却水接触到板材100表面时，两个喷口喷出的冷却水的重合区与其他部位会造成冷却不均，因此通过将第一高压喷射系统喷口的喷射方向设置成与竖直方向形成夹角，则意味着相邻的两个喷口喷出的冷却水在接触到板材100表面时，不会产生重启区，这便避免了冷却不均的情况发生，相反还能够扩大冷却水的接触面，提高冷却效率（参见图3）。

本例中，高压淬火机构还包括带动支撑架10上下运动的升降机构，通过升降机构的设置可以使得第一高压喷射系统的喷口所在位置在上下方向可调节设置，本例的第二高压喷射系统的喷口所在位置在上下方向是恒定的；这样就可以在淬火机构对板材100进行淬火时做到，第一高压喷射系统的喷口至板材100上表面的距离值与第二高压喷射系统的喷口至板材100下表面的距离值相同（距离值保持在140m m~160mm）。上下喷出的冷却水相对板材100在距离上能够做到对称，从而为热处理要求极高的铝合金板淬火处理提供均匀淬火的前提保障。

具体地，升降机构包括与支撑架10固定连的多根升降杆21、为多根升降杆21上下运动提供动力的动力装置、传动连接在动力装置与多根升降杆21之间的传动组件，动力装置包括且仅包括一台驱动电机24和一台减速机23。升降杆21设置有四根，四根升降杆21呈两排两列设置，传动组件包括与一排中的两根升降杆21分别通过两组涡轮蜗杆机构22传动连接的第一转杆201，与另一排中的两根升降杆21分别通过两组涡轮蜗杆机构22传动连接的第二转杆202，传动连接在第二转杆202和减速机23的动力输出轴之间的第三转杆203，第三转杆203的两端分别固定连接有第一扇形齿轮c1和第二扇形齿轮c2，第一转杆201及第二转杆202的靠近第三转杆203的端部固定连接有第三扇形齿轮c3和第四扇形齿轮c4，减速机23的动力输出轴上固定连接有第五扇形齿轮c5，第五扇形齿轮c5与第一扇形齿轮c1啮合设置，第三扇形齿轮c3与第一扇形齿轮c1啮合设置，第二扇形齿轮c2与第四扇形齿轮c4啮合设置。

驱动电机24启动时带动减速机23动力输出轴转动，进而第五扇形齿轮c5带动第一扇形齿轮c1转动及第三转杆203转动，第一扇形齿轮c1通过第三扇形齿轮c3则可以带动第一转杆201转动，第三转杆203转动时其另一端的第二扇形齿轮c2则通过第四扇形齿轮c4带动第二转杆202转动，如此便可以做到同步带动第一转杆201和第二转杆202转动，第一转杆201和第二转杆202则可通过各涡轮蜗杆机构22带动各升降杆21上下运动。

综上所述，本实用新型的辊底式加热炉的高压淬火机构，第一高压喷射系统的喷口高度可以调节，使得在淬火处理较厚或较薄的板材时，均能保证第一高压喷射系统喷口和第二高压喷射系统喷口至板材上、下表面的距离相当，上下喷出的冷却水相对板材能够对称，为热处理要求极高的铝合金板淬火处理提供均匀淬火的前提保障，使板材上下面的冷却速度不会有差异，避免板材变形，进一步保障板材的淬火处理的质量，获得优质的铝合金板材。

以上对本实用新型做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，且本实用新型不限于上述的实施例，凡根据本实用新型的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种辊底式加热炉的高压淬火机构，所述辊底式加热炉包括有炉体、形成于所述炉体内的用于板材通过并淬火的淬火通道，其特征在于：所述高压淬火机构包括用于从所述淬火通道中经过的板材的上方对其喷射液体冷源的第一高压喷射系统、用于从所述淬火通道中经过的板材的下方对其喷射液体冷源的第二高压喷射系统，所述第一高压喷射系统的喷口所在位置在上下方向可调节设置，所述第二高压喷射系统的喷口所在位置在上下方向恒定。

2.根据权利要求1所述的辊底式加热炉的高压淬火机构，其特征在于：在淬火机构对板材进行淬火时，所述第一高压喷射系统的喷口至所述板材上表面的距离值与所述第二高压喷射系统的喷口至所述板材下表面的距离值相同，且均为140mm~160mm。

3.根据权利要求1所述的辊底式加热炉的高压淬火机构，其特征在于：所述第一高压喷射系统喷口的喷射方向与水平方向形成有夹角，且角度值为50°~80°。

4.根据权利要求1所述的辊底式加热炉的高压淬火机构，其特征在于：所述第一高压喷射系统喷口的喷射方向与竖直方向形成有夹角，且角度值为20°~50°。

5.根据权利要求1所述的辊底式加热炉的高压淬火机构，其特征在于：所述第一高压喷射系统包括支撑架、设于所述支撑架上的多组喷射单元，所述高压淬火机构还包括带动所述支撑架上下运动的升降机构。

6.根据权利要求5所述的辊底式加热炉的高压淬火机构，其特征在于：所述升降机构包括与所述支撑架固定连的多根升降杆、为多根所述升降杆上下运动提供动力的动力装置、传动连接在所述动力装置与所述多根升降杆之间的传动组件，所述动力装置包括且仅包括一个驱动电机和减速机。

7.根据权利要求5所述的辊底式加热炉的高压淬火机构，其特征在于：每组所述喷射单元均包括喷箱、间隔排列分布于所述喷箱下表面的多个扇形喷嘴、将所述喷箱与冷源连通的进水管，所述扇形喷嘴的出口构成所述第一高压喷射系统的喷口。

8.根据权利要求7所述的辊底式加热炉的高压淬火机构，其特征在于：所述扇形喷嘴的延伸方向与水平方向和竖直方向均形成有夹角。

9.根据权利要求7所述的辊底式加热炉的高压淬火机构，其特征在于：所述喷射单元具有四组。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的辊底式加热炉的高压淬火机构，其特征在于：所述第二高压喷射系统与所述第一高压喷射系统对称设置。

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