CN220056933U - 一种多功能高线在线盐浴槽 - Google Patents
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Abstract
本实用新型具体为一种多功能高线在线盐浴槽，包括上浴槽、下浴槽、输送辊道、喷淋管道系统、熔盐泵、高温盐存储罐、低温盐存储罐、熔盐冷却蒸发器，高温盐存储罐内设高温盐熔盐泵，高温盐熔盐泵连通高温盐喷淋管道系统组成高温熔盐回路，低温盐存储罐内设低温盐熔盐泵，低温盐熔盐泵连通低温盐喷淋管道系统组成低温熔盐回路，熔盐冷却蒸发器通过管路与低温盐存储罐连通。根据所需盐浴温度T决定使用高温熔盐回路、低温熔盐回路或同时使用两个回路；根据盐浴时间t、冷却速度μ、每组喷淋管道系统距吐丝机出口的距离Li和输送辊道速度ν确定需开启的喷淋管道系统及对应的熔盐泵；开启熔盐泵将盐液注入上浴槽对线材进行冷却。
Description
技术领域
本实用新型涉及冶金行业轧钢技术领域，具体为一种多功能高线在线盐浴槽。
背景技术
钢铁材料在冷加工成最终制品前后或过程中常需要进行热处理以使材料具有良好的加工性能或使制品满足最终使用性能。例如高碳钢钢丝冷拔前或冷拔过程中需进行铅浴热处理获得均匀一致的索氏体显微组织；标准件在冷拔前先进行退火热处理提高冷成型能力，加工完成后需进行调质热处理提高强塑性；低碳钢合金焊丝盘条在拉拔前或道次间进行退火处理提高冷拔加工性能等。在降低制造成本和行业节能减排降碳的双重压力下，制造商普遍提出了免热处理的迫切需求，这就要求钢铁原材料需根据下游制造商的工艺特点及制品的最终性能通过控轧控冷获得良好的初始组织性能。
目前钢铁线材生产线轧后冷却常采用辊道运输结合风机和保温罩的开闭来获得不同的冷速，从而满足高、中、低碳钢的冷却工艺要求，但生产的材料不能完全满足免热处理加工的要求，特别是生产高档产品时存在性能波动大、不稳定的缺点。与风机冷却相比，熔融盐浴具有导热率高、浸渍方式冷却均匀和温度稳定的优势，广泛应用于高碳钢等温索氏体h化处理，用于生产免铅浴热处理拉拔高强度高碳钢盘条，而对于中低碳钢的等温淬火、淬火-分配热处理新工艺等的其他在线热处理需求的在线盐浴槽尚未有解决方案。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种多功能高线在线盐浴槽，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种多功能高线在线盐浴槽包括上浴槽、下浴槽、输送辊道、喷淋管道系统、熔盐泵，所述上浴槽设置在下浴槽的上方，所述输送辊道沿上浴槽长度方向铺设在上浴槽中，所述熔盐泵与喷淋管道系统连接，所述喷淋管道系统设置在上浴槽上方，所述熔盐泵设置在下浴槽外部，还包括高温盐存储罐、低温盐存储罐、熔盐冷却蒸发器，所述喷淋管道系统分为高温盐喷淋管道系统和低温盐喷淋管道系统，所述熔盐泵分为高温盐熔盐泵、低温盐熔盐泵，所述高温盐存储罐内设置高温盐熔盐泵，所述高温盐熔盐泵通过管路连通高温盐喷淋管道系统组成高温熔盐回路，所述低温盐存储罐内设置低温盐熔盐泵，所述低温盐熔盐泵通过管路连通低温盐喷淋管道系统组成低温熔盐回路，所述熔盐冷却蒸发器通过管路与低温盐存储罐连通。
优选的，还包括熔盐加热器，所述熔盐加热器分别设置在高温盐存储罐、低温盐存储罐内部，且高温盐存储罐内部的熔盐加热器的数量多于低温盐存储罐内部的熔盐加热器的数量。
优选的，还包括低温盐回盐泵，所述低温盐回盐泵设置在下浴槽内部，通过管路连通至低温盐存储罐。
优选的，所述高温盐喷淋管道系统和低温盐喷淋管道系统在上浴槽上方间隔排布。
优选的，所述上浴槽底部设置有多个泄盐阀。
优选的，所述下浴槽内部设置可移动挡板。
优选的，还包括高温盐回盐泵，所述高温盐回盐泵设置在下浴槽内部，通过管路连通至高温盐存储罐。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
通过灵活选择高、低温盐液的喷淋位置，可以分段精确控制盐浴温度、线材冷速和时间等参数，从而满足高、中、低碳钢和合金钢的等温索氏体化热处理、淬火-分配热处理、贝氏体等温淬火、分级淬火等多种高线在线热处理工艺需求。
附图说明
图1为实施例1-4多功能高线在线盐浴槽的结构示意图；
图2为实施例2线材盐浴时间和温度关系图；
图3为实施例3线材盐浴时间和温度关系图；
图4为实施例4线材盐浴时间和温度关系图。
图中：上浴槽1、下浴槽2、输送辊道3、高温盐存储罐4、低温盐存储罐5、熔盐冷却蒸发器6、高温盐喷淋管道系统7、低温盐喷淋管道系统8、高温盐熔盐泵9、低温盐熔盐泵10、高线吐丝机11、熔盐加热器12、低温盐回盐泵13、高温盐回盐泵14、泄盐阀15、可移动挡板16。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案进行清楚、完整地描述，及优点更加清楚明白，以下结合附图对本实用新型实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，仅仅用以解释本实用新型实施例，并不用于限定本实用新型实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1
请参阅图1，本实施例提供一种多功能高线在线盐浴槽，将所述多功能高线在线盐浴槽用于高、中、低碳钢及合金钢的索氏体化等温淬火、贝氏体等温淬火、淬火-分配和分级淬火等多种工艺用途。多功能高线在线盐浴槽包括上浴槽1、下浴槽2、输送辊道3、喷淋管道系统、熔盐泵，所述上浴槽1设置在下浴槽2的上方，所述输送辊道3沿上浴槽1长度方向铺设在上浴槽1中，所述熔盐泵与喷淋管道系统连接，所述喷淋管道系统设置在上浴槽1上方，所述熔盐泵设置在下浴槽2外部。所述喷淋管道系统包括喷淋管和与之相连通的喷淋头，详细结构均为现有技术，不再赘述。具体的，还包括高温盐存储罐4、低温盐存储罐5、熔盐冷却蒸发器6，所述喷淋管道系统分为高温盐喷淋管道系统7和低温盐喷淋管道系统8，所述熔盐泵分为高温盐熔盐泵9、低温盐熔盐泵10，所述高温盐存储罐4内设置高温盐熔盐泵9，所述高温盐熔盐泵9通过管路连通高温盐喷淋管道系统7组成高温熔盐回路，所述低温盐存储罐5内设置低温盐熔盐泵10，所述低温盐熔盐泵10通过管路连通低温盐喷淋管道系统8组成低温熔盐回路，所述熔盐冷却蒸发器6通过管路与低温盐存储罐5连通组成熔盐冷却回路。所述输送辊道3用于输送线材通过盐浴，输送辊道3辊道在线速度0.1m/s-1.5m/s的范围内任意调整，前端与高线吐丝机11下密排辊道连接，后端与集卷站及其必要的过渡辊道连接。所述上浴槽1内通入盐液为输送辊道3输送过来的线材进行冷却。所述盐液采用的熔融盐为硝酸盐，包括亚硝酸钠、硝酸钠和硝酸钾，使用温度为150-600℃。所述高温盐存储罐4内高温熔融盐温度为450-600℃，低温盐存储罐5内的低温熔融盐温度为150-450℃。本实施例中高温盐熔盐泵9、低温盐熔盐泵10均为变频泵，每台高温盐熔盐泵9和低温盐熔盐泵10均可以单独控制，从而根据线材冷却工艺要求开启或关闭。
作为本实施例的一个优选实施方式，所述多功能高线在线盐浴槽还包括熔盐加热器12，所述熔盐加热器12分别设置在高温盐存储罐4、低温盐存储罐5内部，且本实施例高温盐存储罐4内部的熔盐加热器12的数量多于低温盐存储罐5内部的熔盐加热器12的数量。
作为本实施例的一个优选实施方式，还包括低温盐回盐泵13和高温盐回盐泵14，所述低温盐回盐泵13设置在下浴槽2内部，通过管路连通至低温盐存储罐5；所述高温盐回盐泵14设置在下浴槽2内部，通过管路连通至高温盐存储罐4。所述低温盐回盐泵13和高温盐回盐泵14均为变频泵，也可分别进行单独控制。
作为本实施例的一个优选实施方式，所述高温盐喷淋管道系统7和低温盐喷淋管道系统8在上浴槽1上方间隔排布。所述间隔排布的方式，可以灵活选择高、低温盐液的喷淋位置，可以分段精确控制盐浴温度，线材冷却温度和时间等参数。
作为本实施例的一个优选实施方式，所述上浴槽1底部设置有多个泄盐阀15。所述泄盐阀15打开，盐液从上浴槽1流入下浴槽2，以保持一定的液位高度。
作为本实施例的一个优选实施方式，所述下浴槽2内部设置可移动挡板16。当可移动挡板16的两侧分别注入的是高温熔盐和低温熔盐时，可以通过移动可移动挡板16的位置，高温熔盐和低温熔盐分隔开。
本实施例还提供了一种多功能高线在线盐浴槽的使用方法，所述方法为：
(1)根据所生产线材化学成分及所需要的显微组织和力学性能，通过查手册等文献资料、利用热膨胀仪等测量或利用模拟软件如JMatpro等计算的方式，由钢材的CCT和TTT曲线确定盐浴温度T、盐浴时间t和冷却速度μ。
(2)根据所需盐浴温度T决定使用高温熔盐回路、低温熔盐回路或同时使用两个回路；一般450℃以下的等温淬火仅需使用低温熔盐回路，淬火-分配或分级淬火等有两个淬火温度需求的工艺需同时使用两个熔盐回路，450℃以上的等温处理则可以仅使用高温熔盐回路或同时使用两个熔盐回路。
(3)根据盐浴时间t、冷却速度μ、每组喷淋管道系统距高线吐丝机11出口的距离Li和输送辊道速度ν确定需开启的喷淋管道系统及对应的熔盐泵。
(4)开启熔盐泵，通过管路和喷淋管道系统将盐液注入上浴槽，对线材进行冷却。
(5)盐液经过置于上浴槽底部的泄盐阀流入下浴槽，调节泄盐阀的开启度，使上浴槽中的盐液形成一定的液位高度。
(6)开启高温回盐泵和/或低温回盐泵，将下浴槽中的盐液通过管路注回高温盐存储罐和/或低温盐存储罐。
(7)回流至低温盐存储罐的盐液由于与线材换热后温度升高，此时开启冷却用熔盐泵将盐液通过管路注入熔盐冷却蒸发器降温降温，降温后的盐液回流至低温盐存储罐从而维持盐液温度的恒定。
(8)上述准备工作完成后，开启输送辊道，高线吐丝机开始吐丝，盘卷落在输送辊道上，由输送辊道输送通过上浴槽，完成在线热处理后由集卷站收集成成品。
实施例2
参照图2，本实施例的多功能高线在线盐浴槽及其使用方法用于图2所示的淬火-分配热处理。根据所生产线材化学成分及所需显微组织和性能，通过查阅其TTT/CCT曲线，确定淬火温度为T1，时间t1，分配温度为T2，时间为t2，总盐浴时间为t＝t1+t2。将低温盐存储罐和高温盐存储罐的盐液温度分别设置为T1和T2。输送辊道辊速ν≤L/t，其中L为最后一组喷淋管道系统距高线吐丝机出口的距离即上浴槽的总长度。计算L1＝ν×t1，从而确定低温盐喷淋管所在的位置，需开启这一组喷淋管之前的所有低温盐喷淋管；计算L2＝L-ν×t2确定高温盐喷淋管道系统所在的位置，需开启这一组高温盐喷淋管道系统之后的所有高温盐喷淋管道系统。开启上述高、低温喷淋管道系统对应的高、低温盐熔盐泵，待上浴槽内的盐液液位稳定后开启高线吐丝机开始生产，温度为T0的线材盘卷落在输送辊道的密排辊道上，由输送辊道输送依次通过温度为T1的低温盐浴段和温度为T2的高温盐浴段，完成淬火-分配处理后由集卷站收集成成品。另外，开启高、低温盐回盐泵使高、低温熔盐回路运转，高、低温盐回盐泵的流量与对应的所开启的高、低温熔盐泵的总流量相同。
实施例3
参照图3，本实施例的多功能高线在线盐浴槽及其使用方法用于图3所示的中、低碳碳钢及合金钢贝氏体等温淬火热处理。根据所生产线材化学成分及所需显微组织和性能，通过查阅其TTT/CCT曲线，确定淬火温度为T1，时间t1。将低温盐存储罐的盐液温度设置为T1，不使用高温盐存储罐及其熔融盐回路。输送辊道的辊速ν≤L/t1，其中L为上浴槽的总长度。开启全部低温盐熔盐泵，待上浴槽内的盐液液位稳定后开启高线吐丝机开始生产，线材盘卷落在输送辊道的密排辊道上，由输送辊道输送通过温度为T1盐浴，完成等温淬火处理后由集卷站收集成成品。另外，开启低温盐回盐泵使低温熔盐回路运转，低温盐回盐泵的流量与所开启低温盐熔盐泵的总流量相同。
本实施例的多功能高线在线盐浴槽及其使用方法用于图3所示的高碳碳钢及合金钢索氏体等温淬火热处理。根据所生产线材化学成分及所需显微组织和性能，通过查阅其TTT/CCT曲线，确定淬火温度为T1，时间t1。将高温盐存储罐的盐液温度设置为T1，不使用低温盐存储罐及其熔融盐回路。输送辊道的辊速ν≤L/t1，其中L为上浴槽的总长度。开启全部高温盐熔盐泵，待上浴槽内的盐液液位稳定后开启高线吐丝机开始生产，线材盘卷落在输送辊道的密排辊道上，由输送辊道输送通过温度为T1盐浴，完成等温淬火处理后由集卷站收集成成品。另外，开启高温盐回盐泵使低温熔盐回路运转，高温盐回盐泵的流量与所开启高温盐熔盐泵的总流量相同。本使用方法适用于直径≤10mm的线材。
实施例4
参照图4，本实施例的多功能高线在线盐浴槽及其使用方法用于图4所示的高碳碳钢及合金钢索氏体等温淬火热处理。本方法适用于直径＞10mm的线材。根据所生产线材化学成分及所需显微组织和性能，通过查阅其TTT/CCT曲线，确定盐浴温度为T2，时间t2。将低温盐存储罐和高温盐存储罐的盐液温度分别设置为T1＝450℃和T2＝600℃。辊速ν≤L/t2，其中L为上浴槽的总长度。需开启前两组低温盐喷淋管道系统和第三组及之后的高温盐喷淋管道系统，低温熔盐的主要作用是将大规格线材迅速降温以避免先共析组织的产生。开启上述高、低温喷淋管道系统对应的高、低温盐熔盐泵，待上浴槽内的盐液液位稳定后开启高线吐丝机开始生产，温度为T0的线材盘卷落在输送辊道的密排辊道上，经温度为T1的低温盐喷淋后快速降温，表面温度达到T1，心部温度接近T2，然后通过温度为T2的高温盐浴段，完成索氏体化处理后由集卷站收集成成品。另外，开启高、低温盐回盐泵使高、低温熔盐回路运转，高、低温盐回盐泵的流量与对应的所开启的高、低温盐熔盐泵的总流量相同。
尽管上面对本申请说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本申请，但是本申请不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本申请精神和范围内，一切利用本申请构思的申请创造均在保护之列。
Claims (7)
1.一种多功能高线在线盐浴槽，包括上浴槽、下浴槽、输送辊道、喷淋管道系统、熔盐泵，所述上浴槽设置在下浴槽的上方，所述输送辊道沿上浴槽长度方向铺设在上浴槽中，所述熔盐泵与喷淋管道系统连接，所述喷淋管道系统设置在上浴槽上方，所述熔盐泵设置在下浴槽外部，其特征在于：还包括高温盐存储罐、低温盐存储罐、熔盐冷却蒸发器，所述喷淋管道系统分为高温盐喷淋管道系统和低温盐喷淋管道系统，所述熔盐泵分为高温盐熔盐泵、低温盐熔盐泵，所述高温盐存储罐内设置高温盐熔盐泵，所述高温盐熔盐泵通过管路连通高温盐喷淋管道系统组成高温熔盐回路，所述低温盐存储罐内设置低温盐熔盐泵，所述低温盐熔盐泵通过管路连通低温盐喷淋管道系统组成低温熔盐回路，所述熔盐冷却蒸发器通过管路与低温盐存储罐连通。
2.根据权利要求1所述的一种多功能高线在线盐浴槽，其特征在于：还包括熔盐加热器，所述熔盐加热器分别设置在高温盐存储罐、低温盐存储罐内部，且高温盐存储罐内部的熔盐加热器的数量多于低温盐存储罐内部的熔盐加热器的数量。
3.根据权利要求1所述的一种多功能高线在线盐浴槽，其特征在于：还包括低温盐回盐泵，所述低温盐回盐泵设置在下浴槽内部，通过管路连通至低温盐存储罐。
4.根据权利要求1所述的一种多功能高线在线盐浴槽，其特征在于：所述高温盐喷淋管道系统和低温盐喷淋管道系统在上浴槽上方间隔排布。
5.根据权利要求1所述的一种多功能高线在线盐浴槽，其特征在于：所述上浴槽底部设置有多个泄盐阀。
6.根据权利要求1所述的一种多功能高线在线盐浴槽，其特征在于：所述下浴槽内部设置可移动挡板。
7.根据权利要求1所述的一种多功能高线在线盐浴槽，其特征在于：还包括高温盐回盐泵，所述高温盐回盐泵设置在下浴槽内部，通过管路连通至高温盐存储罐。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |