NO345938B1 - Spraykjølesystemer for varmebehandlede metallprodukter - Google Patents
Spraykjølesystemer for varmebehandlede metallprodukter Download PDFInfo
- Publication number
- NO345938B1 NO345938B1 NO20083843A NO20083843A NO345938B1 NO 345938 B1 NO345938 B1 NO 345938B1 NO 20083843 A NO20083843 A NO 20083843A NO 20083843 A NO20083843 A NO 20083843A NO 345938 B1 NO345938 B1 NO 345938B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- cooling
- ring
- workpiece
- rings
- cooling ring
- Prior art date
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims description 181
- 239000007921 spray Substances 0.000 title claims description 53
- 239000002184 metal Substances 0.000 title description 14
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 20
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 10
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 9
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 5
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 1
- DQYBDCGIPTYXML-UHFFFAOYSA-N ethoxyethane;hydrate Chemical compound O.CCOCC DQYBDCGIPTYXML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003331 infrared imaging Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000005494 tarnishing Methods 0.000 description 1
- 238000001931 thermography Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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
- C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
-
- 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
-
- 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
-
- 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
- C21D9/08—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes
-
- 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
- C21D9/08—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes
- C21D9/085—Cooling or quenching
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
Description
Oppfinnelsens område
Den foreliggende oppfinnelsen vedrører spraykjøringssystemer brukt ved varmebehandlingsprosesser for metallprodukter.
Bakgrunn for oppfinnelsen
Metallurgiske kjøle- eller kjøle- og utglødings prosesser er i stor grad brukt for å herde eller herde og anløpe et produsert metallprodukt slik som stålrør for å oppnå ønskede metallurgiske egenskaper, forskjellige fra de til startmaterialet brukt for å produsere metallproduktet. Kjøling gjøres etter oppvarming av produktet for eksempel ved elektrisk induksjonsvarming. Åpne spraykjølesystemer er en type kjølesystemer som kan brukes for å oppnå herding og anløping av metallprodukter. Ved i-linjen kjøling av lange runde produkter slik som rør, stenger eller ledninger ved produksjoneringslinjehastighet er en viktig parameter som bestemmer materialegenskapene oppnådd ved disse prosessene, metallkjølingshastigheten, som generelt må være så høy som mulig for å oppnå de ønskede resultater.
Nedkjølingshastigheten er bestemt av volumet av kjølemiddel brukt ved hurtig kjøling av en oppvarmet metalldel. Det tradisjonelle apparatet brukt for å tilveiebringe en høy volumstrøm med vann på overflaten av den oppvarmede delen er noen ganger kjent som en kjølesylinder (quench barrel). Den typiske kjølesylinderen er en helstøpt sylinder med en stor diameter utstyrt med en flerhet hull gjennom hvilke kjølemediet strømmer ved middels trykk. Ved kontakt med den varme metalldelen tilveiebringer kjølemiddelet hurtig kjøling nødvendig for å oppnå den ønskede hardheten. Alminnelig kjent er også kjøleringer eller slissekjøling ved faste posisjoner. Dette apparatet er en hul ring gjennom hvilken delen som skal kjøles passerer. Apparatet rommer en flerhet likt adskilte hull eller slisser som virker som dyser for kjølefluidet. Slissekjøling brukes typisk ved enkeltdels anvendelser med lite volum, slik som induksjonsherdingskammere.
Kjølesystemer må være i stand til å behandle et bredt spekter av produktdiameter. Imidlertid har de eksisterende kjølesylindrene og kjøleringene en fast innsidediameter. Når produktene med forskjellig diameter passerer gjennom disse anordningene med fast diameter, vil formen på sprayen som treffer produktet, spraystrømhastigheten og spraytrykket endres grunnet forskjellen i avstand mellom spraydysene og produktet. For eksisterende kjølesystemer, når sprayen reflekteres fra produktet for en gitt dyse kan den reflekterte sprayen samvirke med spraymønsteret til nærliggende dyser og minske eller attpåtil ødelegge deres effektivitet. De overfor nevnte begrensningene for eksisterende kjølesystemer kan også forårsake at ekspanderende damp dannes på overflaten til produktet som kjøles. Dette danner en termisk dampbarriere som betydelig reduserer kjølingshastigheten til produktet.
Videre kan de små ”nålehull” kjøledysene brukt for å danne vann-eter ved eksisterende sylinderkjølingssystemer begrense de effektive sprayvolumene og trykkene som kan oppnås.
I tillegg, siden produktet typisk må bevege seg gjennom kjøleanordningen både lineært og mens det roterer, er de støttende transportrullene symmetriske relativ til bevegelsesaksen til produktet. Dette forårsaker at produkter med forskjellig diameter løper ved forskjellige senterlinjer gjennom alminnelig kjølesystemer med fast geometri.
US 2657 698 beskriver forskjellige utførelsesformer av et kjøleapparat hvor kjølemiddelet kommer ut av apparatet i en konisk form, men påvirker arbeidsstykket i et sylindrisk volum/legeme som tillater strømning og ikke gir presis dekning av arbeidsstykket med kjølemiddel i et nøyaktig fokusert kontaktområde som optimaliserer kjølestyrt levering.
US 2785 924 beskriver en kjøleanordning for påføring av kjølevæske, hvorpå denne omfatter en «jetring»/ ringelement som består av to deler som danner et kjøleringkammer.
US 3255 053 viser til bruk av to eller flere kjøleringer som er arrangert langs en akse og på en støttestruktur.
Kort sammenfatning av oppfinnelsen
Det er en hensikt med den foreliggende oppfinnelsen å løse noen av begrensningene ovenfor ved eksisterende spraykjølingssystemer. Dette oppnås med en kjølering, et kjøleringarrangement og en fremgangsmåte for å kjøle et arbeidsstykke slik det fremgår av de etterfølgende patentkrav.
I et aspekt er den foreliggende oppfinnelsen en anordning for og en fremgangsmåte for å spraykjøle et metallprodukt. Minst en kjølering omfatter et kjølekammer og utløp for å utstøte kjølemiddel på metallproduktet. Justering av de relative posisjonene til to sammenkoplede ringelementer endrer form og volum på utløpet for å endre trykk, strømningshastighet og/eller mønster på sprayen fra utløpet.
I andre aspekter omfatter den foreliggende oppfinnelsen en anordning for og fremgangsmåte for spraykjøling av et metallprodukt med en flerhet kjøleringer, hvor hver av kjøleringene omfatter et kjølekammer og et utløp for å utstøte kjølemiddel på metallproduktet. Hver kjølering kan utformes av to sammenkoplede ringelementer. De sammenkoplede ringelementene danner kjølekammeret og utløpet for å utstøte kjølemiddel på metallproduktet. Justering av de relative posisjonene til de to sammenkoplede ringelementene endrer formen og volumet på utløpet for å endre trykk, strømningshastighet og/eller mønster til sprayen fra utløpet. En sprayskjerm kan koples med en eller flere av kjøleringene for å forhindre interferens av kjølesprayen fra en kjølering med den reflekterte sprayen fra en tilgrensende kjølering.
De ovenfor nevnte og andre aspekter ved oppfinnelsen blir ytterligere belyst i denne beskrivelsen og de vedlagte krav.
Kort beskrivelse av figurene
Den korte sammenfatningen over, så vel som den følgende detaljerte beskrivelsen av oppfinnelsen, forstås bedre når lest i sammenheng med de vedlagte figurer. I den hensikt å vise oppfinnelsen er det vist i figurene eksempelutforminger av oppfinnelsen som for tiden er foretrukket; imidlertid er oppfinnelsen ikke begrenset til de spesielle arrangementene eller instrumentene vist i de følgende vedlagte figurer:
Fig. 1 viser et perspektiv riss av et eksempel på en kjølering brukt ved spraykjølesystemet ifølge den foreliggende oppfinnelsen.
Fig. 2 viser et perspektivriss av et eksempel på en flerhet kjøleringer brukt ved spraykjølesystemer ved den foreliggende oppfinnelsen.
Fig. 3 viser et tverrsnitt av et eksempel på to kjøleringer for spraykjølesystemet ifølge den foreliggende oppfinnelsen.
Fig. 4 viser et tverrsnitt av et eksempel på tre kjøleringer for spraykjølesystemet ifølge den foreliggende oppfinnelsen.
Fig. 5 viser et tverrsnitt av et eksempel på to kjøleringer ved spraykjølesystemet ifølge den foreliggende oppfinnelsen med en kjølering med en forlenget sprayskjerm.
Fig. 6 viser et perspektivriss av et eksempel på en flerhet av kjøleringer i spraykjølesystemet ifølge den foreliggende oppfinnelsen hvor flerheten kjøleringer kan festes til en støttestruktur.
Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen
I alle eksemplene av oppfinnelsen vil arbeidsstykket 90 (metallprodukt) som varme- behandles bevege seg lineært gjennom en eller flere kjøleringer langs Z-aksen og i retningen til pilen vist i figurene. I enkelte eksempler av oppfinnelsen kan arbeidsstykket også rotere rundt Z-aksen mens det beveger seg gjennom en eller flere kjøleringer. Egnede mekaniske innretninger, ikke vist på figurene, slik som støttevalser brukes for å drive arbeidsstykket fram gjennom kjøleringene. Selv om arbeidsstykket 90 er vist som et sylindrisk rør eller ledning, kan oppfinnelsen brukes med arbeidsstykker med forskjellige former slik som, men ikke begrenset til, et rektangulært rør. Arbeidsstykket kan også omfatte en serie adskilte arbeidsstykker, slik som innretninger egnet for å monteres på et transportmiddel, for å bevege adskilte arbeidsstykker gjennom en eller flere kjøleringer.
Varmeanordninger for å varme arbeidsstykket i forkant av kjølingen er ikke vist i figurene, men det kan, som eksempel men ikke begrenset til, være en eller flere elektromagnetiske induksjonsspoler som omslutter arbeidsstykket for induksjonsvarming av arbeidsstykket når en AC strøm strømmer gjennom en eller flere spoler. I noen av utformingene kan også varmeapparatet være lagt inn mellom to eller flere av kjøleringene.
Med referanse til figur 1, er det vist et eksempel på en kjølering 12 brukt ved spraykjølesystemet ifølge oppfinnelsen. I dette eksempelet omfatter kjøleringen sammenkoplet første ringelement 14, og andre ringelement 16. I dette ikke begrensende eksempelet er det andre ringelementet justerbart innført i det første ringelementet 14, som best sett på figur 3, figur 4 eller figur 5, for å danne kjøleringkammer 18 og utløpspassasje 20. Bevegelse av det første og/eller andre ringelementet langs den definerte midtaksen Zr (fig. 1), øker eller minker størrelsen på utløpspassasjen 20 til kjøleringen for å endre trykk, strømningshastighet og/eller mønster på sprayen fra utløpspassasjen. I dette ikke begrensende eksempelet av oppfinnelsen, blir en eller flere testanordninger 28 brukt for å kontrollere rommet mellom det første og andre ringelementet slik at form og volum på utløpsåpningen tilsvarende vil endres når rommet endres. Kjølemiddelet tilføres til kjøleringkammeret ved en eller flere innløpspassasjer 22 fra en egnet kilde. I oppfinnelsen, er utløpspassasjen 20 en ringformet åpning, generelt konisk i form, og som støter ut kjølemiddel 360� rundt arbeidsstykket 90 i et generelt konisk volum som vist ved strømvolum 92 (delvis vist som et grått område) i figur 3, figur 4 og figur 5. Mens den foreliggende oppfinnelsen bruker et 360 konisk strømmønster, kan andre eksempler på oppfinnelsen bruke forskjellige konisk strømmønster som bestemt ved spesielle utforminger ved de spesielle utformingene av de første og andre ringelementene. For eksempel kan et alternativ være ringmessig oppdelte koniske strømningsdeler rundt arbeidsstykket, hvor adskilte deler skilles ved en skjerm for å produsere kjølemiddelstrømmer i utvalgte et eller flere områder rundt arbeidsstykket. For eksempel kan heller en 360� kjølemiddelstrøm som beskrevet over det være en kjølemiddelstrøm avgrenset til seksjoner definert som 0-90� og 180 til 270� rundt arbeidsstykket ved adskillende skjermer. I noen eksempler på oppfinnelsen kan form og volum på utløpet til kjøleringen være fast.
Figur 2 viser et annet eksempel på spraykjølesystemet ifølge oppfinnelsen. I dette eksempelet omslutter en flerhet kjøleringer 12a, 12b, 12c og 12d, arbeidsstykket 90 når det beveger seg gjennom kjøleringene. Hver kjølering har lik utforming som kjøleringen vist i fig. 1. Avstanden ds mellom tilgrensende kjøleringer kan uavhengig justeres ved egnede innfestingsstrukturer for å tilfredsstille kjølebetingelsene til den spesielle anvendelsen. Videre kan plasseringen av midtaksen Zr til hver kjølering uavhengig justeres ved egnede innfestingsstrukturer for å tilfredsstille kjølebetingelsene til en spesiell anvendelse. Som beskrevet over, vil arbeidsstykket i noen applikasjoner rotere rundt Z-aksen mens det beveger seg gjennom en eller flere kjøleringer. I dette arrangementet kan torsjonskrefter forårsake at posisjonen til midtaksen til midtstykket endres mens den spaserer gjennom kjøleringene. Å bevege en kjølering, slik at dens støtteakse sporer denne endringen av posisjonen til arbeidsstykket som beveger seg igjennom den, kan det være fordelaktig. Figur 6 viser skjematisk et ikke begrensende eksempel på en egnet innfestingsstøttestruktur 30. Støttestrukturen 30 omfatter støttearmer 32a-32d og kjøleringposisjonskontrollelementet 34. Posisjonen til hver støttearm kan justeres langs Z-aksen av kontrollelementet 34, for å endre avstanden mellom to eller flere tilgrensende kjøleringer. I noen eksempler på oppfinnelsen kan plasseringen av midtaksen til en eller flere kjøleringer endres i X-Y planet ved å bevege støttearmen forbundet med de ene eller flere kjøleringene i X-Y planet ved kontrollelementet 34. Kontrollelementet og støttearmene kan drives av egnede aktuatorer som responderer på utdata fra en dataprosess styreenhet som raskt utfører de ønskede endringene i posisjoner til en eller flere kjøleringer.
Figur 3 viser et annet eksempel på spraykjølesystemet ifølge den foreliggende oppfinnelsen. Kjøleringer 12e og 12f er tilsvarende i konstruksjon til kjøleringen vist i figur 1 og omfatter også en sprayskjerm 24 som er festet på oppstrømssiden av kjøleringene for å avlede og spre reflektert sprayvolum 94 (delvis vist som et skyggeelement i figurene). Et ikke-begrensende eksempel på en sprayskjerm er i form av en ringformet skive. Sprayvolumet 94 representerer et typisk omslag av spray reflektert av arbeidsstykket fra innfallende spray i volumet 92. Avleding og spredning av reflektert sprayvolum før kjølemiddelfrigjøring fra en oppstrøms kjølering forhindrer interferens av den reflekterte sprayen med det frigjorte kjølemiddelet fra oppstrømskjøleringen. For eksempel i figur 4, blir reflektert kjølemiddel frigjort fra kjøleringen 12e avledet av sprayskjermen 24 forbundet med oppstrømskjøleringen 12f og reflektert kjølemiddel fra kjøleringen 12f avledes av sprayskjermen 24 forbundet med oppstrømskjøleringen 12g. Sprayskjermen 24 kan permanent festes til en side av dens tilhørende kjølering eller justerbart festes til dens tilhørende kjølering som vist i figur 5, hvor et eller flere forskjøvede festemidler 26 brukes for å forskyve sprayskjermen 24 fra den tilhørende kjøleringen 12j. Dette arrangementet er fordelaktig ved anvendelser hvor nedstrømskjøleringen er plassert ytterligere nedstrøms enn egnet for å montere en sprayskjerm direkte på kjøleringen. Formen og posisjoneringen til hver sprayskjerm kan endres avhengig av et spesielt arrangement av kjøleringer og arbeidsstykket som skal varmebehandles.
I et annet eksempel på oppfinnelsen i kombinasjon med en eller flere av de overfornevnte eksemplene på oppfinnelsen, kan individuelle kjøleringstrømmer justeres for å optimalisere fordelingen av kjølestrømmer fra hver kjølering for å passe med kjølehastigheten til massekjølingsbetingelsene for arbeidsstykket. For eksempel kan en dataprosessor med egnede inndata- og utdataanordninger brukes for å oppnå en eller flere av de følgende kjølesystem- justeringene: (1) Endring av avstand mellom to eller flere kjøleringer; (2) endring av midtlinjeposisjonen til en eller flere kjøleringer; (3) endring av posisjonen til en eller flere sprayskjermer og (4) endring av utløpsform og volum til en eller flere kjøleringer omfattende fullstendig lukking av utløpet til en eller flere kjøleringer. Disse kjølesystemjusteringene kan dynamisk oppnås ved et dataprogram anvendt av prosessoren basert på massekjølingsbetingelser for arbeidsstykket som passerer gjennom kjøleringene. I noen eksempler på oppfinnelsen kan varmeavbilding av arbeidsstykket, for eksempel infrarød avbilding, brukes for å tilveiebringe feedbackdata til kontrollsystemet for å angi sanntidskjøleresultater.
I et annet eksempel på oppfinnelsen kan en eller flere kjøleringer med en spesiell innsidediameter monteres i en modul. Modulen kan innarbeides i støttestrukturen beskrevet over. Forskjellige moduler med kjøleringer med forskjellig innvendig diameter og/eller andre forskjellige kjølesystemtrekk kan byttes på en varmebehandlingslinje for å romme arbeidsstykker med forskjellige dimensjoner og/eller arbeidsstykker med forskjellige massekjølingskrav. Raske forbindelser for kjølemiddel og et andre elektrisk og/eller mekaniske grensesnitt kan tilveiebringes ved hver modul.
Den spesielle formen til det første og andre kjøleringelementet vist i eksemplene på oppfinnelsen kan endres uten å skille seg fra omfanget av oppfinnelsen, så lenge elementene danner et kjølekammer og justerbar utløpsåpning eller -åpninger. Ytterligere flere enn to ringelementer (første og andre kjøleringelement) kan utføre de samme funksjonene som beskrevet over uten å gå utover omfanget av oppfinnelsen. I enkelte eksempler på oppfinnelsen kan en eller flere kjøleringer utformes som et splittringarrangement med valgfrie hengselelementer, slik at en eller flere kjøleringer kan byttes rundt et arbeidsstykke.
Mens et gitt antall kjøleringer er vist i forskjellige eksempler på oppfinnelsen, kan antallet kjøleringer endres uten å skille seg fra omfanget av oppfinnelsen.
Ytterligere en eller flere kjøleringer kan skilles med andre komponenter i en særskilt anvendelse, slik som mekaniske støtter eller transportkomponenter for arbeidsstykket og varmekomponenter slik som induksjonsvarmeanordninger. I arrangementer med to eller flere kjøleringer kan utløpsvolumet til hver kjølering uavhengig justeres for å danne et unikt sprayvolum som påkrevd for en spesiell anvendelse.
Eksemplene ovenfor på oppfinnelsen er tilveiebrakt i den hensikt å forklare og er ikke på noen måte ansett å skulle begrense den foreliggende oppfinnelsen. Mens oppfinnelsen er beskrevet med referanse til forskjellige utførelser, er ordene brukt her kun beskrivende og illustrerende ord og ikke heller begrensende ord. Selv om oppfinnelsen er beskrevet her med referanse til spesielle innretninger, materialer og utførelser, er oppfinnelsen ikke tenkt å begrenses til de spesielle trekk vist her, men heller strekker oppfinnelsen seg over alle funksjonelt ekvivalente strukturer, metoder og anvendelser som vil være i omfanget av de vedlagte krav. Personer med kjennskap til teknikken vil ha fordel av læren i denne beskrivelsen og de vedlagte krav og kan utføre et antall modifikasjoner på dette og endringer kan gjøres uten å skille seg fra omfanget av oppfinnelsen i dens aspekter.
Claims (15)
1. Kjølering (12) for å utstøte kjølemiddel på et arbeidsstykke (90) som passerer gjennom kjøleringen, hvor kjøleringen omfatter:
et ytre ringelement (14) med minst en ytre åpning (22) for forbindelse med en kjølemiddeltilførsel til et indre område av det ytre ringelementet (14);
et indre ringelement (16) i det minste delvis innført i det ytre ringelementet (14); et kjøleringkammer (18) dannet fra det indre området til det ytre ringelementet (14) i kombinasjon med det indre området til det indre ringelementet (16) for å motta kjølemiddeltilførselen fra den minst ene utvendige åpningen; og
en utløpspassasje (20) fra kjøleringkammeret (18) for å utstøte kjølemiddel fra kjøleringkammeret (18), idet utløpspassasjen (20) danner en ringformet åpning mellom tilliggende motstående kanter av de ytre og indre ringelementene (16), idet de tilliggende motstående kanter til de ytre og indre ringelementene (16) har konisk formede vegger, og kjøleringkammeret (18) og utløpspassasjen (20) har et justerbart volum kontrollert av en justerbar separasjonsavstand mellom de indre og ytre ringelementene langs en midtakse (Zr) av kjøleringen for å utstøte kjølemiddelet fra kjøleringen (12) i et konisk volum på arbeidsstykket (90) i et konisk volum; og hvor en flerhet av festeanordninger (28) som forbinder de indre (16) og ytre ringelementene (14) er anordnet til å kontrollere den justerbare separasjonsavstanden mellom de indre og ytre ringelementene.
2. Kjølering (12) ifølge krav 1, hvor utløpspassasjen (20) omfatter en eller flere vinkelmessig oppdelte koniske strømningsdeler.
3. Kjølering (12) ifølge krav 1, som omfatter en støttestruktur (30) med midler for å endre plasseringen av midtaksen (Zr) til kjøleringen.
4. Kjøleringarrangement for å utstøte kjølemiddel på et arbeidsstykke (90) som passerer gjennom kjøleringarrangementet, hvor kjøleringarrangementet omfatter:
to eller flere kjøleringer (12a-12d) ifølge krav 1; og en støttestruktur (30) for å montere kjøleringene.
5. Kjøleringarrangement ifølge krav 4, hvor støttestrukturen (30) omfatter midler for å endre avstanden mellom to eller flere av kjøleringene (12a-12d).
6. Kjøleringarrangement ifølge krav 4, hvor støttestrukturen (30) omfatter midler for å endre plasseringen av midtaksen (Zr) til minst en av kjøleringene.
7. Kjøleringarrangement ifølge krav 4, som omfatter en sprayskjerm (24) forbundet med utsiden av enten den indre (16) eller ytre (14) ringen til minst en av kjøleringene, idet sprayskjermen (24) er arrangert for å forhindre interferens fra en reflektert spray fra arbeidsstykket (90) med kjølemiddelet (92) utstøtt fra de assosierte kjøleringene (12j), idet den reflekterte sprayen (94) tilføres fra utløpspassasjen (20) til en tilliggende kjølering (12h).
8. Kjøleringarrangement ifølge krav 7, hvor sprayskjermen (24) er justerbart plassert fra den utvendige overflaten av enten den indre (16) eller ytre (14) ringen til den assosierte kjøleringen (12j).
9. Fremgangsmåte for å kjøle et arbeidsstykke (90) omfattende trinnene:
å passere arbeidsstykket (90) gjennom minst en kjølering (12) ifølge krav 1;
å tilføre et kjølemiddel til en åpning (22) i det ytre ringelementet (14) i hver kjølering, idet åpningen er i kommunikasjon med kammeret (18) til den respektive kjøleringen (12);
utstøte kjølemiddelet via den variable volum utløpspassasjen (20) fra den eller hvert kjølering i et konisk volum på overflaten til arbeidsstykket (90) i et konisk volum; og
kontrollere utløpspassasjen (20) med variabelt volum ved å justere en separasjonsavstand mellom de indre og ytre ringelementene langs en midtakse (Zr) til kjøleringen med en flerhet av festeanordninger (28) som samler de indre og ytre ringelementene.
10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, som videre omfatter trinnet å justere avstanden mellom de indre og ytre ringelementene til minst en kjølering for å endre volumet til utløpspassasjen (20) med variabelt volum.
11. Fremgangsmåte ifølge krav 9, hvor arbeidsstykket (90) passeres gjennom to eller flere kjøleringer, idet fremgangsmåten omfatter trinnene å justere avstanden mellom indre og ytre ringelementer til minst en kjølering for å endre volumet til utløpspassasjen (20) med variabelt volum til den respektive kjøleringen.
12. Fremgangsmåte ifølge krav 9, hvor arbeidsstykket (90) passeres gjennom to eller flere kjøleringer, idet fremgangsmåten omfatter trinnet å dynamisk justere avstanden mellom minst to tilgrensende kjøleringer responderende til massekjølingsbetingelsene til arbeidsstykket (90).
13. Fremgangsmåte ifølge krav 9, hvor arbeidsstykket (90) passeres gjennom to eller flere kjøleringer, idet fremgangsmåten omfatter trinnet å dynamisk justere plasseringen av midtaksen til minst en kjølering responderende med plasseringen av midtaksen til arbeidsstykket (90).
14. Fremgangsmåte ifølge krav 9, hvor arbeidsstykket (90) passeres gjennom to eller flere kjøleringer, idet fremgangsmåten omfatter trinnet å dynamisk justere plasseringen av en sprayskjerm posisjonert på utsiden av enten det indre eller ytre ringelementet til en kjøler for å avlede reflektert spray fra arbeidsstykket (90) resulterende fra kjølemiddel utstøtt fra utløpspassasjen (20) med variabelt volum til en tilgrensende kjølering (12h) responderende til massekjølingsbetingelser for arbeidsstykket (90).
15. Fremgangsmåte ifølge 9, hvor arbeidsstykket (90) passeres gjennom to eller flere kjøleringer, hvor fremgangsmåten videre omfatter trinnet å dynamisk justere volumet til utløpspassasjen (20) med variabelt volum til minst en av kjøleringene responderende til massekjølingsbetingelsene til arbeidsstykket (90).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US77138606P | 2006-02-08 | 2006-02-08 | |
| PCT/US2007/061828 WO2007092917A2 (en) | 2006-02-08 | 2007-02-08 | Spray quench systems for heat treated metal products |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20083843L NO20083843L (no) | 2008-11-04 |
| NO345938B1 true NO345938B1 (no) | 2021-11-01 |
Family
ID=38345951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20083843A NO345938B1 (no) | 2006-02-08 | 2007-02-08 | Spraykjølesystemer for varmebehandlede metallprodukter |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US8501083B2 (no) |
| EP (1) | EP1994186B1 (no) |
| JP (1) | JP5368112B2 (no) |
| KR (1) | KR101504978B1 (no) |
| CN (1) | CN101379200B (no) |
| AU (1) | AU2007213694B2 (no) |
| BR (1) | BRPI0707672A2 (no) |
| CA (2) | CA2638023C (no) |
| NO (1) | NO345938B1 (no) |
| RU (1) | RU2424327C2 (no) |
| WO (1) | WO2007092917A2 (no) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT507596B1 (de) * | 2008-11-20 | 2011-04-15 | Voestalpine Tubulars Gmbh & Co Kg | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von stahlrohren mit besonderen eigenschaften |
| JP5610429B2 (ja) * | 2010-06-08 | 2014-10-22 | 株式会社Ｙｓｋ | 加熱処理方法及び加熱処理装置 |
| CN101928873A (zh) * | 2010-08-26 | 2010-12-29 | 姚圣法 | 一种高强度和超高强度钢板的加工方法 |
| CN101942615A (zh) * | 2010-08-26 | 2011-01-12 | 姚圣法 | 一种高强度和超高强度钢管的加工方法 |
| CN102864293B (zh) * | 2011-07-05 | 2014-08-27 | 北京隆盛泰科石油管科技有限公司 | 一种大口径钢管在线整体热处理系统 |
| CN102816907B (zh) * | 2012-08-03 | 2013-11-06 | 无锡市绿色热处理设备有限公司 | 一种可控喷淋淬火机 |
| CN102848153A (zh) * | 2012-09-17 | 2013-01-02 | 南京长江工业炉科技有限公司 | 钢瓶的制备方法 |
| MX2016001545A (es) * | 2013-08-04 | 2016-04-27 | Thermatool Corp | Sistemas de enfriado por aspersion para productos de metal tratados con calor. |
| WO2016056517A1 (ja) * | 2014-10-07 | 2016-04-14 | 新日鐵住金株式会社 | 鋼材の冷却装置及び冷却方法 |
| CN105002331B (zh) * | 2015-08-20 | 2017-03-08 | 北京华立精细化工公司 | 一种分成多段排放气泡的浸油淬火冷却方法 |
| AT518682A1 (de) | 2016-06-03 | 2017-12-15 | Engel Austria Gmbh | Regelvorrichtung zur Regelung wenigstens einer Regelgröße zumindest eines Temperierkreislaufs |
| US11473161B2 (en) * | 2017-11-24 | 2022-10-18 | Grant Prideco, L.P. | Apparatus and methods for heating and quenching tubular members |
| RU184481U1 (ru) * | 2018-01-10 | 2018-10-29 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Удмуртский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук", RU | Щелевой спрейер для создания охлаждающей газожидкостной среды при термообработке осесимметричных заготовок |
| KR101922497B1 (ko) * | 2018-07-26 | 2018-12-04 | (주)대코 | 열처리된 금속 제품용 냉각제 분사 모듈 시스템 |
| CN110699524A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-01-17 | 中国兵器工业新技术推广研究所 | 一种淬火装置 |
| DE102020110798B4 (de) | 2020-04-21 | 2021-11-04 | Efd Induction Gmbh | Modulare Brause, Set zur Zusammenstellung einer modularen Brause und Verfahren zur Verwendung des Sets |
| CN114622068B (zh) * | 2022-03-10 | 2023-11-21 | 重庆泰沃机械制造有限公司 | 一种感应淬火局部自动屏蔽装置 |
| CN116751945B (zh) * | 2023-08-18 | 2023-12-12 | 盐城市后浪智能装备有限公司 | 一种变速箱内毂连接轴淬火设备 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2657698A (en) * | 1947-08-27 | 1953-11-03 | Selas Corp Of America | Quenching apparatus |
| US2785924A (en) * | 1954-11-29 | 1957-03-19 | Commercial Shearing | Jet rings |
| US3255053A (en) * | 1961-10-16 | 1966-06-07 | Armco Steel Corp | Method for manufacturing treated grinding rods |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1672061A (en) * | 1927-04-13 | 1928-06-05 | Morgan Construction Co | Apparatus for cooling metal rods or bars |
| GB780313A (en) | 1954-11-29 | 1957-07-31 | Commercial Shearing | A jet ring |
| US3675908A (en) * | 1971-01-04 | 1972-07-11 | Ajax Magnethermic Corp | Quenching device |
| JPS5235007B2 (no) * | 1972-07-27 | 1977-09-07 | ||
| US4042227A (en) * | 1973-03-26 | 1977-08-16 | Southwire Company | Method and apparatus for continuously homogenizing and quenching aluminum billets |
| JPS53117610A (en) | 1977-03-23 | 1978-10-14 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Water hardening apparatus for steel pipe |
| JPS59140331A (ja) | 1982-11-23 | 1984-08-11 | アジヤツクス・マグネサ−ミツク・コ−ポレ−シヨン | 加熱された管状ワ−クピ−スの焼入れ装置 |
| JPS59110718A (ja) * | 1982-12-16 | 1984-06-26 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 鋼材の冷却装置 |
| US4488710A (en) * | 1983-09-06 | 1984-12-18 | Wean United, Inc. | Apparatus for optimizing the cooling of a generally circular cross-sectional longitudinal shaped workpiece |
| GB2182062B (en) * | 1985-10-23 | 1990-04-11 | Quinn S Oilfield Supply Ltd | Internally hardened tubes |
| JPH0630842Y2 (ja) * | 1990-02-13 | 1994-08-17 | 富士電子工業株式会社 | 焼入冷却液噴射用ジャケット |
| JPH0440752U (no) * | 1990-08-06 | 1992-04-07 | ||
| US5213636A (en) * | 1991-06-17 | 1993-05-25 | Tocco, Inc. | Method and apparatus of quench hardening of gear teeth surfaces |
| US6656413B2 (en) * | 2001-06-21 | 2003-12-02 | Can-Eng Furnaces Ltd | Method and apparatus for quenching metal workpieces |
| JP3878821B2 (ja) * | 2001-07-03 | 2007-02-07 | 富士電子工業株式会社 | スリット型冷却ジャケット |
| CN1304133C (zh) * | 2002-08-08 | 2007-03-14 | 杰富意钢铁株式会社 | 热轧钢带的冷却装置、热轧钢带的制造方法以及热轧钢带的生产线 |
| JP2004292921A (ja) * | 2003-03-28 | 2004-10-21 | High Frequency Heattreat Co Ltd | 冷却ジャケットの冷却液飛散防止治具 |
| CN2670370Y (zh) * | 2003-12-31 | 2005-01-12 | 宝钢集团常州冶金机械厂 | 感应加热喷淬器 |
| US7084381B2 (en) * | 2004-04-01 | 2006-08-01 | Ronald R Davids | Method and apparatus for controlling part movement |
-
2007
- 2007-02-08 BR BRPI0707672-0A patent/BRPI0707672A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2007-02-08 EP EP07763664.5A patent/EP1994186B1/en active Active
- 2007-02-08 CA CA2638023A patent/CA2638023C/en active Active
- 2007-02-08 US US11/672,544 patent/US8501083B2/en active Active
- 2007-02-08 CA CA2824294A patent/CA2824294C/en active Active
- 2007-02-08 WO PCT/US2007/061828 patent/WO2007092917A2/en active Application Filing
- 2007-02-08 CN CN2007800050244A patent/CN101379200B/zh active Active
- 2007-02-08 RU RU2008136043/02A patent/RU2424327C2/ru active
- 2007-02-08 KR KR1020087021773A patent/KR101504978B1/ko active IP Right Grant
- 2007-02-08 AU AU2007213694A patent/AU2007213694B2/en active Active
- 2007-02-08 JP JP2008554497A patent/JP5368112B2/ja active Active
- 2007-02-08 NO NO20083843A patent/NO345938B1/no unknown
-
2013
- 2013-08-04 US US13/958,577 patent/US8980164B2/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2657698A (en) * | 1947-08-27 | 1953-11-03 | Selas Corp Of America | Quenching apparatus |
| US2785924A (en) * | 1954-11-29 | 1957-03-19 | Commercial Shearing | Jet rings |
| US3255053A (en) * | 1961-10-16 | 1966-06-07 | Armco Steel Corp | Method for manufacturing treated grinding rods |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US8501083B2 (en) | 2013-08-06 |
| KR101504978B1 (ko) | 2015-03-23 |
| EP1994186A4 (en) | 2012-10-31 |
| AU2007213694B2 (en) | 2011-01-06 |
| AU2007213694A1 (en) | 2007-08-16 |
| US20070181234A1 (en) | 2007-08-09 |
| WO2007092917A3 (en) | 2007-12-06 |
| BRPI0707672A2 (pt) | 2011-05-10 |
| CA2638023A1 (en) | 2007-08-16 |
| CN101379200A (zh) | 2009-03-04 |
| KR20080100235A (ko) | 2008-11-14 |
| CN101379200B (zh) | 2013-02-13 |
| JP2009526135A (ja) | 2009-07-16 |
| NO20083843L (no) | 2008-11-04 |
| EP1994186B1 (en) | 2020-12-09 |
| CA2638023C (en) | 2014-04-08 |
| RU2008136043A (ru) | 2010-03-20 |
| US20130312875A1 (en) | 2013-11-28 |
| JP5368112B2 (ja) | 2013-12-18 |
| EP1994186A2 (en) | 2008-11-26 |
| WO2007092917A2 (en) | 2007-08-16 |
| RU2424327C2 (ru) | 2011-07-20 |
| US8980164B2 (en) | 2015-03-17 |
| CA2824294A1 (en) | 2007-08-16 |
| CA2824294C (en) | 2015-03-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO345938B1 (no) | Spraykjølesystemer for varmebehandlede metallprodukter | |
| RU2707764C2 (ru) | Системы закаливания разбрызгиванием для термообработанных металлических изделий | |
| US8986600B2 (en) | Spray quench systems for heat treated metal products | |
| JP2016527404A5 (no) | ||
| CN106311763A (zh) | 一种热轧无缝钢管控制冷却用环形射流冷却装置 | |
| CN104611665B (zh) | 一种在大尺寸弯管类工件上热喷涂制备涂层的方法 | |
| KR101867706B1 (ko) | 냉각 장치 | |
| JP5845733B2 (ja) | コールドスプレー用ノズル、及びコールドスプレー装置 | |
| CN106282504B (zh) | 用于感应淬火系统的感应器 | |
| JP5972132B2 (ja) | ノズル | |
| JP4388499B2 (ja) | パイプの冷却設備および冷却方法 | |
| US20160143343A1 (en) | Method and injector for introducing a vaporous heat carrier into a liquid product | |
| JP6938223B2 (ja) | ワーク冷却装置 | |
| JP6980414B2 (ja) | ワーク処理装置 | |
| CN102814484A (zh) | 模具冷却装置 |