卡電水浴鋼絲淬火熱處理方法
2023-06-22 23:37:51 1
專利名稱:卡電水浴鋼絲淬火熱處理方法
技術領域:
本發明涉及熱處理,特別是一種卡電水浴鋼絲淬火熱處理方法。
二背景技術:
鋼絲在國民經濟中佔有很重要的地位,鋼絲淬火熱處理是鋼絲的生產過程 中很重要的工序。尤其是中、高碳鋼絲的生產離不開中絲熱處理。
鋼絲淬火熱處理的方法很多,以馬弗爐加熱在熱熔鉛裡淬火的方法已有百 年歷史。(如圖l所示)
目前,這種方法在鋼絲生產行業中還佔有主導地位。這種方法的優點是加 熱能量大、dv值可以做到很高、產量高、爐體長、鋼絲在爐裡時間長、奧氏體 化充分。缺點是爐內局部溫度不均勻,鋼絲在爐內排列位置不同而受熱不一致、 從而導致各條鋼絲性能差異較大。鉛塵汙染嚴重。熱處理成本較高。
隨著科學的發展,在一些特種鋼絲的生產過程中,又出現了用電直接加熱 鋼絲在熱熔鉛裡淬火的方法-—-稱之為卡電鉛槽加熱鉛液淬火工藝,簡稱卡電
爐。(如圖2所示)
這兩種方法區別,在於加熱源不同,但淬火劑都是液熔鉛。卡電爐的優點 是熱效率高,能源利用率高、加熱均勻、爐體結構簡單等。缺點還是用鉛作為 淬火劑,鉛汙染問題依然存在。另一個缺點是從安全方面考慮,加熱電壓不能 太高。這就限制了加熱段的長度,從而降低了爐子的dv值。
鉛是重要的金屬材料,每生產l噸鋼絲大約要消耗掉3kg鉛,同時鉛塵嚴 重的汙染環境,各家企業都在探討尋找廉價環保的淬火劑代替鉛淬火。
隨著國外技術的引進,近幾年個別企業引進了用馬弗爐加熱鋼絲在水槽裡 淬火的生產方法(水中加入水溶性添加劑)(如圖3所示),這種徹底的解決 了鉛汙染問題,但這一方法還僅限於dv值(dv>60)較高的生產線上應用,另 外,由於技術的保密性,目前在國內還僅限於幾家個別企業,而且費用高,難 以有效推廣應用。
三
發明內容
針對上述情況,為克服現有技術缺陷,本發明之目的就是提供一種卡電水 浴鋼絲淬火熱處理方法,可有效解決鋼絲熱處理成本高,鋼絲與導電輥之間有
3打火現象,鋼絲低速通過水浴槽時產生馬氏體,設備與管路的絕緣性差的問題, 其解決的技術方案是,鋼絲經張力調整器張緊,張緊後穿過絕緣保護套管,再 經絕緣張力輥壓緊,然後經第一導電輥,水平通過耐火保溫套,經與第一導電 輥在同一平面的平行絕緣託輥後,再經第二導電輥壓緊並由冷水管噴淋後,進 入水浴槽上面的與水浴槽連通的兩個上位槽中,穿過兩個上位槽迅速冷卻,實 現鋼絲淬火,其中所說的第一導電輥與第二導電輥平行放置,第一導電輥高於 第二導電輥,鋼絲與第一導電輥、第二導電輥垂直通過,第一導電輥和第二導 電輥之間裝有加熱電源,將鋼絲加熱,然後再快速通過上位槽中,水浴槽內和 上位槽中有相同的冷卻液,將鋼絲快速冷卻,所說的冷卻液是由重量百分比計 的水97%、硫酸銅3%組成電解液,再在電解液中加入電解液重量的高分子添
加劑丙烯酸5%、亞硝酸鈉1%、氯化鈉2%、 OP-07乳化劑0. 1%攪拌均勻而成,
所說的絕緣保護套管、冷水噴淋管和水浴槽進水管均採用橡膠或塑料絕緣材料 製成,確保電器絕緣,本發明設備簡單,方法科學先進,成本低,無環境汙染, 有效解決了鋼絲與導電輥之間有打火現象,鋼絲低速通過水浴槽時產生馬氏體, 設備與管路的絕緣性差的問題,經濟和社會效益巨大。
四
圖1為原有馬弗爐加熱在熱熔鉛裡淬火的方法設備工藝圖。
圖2為卡電鉛槽加熱鉛液淬火設備工藝圖。
圖3為馬弗爐加熱鋼絲在水槽裡淬火的設備工藝圖。
圖4為本發明的設備工藝連接圖。
五具體實施方式
以下結合附圖對本發明的具體實施方式
作詳細說明。
由圖4所示,本發明鋼絲l經張力調整器4張緊,張緊後穿過絕緣保護套 管5,再經絕緣張力輥6壓緊,然後經第一導電輥7,水平通過耐火保溫套8, 經與第一導電輥7在同一平面的平行絕緣託輥9後,再經第二導電輥11壓緊並 由冷水管10噴淋後,進入水浴槽13上面的與水浴槽連通的兩個上位槽12中, 鋼絲以每分鐘30m以上的速度快速穿過兩個上位槽12,快速冷卻,實現鋼絲1 淬火,其中所說的第一導電輥7與第二導電輥11平行放置,第一導電輥高於第 二導電輥,鋼絲與第一導電輥、第二導電輥垂直通過,第一導電輥和第二導電輥之間裝有加熱電源14,將鋼絲加熱到850度以上,待鋼絲充分奧氏體化,然 後再以每分鐘30m以上的速度快速通過上位槽12中,水浴槽13內和上位槽12 中有相同的冷卻液,將鋼絲快速冷卻,所說的冷卻液是由重量百分比計的水 97%、硫酸銅3%組成電解液,再在電解液中加入電解液重量的高分子添加劑丙烯 酸5%、亞硝酸鈉1%、氯化鈉2%、 OP-07乳化劑0. 1%攪拌均勻而成,所說的絕 緣保護套管、冷水噴淋管和水浴槽進水管均採用橡膠或塑料絕緣材料製成,確 保電器絕緣。
為了保證使用效果和生產的產品質量,所說的張力調整器4是由平行裝在 支架上的2個壓線輥和1個撐緊輥組成,2個壓線輥分別平行等距置於撐緊輥兩 側,撐線輥高於2個壓線輥,鋼絲呈中間高兩邊低通過張力調整器4,確保鋼絲 通過絕緣保護套管5,與絕緣張力輥6、平行絕緣託輥9相配合,使鋼絲與導電 輥之間緊密接觸,防止打火;所說的耐火保溫套8是由馬弗磚砌製成的長套體; 所說的張力調整器4、絕緣保護套管5、絕緣張力輥6、第一導電輥7、耐火保 溫套8、平行絕緣託輥9依次裝在支架2上,水浴槽置於支架2的鋼絲出線端, 第二導電輥11置於水浴槽13的上部;支架2上部有防護罩3。
由上述工藝可以看出,本發明採用了 1、導電加熱輥兩側增加壓線輥,增 加鋼絲與導電輥的張力,使鋼絲在運動中始終保持與導電輥的良好接觸,同時, 在水浴槽中添加一定量的電解質,改善水溶液的導電性能,有效解決了鋼絲與 導電輥之間的打火問題;2、由於在水浴槽中還添加有不同分子量的高分子添加 劑丙烯酸、亞硝酸鈉、氯化鈉、乳化劑,有效防止了在鋼絲低速通過水浴槽時 產生馬氏體的問題,確保鋼絲淬火效果;3、將原設備中各管件金屬管路改用由 橡膠、塑料絕緣材料製成的管路,有效解決了設備與管路的絕緣問題,使用安 全,杜絕事故的發生。
經測試,本發明淬火後的鋼絲強度與傳統鉛浴沒明顯差別,韌性比鉛溶淬 火略提高,鋼絲扭轉值提高l-3次,而且從根本上解決了鋼絲掛鉛現象,生產 中,對粗拉鋼絲表面攜帶潤滑劑沒有要求,有效降低了粗拉鋼絲生產的難度, 徹底擺脫了鉛的汙染,節能、環保、安全,大大降低了生產成本,鉛浴淬火l 噸鋼絲大約要50元,水浴淬火費用僅5元左右,經濟和社會效益巨大。
權利要求
1、一種卡電水浴鋼絲淬火熱處理方法,其特徵在於,鋼絲(1)經張力調整器(4)張緊,張緊後穿過絕緣保護套管(5),再經絕緣張力輥(6)壓緊,然後經第一導電輥(7),水平通過耐火保溫套(8),經與第一導電輥(7)在同一平面的平行絕緣託輥(9)後,再經第二導電輥(11)壓緊並由冷水管(10)噴淋後,進入水浴槽(13)上面的與水浴槽連通的兩個上位槽(12)中,鋼絲以每分鐘30m以上的速度快速穿過兩個上位槽(12),快速冷卻,實現鋼絲(1)淬火,所說的第一導電輥(7)與第二導電輥(11)平行放置,第一導電輥高於第二導電輥,鋼絲與第一導電輥、第二導電輥垂直通過,第一導電輥和第二導電輥之間裝有加熱電源(14),將鋼絲加熱到850度以上,待鋼絲充分奧氏體化,然後再以每分鐘30m以上的速度快速通過上位槽(12)中,水浴槽(13)內和上位槽(12)中有相同的冷卻液,將鋼絲快速冷卻,所說的冷卻液是由重量百分比計的水97%、硫酸銅3%組成電解液,再在電解液中加入電解液重量的高分子添加劑丙烯酸5%、亞硝酸鈉1%、氯化鈉2%、OP-07乳化劑0.1%攪拌均勻而成。
2、 根據權利要求l所述的卡電水浴鋼絲淬火熱處理方法,其特徵在於,所 說的絕緣保護套管、冷水噴淋管和水浴槽進水管用橡膠或塑料絕緣材料製成。
3、 根據權利要求1所述的卡電水浴鋼絲淬火熱處理方法,其特徵在於,所 說的張力調整器(4)是由平行裝在支架上的2個壓線輥和l個撐緊輥組成,2 個壓線輥分別平行等距置於撐緊輥兩側,撐線輥高於2個壓線輥,鋼絲呈中間 高兩邊低通過張力調整器(4),確保鋼絲通過絕緣保護套管(5),與絕緣張 力輥(6)、平行絕緣託輥(9)相配合,使鋼絲與導電輥之間緊密接觸。
4、 根據權利要求l所述的卡電水浴鋼絲淬火熱處理方法,其特徵在於,所 說的耐火保溫套(8)是由馬弗磚砌製成的長套體。
5、 根據權利要求l所述的卡電水浴鋼絲淬火熱處理方法,其特徵在於,所 說的張力調整器(4)、絕緣保護套管(5)、絕緣張力輥(6)、第一導電輥(7)、 耐火保溫套(8)、平行絕緣託輥(9)依次裝在支架(2)上,水浴槽置於支架(2)的鋼絲出線端,第二導電輥(11)置於水浴槽(13)的上部。
全文摘要
本發明涉及卡電水浴鋼絲淬火熱處理方法,可有效解決鋼絲熱處理成本高,鋼絲與導電輥之間有打火現象,鋼絲低速通過水浴槽時產生馬氏體,設備與管路的絕緣性差的問題,其解決的技術方案是,鋼絲經張力調整器張緊,張緊後穿過絕緣保護套管,再經絕緣張力輥壓緊,然後經第一導電輥,水平通過耐火保溫套,經與第一導電輥在同一平面的平行絕緣託輥後,再經第二導電輥壓緊並由冷水管噴淋後,進入水浴槽上面的與水浴槽連通的兩個上位槽中,穿過兩個上位槽迅速冷卻,實現鋼絲淬火,本發明設備簡單,方法科學先進,成本低,無環境汙染,有效解決了鋼絲與導電輥之間有打火現象,鋼絲低速通過水浴槽時產生馬氏體,設備與管路的絕緣性差的問題,經濟和社會效益巨大。
文檔編號C21D9/52GK101503751SQ20091006448
公開日2009年8月12日 申請日期2009年3月26日 優先權日2009年3月26日
發明者張國寶 申請人:張國寶