一種臥式液氮直噴式鍛鋼冷軋輥深冷處理設備的製作方法

2023-07-26 19:47:01 1

一種臥式液氮直噴式鍛鋼冷軋輥深冷處理設備的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種臥式液氮直噴式鍛鋼冷軋輥深冷處理設備，包括工件處理箱體（2），所述工件處理箱體（2）的內壁上設有成排設置的液氮噴嘴（8），液氮噴嘴（8）對應設置在工件處理箱體（2）的兩側內壁上，液氮噴嘴（8）通過輸送管道（3）與液氮存儲罐（1）相連通，液氮存儲罐（1）出口處的輸送管道（3）上設有手動控制閥門（4），且手動控制閥門（4）之後的輸送管道（3）上設有由控制系統（5）控制的電磁閥（7），工件處理箱體（2）內設有測溫裝置（10），測溫裝置（10）通過線路與控制系統（5）相連以進行信號傳遞。本發明的設備降溫速度快、降溫均勻且生產效率較高，並保證了輥身硬度的均勻性，適宜推廣使用。
【專利說明】一種臥式液氮直噴式鍛鋼冷軋輥深冷處理設備
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用於鍛鋼冷軋輥深冷處理的設備，具體地說是一種降溫速度快、降溫均勻且生產效率較高的臥式液氮直噴式鍛鋼冷軋輥深冷處理設備。
【背景技術】
[0002]冷軋輥是軋制帶鋼冷軋機的重要部件，其性能直接影響軋機的軋制生產效率和產品質量。冷軋輥材質屬於高碳、高鉻合金工具鋼。在淬火過程中會有相當一部分奧氏體來不及轉變而被保留下來，殘餘奧氏體在軋鋼過程中會發生部分馬氏體轉變，導致軋輥發生微觀體積變化，甚至會成為微裂紋的發源地；奧氏體與其他組織相比較軟，它會影響軋輥硬度均勻性，進而影響冷軋板帶材，特別是高級冷軋板帶材的表面質量。殘餘奧氏體在室溫下停留會產生穩定化，所以高性能的冷軋輥都必須淬火後立即進行深冷處理，嚴格控制殘餘奧氏體的含量，深冷處理還可以提高軋輥表面硬度、增加淬硬層深度。
[0003]傳統的冷軋輥冷處理設備通常為介質式的，即箱內放入液態介質(正丙醇)再將軋輥放入介質內，然後將冷源(乾冰或者液氮)通入介質裡進行冷卻。正丙醇的熔點在_120°C左右，其有效使用溫度通常在-90°C以內，而且正丙醇在低溫下流動性不好，冷處理效果很差，很難實現真正意義的深冷處理。為了解決傳統介質式深冷處理過程中存在的問題和不足，中國發明專利CN101509715A 「液氮直噴式冷處理設備」公開了一種立式液氮直噴式冷處理設備，其處理容器由上開口的載物主體和蓋體配合而成，液氮噴嘴及風機均設置在蓋體上，該發明設備較好的解決了傳統介質式冷處理設備使用中存在的問題，但也存在很多缺點:
1、採用單一噴嘴且噴嘴距軋輥太遠，無法實現軋輥快速降溫，影響冷處理效果； 2、冷處理箱體一般高度或者長度都在5米以上，噴嘴及風機均安裝在頂部，液氮形成低溫氮氣後由於比重原因會處在箱體的上方，而且在低溫(< _120°C)下風機的工作效率也受較大影響，這樣箱體上、下的溫度均勻性就比較差；
3、立式設備操作極不方便，且生產效率不高，每批只能處理I支軋輥；
4、處理容器的載物主體與蓋體處於一種密封狀態，由於沒有設置導氣孔，隨著液氮在處理容器內的氣化，使處理容器內部處於一種高壓狀態，不利於安全生產。

【發明內容】

[0004]本發明的目的是針對現有深冷處理設備存在的不足，提供一種降溫速度快、降溫均勻且生產效率較高的臥式液氮直噴式鍛鋼冷軋輥深冷處理設備。
[0005]本發明的目的是通過以下技術方案解決的:
一種臥式液氮直噴式鍛鋼冷軋輥深冷處理設備，包括液氮存儲罐、工件處理箱體和輸送管道，其特徵在於:所述工件處理箱體的內壁上設有成排設置的液氮噴嘴，液氮噴嘴對應設置在工件處理箱體的兩側內壁上，液氮噴嘴通過輸送管道與液氮存儲罐相連通，液氮存儲罐出口處的輸送管道上設有手動控制閥門，且手動控制閥門之後的輸送管道上設有由控制系統控制的電磁閥，工件處理箱體內設有測溫裝置，測溫裝置通過線路與控制系統相連以進行信號傳遞。
[0006]所述工件處理箱體的單側內壁上至少設有兩排液氮噴嘴，液氮噴嘴之間分布均勻。
[0007]所述的測溫裝置位於上下兩排液氮噴嘴之間的工件處理箱體內壁上。
[0008]所述的工件處理箱體的箱蓋上設有導氣孔。
[0009]所述的工件處理箱體的外壁上設有液壓裝置，液壓裝置的活動端與箱蓋相連接以控制箱蓋的開啟和關閉。
[0010]所述的控制系統上設有報警裝置。
[0011]所述的工件處理箱體採用隔熱材料製成。
[0012]本發明相比現有技術有如下優點:
本發明通過在工件處理箱體內採用多點密布液氮噴嘴以及多點測溫，保證了工件處理箱體內溫度的均勻性，使得箱內溫度I小時之內即可達到-120°C，實現軋輥快速降溫，最低溫度可達到_190°C，實現真正意義的深冷處理，進一步提高軋輥性能，從而保證輥身硬度的均勻性。
[0013]本發明通過液氮噴嘴將液氮霧化後均勻的噴入工件處理箱體內，可以避免液氮以水柱狀噴在軋輥表面，而造成輥身溫度不均勻；且該臥式液氮直噴式鍛鋼冷軋輥深冷處理設備可同時處理1-6支軋輥，生產效率較高，間接的降低了生產成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]附圖1為本發明的結構示意圖；
附圖2為本發明工作時的軋輥擺放和液氮噴嘴分布示意圖。
[0015]其中:1 一液氮存儲罐；2—工件處理箱體；3—輸送管道；4一手動控制閥門；5—控制系統；6—報警裝置；7—電磁閥；8—液氮噴嘴；9—液壓裝置；10—測溫裝置；11—隔熱材料；12—箱蓋；13—導氣孔；14一乳棍。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖與實施例對本發明作進一步的說明。
[0017]如圖1所示:一種臥式液氮直噴式鍛鋼冷軋輥深冷處理設備，包括液氮存儲罐1、隔熱材料11製成的工件處理箱體2和輸送管道3，其特徵在於:所述工件處理箱體2的內壁上設有成排設置的液氮噴嘴8，液氮噴嘴8對應設置在工件處理箱體2的兩側內壁上，工件處理箱體2的單側內壁上至少設有兩排液氮噴嘴8，每排液氮噴嘴8上的液氮噴嘴8相互之間分布均勻，液氮噴嘴8通過輸送管道3與液氮存儲罐I相連通；液氮存儲罐I出口處的輸送管道3上設有手動控制閥門4，且手動控制閥門4之後的輸送管道3上設有由控制系統5控制的電磁閥7，在控制系統5上設有報警裝置6，工件處理箱體2的每側內壁上皆設有數個測溫裝置10，該測溫裝置10優選設置在上下兩排液氮噴嘴8之間的工件處理箱體2的內壁上，測溫裝置10通過線路與控制系統5相連以進行信號傳遞，當工件處理箱體2內的溫度低於設定溫度後，報警裝置6自動發出報警提示，通過控制系統5調節液氮流量以調整工件處理箱體2內的溫度，使軋輥在恆定溫度下進行深冷處理，並減少液氮使用量，達到節能降耗的目的，當一次工藝運行結束時，報警裝置6可以自動發出報警提示。另外為防止工件處理箱體2內壓力過大而導致箱體變形，減少安全隱患，在工件處理箱體2的箱蓋12上設有導氣孔13，導氣孔13的數量根據需要設置；工件處理箱體2的外壁上設有液壓裝置9，液壓裝置9的活動端與箱蓋12相連接以控制箱蓋12的開啟和關閉。
[0018]本發明的臥式液氮直噴式鍛鋼冷軋輥深冷處理設備工作時，啟動液壓裝置9，打開箱蓋12，將待冷處理的軋輥14水平放置於工件處理箱體2內(軋輥擺放和液氮噴嘴分布示意圖如圖2所不)，啟動液壓裝直9關閉箱蓋12，打開手動控制閥丨I 4，啟動控制系統5並輸入工藝參數(降溫速度、目標溫度、保溫時間)，然後運行；電磁閥7自動運行，則液氮通過輸送管道3經液氮噴嘴8霧化後直接噴入工件處理箱2內，分布在工件處理箱體2內壁兩側的測溫裝置10實時的將溫度數據反饋至控制系統5，控制系統5通過控制電磁閥6的開度大小調節液氮流量進行調整工件處理箱體2內的溫度，使軋輥14處於恆定溫度下完成深冷處理，工藝完成時，報警裝置6自動發出報警，提示操作員關閉手動控制閥門4，打開箱蓋12，將軋輥14吊至規定區域，並罩上防護罩，即完成一次鍛鋼冷軋輥的深冷處理。
[0019]本發明通過在工件處理箱體2內採用多點密布液氮噴嘴8以及多點測溫，保證了工件處理箱體2內溫度的均勻性，使得箱內溫度I小時之內即可達到-120°C，實現軋輥快速降溫，最低溫度可達到_190°C，實現真正意義的深冷處理，進一步提高軋輥性能，從而保證輥身硬度的均勻性；另外通過液氮噴嘴8將液氮霧化後均勻的噴入工件處理箱體2內，可以避免液氮以水柱狀噴在軋輥的表面，而造成輥身溫度不均勻；且該臥式液氮直噴式鍛鋼冷軋輥深冷處理設備可同時處理1-6支軋輥，生產效率較高，間接的降低了生產成本。
[0020]以上實施例僅為說明本發明的技術思想，不能以此限定本發明的保護範圍，凡是按照本發明提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本發明保護範圍之內；本發明未涉及的技術均可通過現`有技術加以實現。
【權利要求】
1.一種臥式液氮直噴式鍛鋼冷軋輥深冷處理設備，包括液氮存儲罐(I)、工件處理箱體(2)和輸送管道(3)，其特徵在於:所述工件處理箱體(2)的內壁上設有成排設置的液氮噴嘴(8 )，液氮噴嘴(8 )對應設置在工件處理箱體(2 )的兩側內壁上，液氮噴嘴(8 )通過輸送管道(3 )與液氮存儲罐(I)相連通，液氮存儲罐(I)出口處的輸送管道(3 )上設有手動控制閥門(4)，且手動控制閥門(4)之後的輸送管道(3)上設有由控制系統(5)控制的電磁閥(7)，工件處理箱體(2)內設有測溫裝置(10)，測溫裝置(10)通過線路與控制系統(5)相連以進行信號傳遞。
2.根據權利要求1所述的臥式液氮直噴式鍛鋼冷軋輥深冷處理設備，其特徵在於:所述工件處理箱體(2)的單側內壁上至少設有兩排液氮噴嘴(8)，液氮噴嘴(8)之間分布均勻。
3.根據權利要求2所述的臥式液氮直噴式鍛鋼冷軋輥深冷處理設備，其特徵在於:所述的測溫裝置(10)位於上下兩排液氮噴嘴(8)之間的工件處理箱體(2)內壁上。
4.根據權利要求1所述的臥式液氮直噴式鍛鋼冷軋輥深冷處理設備，其特徵在於:所述的工件處理箱體(2)的箱蓋(12)上設有導氣孔(13)。
5.根據權利要求4所述的臥式液氮直噴式鍛鋼冷軋輥深冷處理設備，其特徵在於:所述的工件處理箱體(2)的外壁上設有液壓裝置(9)，液壓裝置(9)的活動端與箱蓋(12)相連接以控制箱蓋(12)的開啟和關閉。
6.根據權利要求1所述的臥式液氮直噴式鍛鋼冷軋輥深冷處理設備，其特徵在於:所述的控制系統(5)上設有報警裝置(6)。
7.根據權利要求1所述的臥式液氮直噴式鍛鋼冷軋輥深冷處理設備，其特徵在於:所述的工件處理箱體(2 )採用隔熱材料(11)製成。
【文檔編號】C21D9/38GK103834780SQ201410084955
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年3月10日 優先權日:2014年3月10日
【發明者】楊國平, 蔣雲峰, 陳彬, 曹旭 申請人:宜興市永昌軋輥有限公司