一種壓板電極直接通電加熱的鋼帶熱處理裝置的製作方法

2023-05-11 23:52:16 1

專利名稱：一種壓板電極直接通電加熱的鋼帶熱處理裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及鋼帶熱處理領域，具體涉及一種壓板電極直接通電加熱的鋼帶熱處理
直O
背景技術：
節能減排是國家經濟發展的戰略方針，對一個企業來說，節能可以降低產品成本， 從而可以提高企業產品的競爭力。鋼帶熱處理要消耗大量熱能，節能就顯得更為重要。鋼 帶在進行熱處理時都要先對鋼帶加熱，使鋼帶組織轉變為奧氏體，接著對鋼帶進行淬火，迅 速把鋼帶溫度降低到馬氏體轉變溫度以下，使組織轉變為馬氏體，再接著對鋼帶進行回火， 使組織轉變為回火索氏體。鋼帶的加熱和回火，一般都是用電阻箱爐來加熱的。該裝置是先用通電的高溫電 阻絲通過熱輻射把馬弗管及其周圍的耐火磚加熱到900度左右，再通過熱輻射把馬弗管中 的鋼帶加熱到840-870度，使鋼帶完全奧氏體化。這種設備體積龐大，散熱面積大，熱量損 失大。再加它的傳熱途徑複雜，使得其熱效率只有35-45%左右。該裝置的另一個缺點是它 的熱慣性很大，不管爐子升溫還是降溫，其溫度的改變都很困難，每小時只能改變10幾度 溫度。因此，生產中常讓爐子一直開著，即使爐子暫時不用也得讓爐子開著，這就一方面造 成電能的無為浪費，另一方面使操作很不方便。

發明內容
本發明所要解決的技術問題在於提供一種壓板電極直接通電加熱的鋼帶熱處理 裝置，使用方便，加熱溫度均勻，熱效率高，能夠節約能源，降低成本，提高鋼帶的熱處理質量。為解決上述現有的技術問題，本發明採用如下方案一種壓板電極直接通電加熱 的鋼帶熱處理裝置，包括髮捲輪、收卷輪、設在髮捲輪與收卷輪之間的鋼帶，所述髮捲輪與 收卷輪之間設有與鋼帶對應的結構相同的第一加熱電極、第二加熱電極、第三加熱電極，所 述第一加熱電極與第二加熱電極之間設有加熱爐保溫箱，所述第一加熱電極與第二加熱電 極通過銅排與加熱爐變壓器低壓電極連接，所述第二加熱電極與第三加熱電極之間設有回 火爐保溫箱，所述第二加熱電極與第三加熱電極通過銅排與回火爐變壓器低壓電極連接。作為優選，所述第一加熱電極包括絕緣板、設在絕緣板上的上水箱和下水箱，所述 上水箱的下部、下水箱的上部均設有一個與銅排連接的壓板，所述兩個壓板之間位於鋼帶 的兩側均設有一個與鋼帶對應的保護板。在上水箱與下水箱中都通有水，對壓板和保護板 進行冷卻，箱體用鋼板做成，箱體上設有進水口和出水口，箱體內裝有導水板，使水流沿盤 旋路徑流過箱體，冷卻效果好。作為優選，所述絕緣板上設有四根立柱，所述四根立柱的上部設有連接的固定板， 所述四根立柱上套接有滑塊，所述滑塊與上水箱相連，可使上水箱能上下移動，所述固定板 上設有壓縮空氣缸，它與上水箱相連，用來使上水箱能沿豎直方向上下移動。
作為優選，所述保護板採用膨脹石墨板。膨脹石墨板導電性能好，柔軟且有彈性， 摩擦係數很小，既能導電傳熱又能保護鋼帶。作為優選，所述加熱爐保溫箱內設有加熱爐內殼，所述加熱爐保溫箱上設有加熱 爐保護氣通入口和加熱爐紅外線溫度計。紅外線溫度計用來測量鋼帶的溫度，它與自動溫 度調節裝置連接，用來自動控制鋼帶溫度在設定範圍。通入口用來通入保護氣，防止鋼帶氧 化。作為優選，所述回火爐保溫箱內設有回火爐內殼，所述回火爐保溫箱上設有回火 爐保護氣通入口和回火爐紅外線溫度計。有益效果本發明採用上述技術方案提供一種壓板電極直接通電加熱的鋼帶熱處理裝置，直 接把電流通入鋼帶，利用電流的熱效應把鋼帶加熱，它不需要熱傳遞，直接把電能轉變為鋼 帶的熱能，熱量損失很小，因此它的熱效率極高，可以達到90-95%，加熱爐和回火爐都採用 直接通電加熱，與現有的電阻爐加熱相比，可以節能50 %以上。


圖1為本發明的結構示意圖；圖2為本發明中第一加熱電極的結構示意圖。
具體實施例方式如圖1和圖2所示，一種壓板電極直接通電加熱的鋼帶熱處理裝置，包括髮捲輪2、 收卷輪3、設在髮捲輪2與收卷輪3之間的鋼帶1，所述髮捲輪2與收卷輪3之間設有與鋼 帶1對應的結構相同的第一加熱電極4、第二加熱電極5、第三加熱電極6，所述第一加熱電 極4與第二加熱電極5之間設有加熱爐保溫箱7，所述第一加熱電極4與第二加熱電極5通 過銅排15與加熱爐變壓器低壓電極16連接，所述第二加熱電極5與第三加熱電極6之間 設有回火爐保溫箱11，所述第二加熱電極5與第三加熱電極6通過銅排15與回火爐變壓器 低壓電極17連接。所述第一加熱電極4包括絕緣板41、設在絕緣板41上的上水箱42和 下水箱43，所述上水箱42的下部、下水箱43的上部均設有一個與銅排15連接的壓板44， 所述兩個壓板44之間位於鋼帶1的兩側均設有一個與鋼帶1對應的保護板45。所述絕緣 板41上設有四根立柱46，所述四根立柱46的上部設有連接的固定板47，所述四根立柱46 上套接有滑塊48，所述滑塊48與上水箱42相連，所述固定板47上設有壓縮空氣缸49，所 述上水箱42與壓縮空氣缸49相連。所述保護板45採用膨脹石墨板。所述加熱爐保溫箱 7內設有加熱爐內殼8，所述加熱爐保溫箱7上設有加熱爐保護氣通入口 9和加熱爐紅外線 溫度計10。所述回火爐保溫箱11內設有回火爐內殼12，所述回火爐保溫箱11上設有回火 爐保護氣通入口 13和回火爐紅外線溫度計14。具體熱處理工藝過程如下先通過第一加熱電極4和第二加熱電極5把鋼帶加熱 到奧氏體轉變溫度約900度左右，使組織完全奧氏體化；然後通過第二加熱電極5的壓板冷 卻把鋼帶迅速冷卻到馬氏體轉變溫度約275度以下，使其組織轉變為馬氏體，再通過第二 加熱電極5和第三加熱電極6把鋼帶加熱到400-450度進行回火，使其組織轉變為回火索 氏體，最後通過第三加熱電極6的壓板冷卻把鋼帶冷卻到室溫，熱效率高，與原有設備相比可以節能60%以上；不汙染環境，可實現清潔生產；熱慣性很小，可以隨開隨用，工人操作 很方便，生產效率高。第一加熱電極4、第二加熱電極5、第三加熱電極6均採用壓板式電極，壓板電極既 用來導電，又用來冷卻，這樣就可以使鋼帶熱處理設備大為簡化，操作也十分方便。與電阻 爐相比，其設備費可降低到原來的二分之一以下；其使用壽命要比電阻爐長几倍；使用壓 板淬火，只用水進行冷卻，不須用淬火油，這樣可大量節約成本；原設備用油淬火，高溫的鋼 帶噴上油時，會產生大量煙霧，環境嚴重汙染，而且有產生火災的危險，壓板淬火用水作為 中間冷卻介質通過熱傳遞來冷卻鋼帶，水與鋼帶不接觸就不會產生水霧，不會環境汙染，可 以實現清潔生產；用油淬火，鋼帶淬火後的終點溫度只能為70度左右，回火時要把鋼帶重 新加熱到450度左右，用壓板淬火，其淬火後的終點溫度可以通過調節壓板的長度來改變， 一般控制在150度左右，再加熱到450度進行回火，與電阻爐相比可少加熱80度，這樣就又 可節約10%的能量。該設備總的節能可達60%以上，其經濟效益十分可觀。加熱爐保溫箱7為奧氏體保溫爐，奧氏體保溫爐的長度約在0. 3-0. 4米左右，而回 火爐保溫箱11長度約有20米。保溫爐的作用一是給鋼帶提供一個密封的空間，以便通入 保護氣後使加熱的鋼帶不會氧化，另外一個作用是保溫。保溫爐的外殼可用瓷磚做，其內填 有保溫棉，內殼用不鏽鋼板做。加熱爐變壓器低壓電極16與回火爐變壓器低壓電極17的初級電壓都為380伏。 加熱爐變壓器低壓電極16的次級電壓為4-9伏，電功率為110-150KW ；回火爐變壓器低壓 電極17次級電壓為20-36伏，電功率為60KW。採用的都是磁調變壓器，磁調變壓器的鐵芯 上串聯有一個磁調線圈，調節通過它的直流電，可以很方便地調節輸出的次級電壓，從而實 現鋼帶溫度的自動控制。把大電流通入鋼帶加熱，其升溫速度很快，可以達到每秒幾百至幾千度，加熱速度 越快，形成的奧氏體晶體顆粒就越細，隨後形成的馬氏體束條體也越細，可以使熱處理後鋼 帶的強度和韌性都加強，並且在熱處理的過程中，鋼帶形變小，鋼帶熱處理後的質量有較大提尚。
權利要求
一種壓板電極直接通電加熱的鋼帶熱處理裝置，包括髮捲輪(2)、收卷輪(3)、設在髮捲輪(2)與收卷輪(3)之間的鋼帶(1)，其特徵在於所述髮捲輪(2)與收卷輪(3)之間設有與鋼帶(1)對應的結構相同的第一加熱電極(4)、第二加熱電極(5)、第三加熱電極(6)，所述第一加熱電極(4)與第二加熱電極(5)之間設有加熱爐保溫箱(7)，所述第一加熱電極(4)與第二加熱電極(5)通過銅排(15)與加熱爐變壓器低壓電極(16)連接，所述第二加熱電極(5)與第三加熱電極(6)之間設有回火爐保溫箱(11)，所述第二加熱電極(5)與第三加熱電極(6)通過銅排(15)與回火爐變壓器低壓電極(17)連接。
2.根據權利要求1所述的一種壓板電極直接通電加熱的鋼帶熱處理裝置，其特徵在 於所述第一加熱電極(4)包括絕緣板(41)、設在絕緣板(41)上的上水箱(42)和下水箱(43)，所述上水箱(42)的下部、下水箱(43)的上部均設有一個與銅排(15)連接的壓板(44)，所述兩個壓板(44)之間位於鋼帶(1)的兩側均設有一個與鋼帶(1)對應的保護板(45)。
3.根據權利要求2所述的一種壓板電極直接通電加熱的鋼帶熱處理裝置，其特徵在 於所述絕緣板(41)上設有四根立柱(46)，所述四根立柱(46)的上部設有連接的固定板 (47)，所述四根立柱(46)上套接有滑塊(48)，所述滑塊(48)與上水箱(42)相連，所述固定 板(47)上設有壓縮空氣缸(49)，所述上水箱(42)與壓縮空氣缸(49)相連。
4.根據權利要求2所述的一種壓板電極直接通電加熱的鋼帶熱處理裝置，其特徵在 於所述保護板(45)採用膨脹石墨板。
5.根據權利要求1所述的一種壓板電極直接通電加熱的鋼帶熱處理裝置，其特徵在 於所述加熱爐保溫箱(7)內設有加熱爐內殼(8)，所述加熱爐保溫箱(7)上設有加熱爐保 護氣通入口(9)和加熱爐紅外線溫度計(10)。
6.根據權利要求1所述的一種壓板電極直接通電加熱的鋼帶熱處理裝置，其特徵在 於所述回火爐保溫箱(11)內設有回火爐內殼(12)，所述回火爐保溫箱(11)上設有回火 爐保護氣通入口(13)和回火爐紅外線溫度計(14)。
全文摘要
本發明提供一種壓板電極直接通電加熱的鋼帶熱處理裝置，包括髮捲輪、收卷輪、設在髮捲輪與收卷輪之間的鋼帶，所述髮捲輪與收卷輪之間設有與鋼帶對應的結構相同的第一加熱電極、第二加熱電極、第三加熱電極，所述第一加熱電極與第二加熱電極之間設有加熱爐保溫箱，所述第一加熱電極與第二加熱電極通過銅排與加熱爐變壓器低壓電極連接，所述第二加熱電極與第三加熱電極之間設有回火爐保溫箱，所述第二加熱電極與第三加熱電極通過銅排與回火爐變壓器低壓電極連接。使用方便，加熱溫度均勻，熱效率高，能夠節約能源，降低成本，提高鋼帶的熱處理質量。
文檔編號C21D9/62GK101979677SQ201010551559
公開日2011年2月23日 申請日期2010年11月12日 優先權日2010年11月12日
發明者林名鍾 申請人:浙江佰耐鋼帶有限公司