CN108531692A - 感应正火生产线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钢厂轧制后钢棒特钢的热处理技术领域，涉及感应正火生产线。在工作中，通过控制器控制多个感应圈工作，其中多个感应圈的温度依次增加直至指定温度，在通过保温套对钢棒进行保温，使钢棒完全奥氏体化，然后排出；钢棒进入箱体时，通过第一温度传感器检测钢棒的温度，通过控制器调整多个冷却风机的风速，实现针对每根钢棒的最易冷却速率；热电偶测温器会继续测量钢棒的温度，控制器会根据位于箱体内的钢棒的实际温度控制热交换组件，通过热交换组件调节各个冷却风机的出风温度，能够使冷却后的钢棒变形微小，可以直接投入使用。

Description

感应正火生产线

技术领域

本发明涉及钢厂轧制后钢棒特钢的热处理技术领域，具体而言，涉及感应正火生产线。

背景技术

正火[1]，又称常化，是将工件加热至Ac3(Ac是指加热时自由铁素体全部转变为奥氏体的终了温度，一般是从727℃到912℃之间)或Acm(Acm是实际加热中过共析钢完全奥氏体化的临界温度线)以上30－50℃，保温一段时间后，从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。其目的是在于使晶粒细化和碳化物分布均匀化。正火与退火的不同点是正火冷却速度比退火冷却速度稍快，因而正火组织要比退火组织更细一些，其机械性能也有所提高。另外，正火炉外冷却不占用设备，生产率较高，因此生产中尽可能采用正火来代替退火。对于形状复杂的重要锻件，在正火后还需进行高温回火(550－650℃)高温回火的目的在于消除正火冷却时产生的应力，提高韧性和塑性。

但是目前传统的热处理加热方法及冷却方法，生产后的材料的硬度、金相组织、力学性能，各项性能指标分散度大及变形难以控制，故热处理的质量不稳定，变形后材料需校直矫正后再车削，需要增加校直矫正、原材料预留尺寸量大造成车削量大，增加了人力物力成本及原材料的浪费。

因此，提供一种钢棒冷却后变形微小的感应正火生产线成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种感应正火生产线，以缓解现有技术中钢棒冷却后变形过大的技术问题。

本发明实施例提供了一种感应正火生产线，包括支架、设置在支架上的感应器、箱体、控制器、多个设置在箱体内的冷却风机、设置在所述箱体内的风道、用于调节所述风道内空气温度的热交换组件和用于测量箱体内钢棒温度的热电偶测温器；

所述感应器内设置有用于钢棒完成奥氏体加热保温的保温套和多个用于加热钢棒的感应圈；

所述箱体上开设有进口和出口，所述进口处设置有用于测量钢棒温度的第一温度传感器，所述出口处设置有用于测量钢棒温度的第二温度传感器；

所述冷却风机与所述风道连接，所述热交换组件位于所述风道内壁，所述热电偶测温器设置在所述箱体内部，且位于相邻两所述冷却风机之间；

所述感应圈、所述冷却风机、所述热交换组件、所述热电偶测温器、所述第二温度传感器和所述第一温度传感器均与所述控制器连接。

本发明实施例提供了第一种可能的实施方式，其中，上述感应圈包括对钢棒预加热的预热圈和终温圈；

所述预热圈设置在所述感应器的进口处。

本发明实施例提供了第一种可能的实施方式，其中，上述第一温度传感器通过控制器与所述冷却风机连接，以控制所述冷却风机的风速；

所述热电偶测温器通过控制器与所述热交换组件连接，以控制所述热交换组件的温度。

本发明实施例提供了第一种可能的实施方式，其中，上述冷却风机为四个。

本发明实施例提供了第一种可能的实施方式，其中，上述热电偶测温器包括第一热电偶测温器和第二热电偶测温器；

所述第一热电偶测温器与所述进口之间存在一个所述冷却风机；

所述第二热电偶测温器与所述出口之间存在一个所述冷却风机。

本发明实施例提供了第一种可能的实施方式，其中，上述风道呈喇叭状，且敞口较大的一端朝向钢棒。

本发明实施例提供了第一种可能的实施方式，其中，上述箱体内部设置有用于分散风量的网格板，所述网格板位于所述进口上方。

本发明实施例提供了第一种可能的实施方式，其中，上述箱体内设置有多个用于支撑钢棒的支撑件。

本发明实施例提供了第一种可能的实施方式，其中，上述支撑件包括相对设置的两个滚轮，且两所述滚轮的轴线与钢棒的轴线呈夹角设置。

本发明实施例提供了第一种可能的实施方式，其中，上述感应正火生产线还包括用于带动钢棒旋转前进的动力源。

有益效果：

本发明实施例提供了一种感应正火生产线，包括支架、设置在支架上的感应器、箱体、控制器、多个设置在箱体内的冷却风机、设置在箱体内的风道、用于调节风道内空气温度的热交换组件和用于测量箱体内钢棒温度的热电偶测温器；感应器内设置有用于钢棒完成奥氏体加热保温的保温套和多个用于加热钢棒的感应圈；箱体上开设有进口和出口，进口处设置有用于测量钢棒温度的第一温度传感器，出口处设置有用于测量钢棒温度的第二温度传感器；冷却风机与风道连接，热交换组件位于风道内壁，热电偶测温器设置在箱体内部，且位于相邻两冷却风机之间；感应圈、冷却风机、热交换组件、热电偶测温器、第二温度传感器和第一温度传感器均与控制器连接。在工作中，通过控制器控制多个感应圈工作，其中多个感应圈的温度依次增加直至指定温度(例如，钢棒经过的第一个感应圈温度较低，经过的第二个感应圈温度比第一个高一些，经过的第三个比第一个高二些，经过的第四个与第三个温度相同，，经过的第五个与第三个温度相同)，在通过保温套对钢棒进行保温，使钢棒完全奥氏体化，然后排出；钢棒进入箱体时，通过第一温度传感器检测钢棒的温度，然后将此信息传递给控制器，通过控制器调整多个冷却风机的风速，实现针对每根钢棒的最易冷却速率，提高钢棒的质量；并且，当钢棒在箱体内进行冷却时，设置在箱体内的热电偶测温器会继续测量钢棒的温度，然后将此信号传递给控制器，控制器会根据位于箱体内的钢棒的实际温度控制热交换组件，通过热交换组件调节各个冷却风机的出风温度，从而进一步调节冷却速率，提高钢棒冷却质量，提高钢棒冷却后的质量，最后由第二温度传感器测量从箱体内排出的钢棒的温度，检测设备整体对钢棒的冷却速率，如有误差，可以通过控制器调整冷却风机和热交换组件，从而提高钢棒冷却后的质量。通过这样的设置，能够使冷却后的钢棒变形微小，可以直接投入使用。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的感应正火生产线的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的感应正火生产线中箱体内的结构示意图。

图标：10－支架；20－感应圈；30－保温套；40－钢棒；100－箱体；110－第一温度传感器；120－第二温度传感器；200－冷却风机；300－风道；400－热交换组件；500－热电偶测温器；600－网格板。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

参考图1－图2所示：

本发明实施例提供了一种感应正火生产线，包括支架10、设置在支架10上的感应器、箱体100、控制器、多个设置在箱体100内的冷却风机200、设置在箱体100内的风道300、用于调节风道300内空气温度的热交换组件400和用于测量箱体100内钢棒40温度的热电偶测温器500；感应器内设置有用于钢棒40完成奥氏体加热保温的保温套30和多个用于加热钢棒40的感应圈20；箱体100上开设有进口和出口，进口处设置有用于测量钢棒40温度的第一温度传感器110，出口处设置有用于测量钢棒40温度的第二温度传感器120；冷却风机200与风道300连接，热交换组件400位于风道300内壁，热电偶测温器500设置在箱体100内部，且位于相邻两冷却风机200之间；感应圈20、冷却风机200、热交换组件400、热电偶测温器500、第二温度传感器120和第一温度传感器110均与控制器连接。

本发明实施例提供了一种感应正火生产线，包括支架10、设置在支架10上的感应器、箱体100、控制器、多个设置在箱体100内的冷却风机200、设置在箱体100内的风道300、用于调节风道300内空气温度的热交换组件400和用于测量箱体100内钢棒40温度的热电偶测温器500；感应器内设置有用于钢棒40完成奥氏体加热保温的保温套30和多个用于加热钢棒40的感应圈20；箱体100上开设有进口和出口，进口处设置有用于测量钢棒40温度的第一温度传感器110，出口处设置有用于测量钢棒40温度的第二温度传感器120；冷却风机200与风道300连接，热交换组件400位于风道300内壁，热电偶测温器500设置在箱体100内部，且位于相邻两冷却风机200之间；感应圈20、冷却风机200、热交换组件400、热电偶测温器500、第二温度传感器120和第一温度传感器110均与控制器连接。在工作中，通过控制器控制多个感应圈20工作，其中多个感应圈20的温度依次增加直至指定温度(例如，钢棒40经过的第一个感应圈20温度较低，经过的第二个感应圈20温度比第一个高一些，经过的第三个比第一个高二些，经过的第四个与第三个温度相同，，经过的第五个与第三个温度相同)，在通过保温套30对钢棒40进行保温，使钢棒40完全奥氏体化，然后排出；钢棒40进入箱体100时，通过第一温度传感器110检测钢棒40的温度，然后将此信息传递给控制器，通过控制器调整多个冷却风机200的风速，实现针对每根钢棒40的最易冷却速率，提高钢棒40的质量；并且，当钢棒40在箱体100内进行冷却时，设置在箱体100内的热电偶测温器500会继续测量钢棒40的温度，然后将此信号传递给控制器，控制器会根据位于箱体100内的钢棒40的实际温度控制热交换组件400，通过热交换组件400调节各个冷却风机200的出风温度，从而进一步调节冷却速率，提高钢棒40冷却质量，提高钢棒40冷却后的质量，最后由第二温度传感器120测量从箱体100内排出的钢棒40的温度，检测设备整体对钢棒40的冷却速率，如有误差，可以通过控制器调整冷却风机200和热交换组件400，从而提高钢棒40冷却后的质量。通过这样的设置，能够使冷却后的钢棒40变形微小，可以直接投入使用。

具体的，钢棒40在进入到箱体100内时第一温度传感器110会测得此时钢棒40的温度，然后控制器会根据此温度对冷却风机200进行实时调整；具体的，控制器内会设置多个温度范围区间和与之对应的冷却风机200的风速调节区间，当第一温度传感器110测得钢棒40温度位于某一温度范围区间内时，控制器会根据与之对应的某一风速调节区间调整冷却风机200的转速。其中，例如：某一风速调节区间可以是固定转速(如20m/s)，也可以是范围值(如15－17m/s)。

需要指出的是，冷却风机200的风速调节区间能够根据钢棒40材质的不同而调整，从而使冷却后的钢棒40质量更好。

具体的，箱体100内设置有多个风道300，冷却风机200的出风口与风道300连通，通过风道300的导向能够使冷却风机200的风直接吹在钢棒40上，提高冷却速率，降低冷却成本。

并且，多个风道300的内壁上均设置有热交换组件400，箱体100内设置有用于调控热交换组件400的热电偶测温器500，热电偶测温器500用于跟踪测量钢棒40的温度，控制器根据热电偶测温器500测得的温度信号调控热交换组件400，通过热交换组件400调节冷却风机200吹出的风的温度，从而调整钢棒40的冷却效果。

需要指出的是，根据设置热电偶测温器500可以直接测量风道300内风的温度，根据控制器的处理调整热交换组件400来增减风的温度。从而调整钢棒40的冷却效果。

其中，通过第一温度传感器110和第二温度传感器120可以测得钢棒40通过感应正火生产线的冷却装置前后的温度差异，从而获得感应正火生产线的冷却装置的冷却速率，而一条感应正火生产线上可以设置多台感应正火生产线的冷却装置来调控钢棒40的冷却，从而达到最佳冷却效果，避免钢棒40冷却后质量不均、变形大等问题。

另外，根据第一温度传感器110和第二温度传感器120可以测得钢棒40通过感应正火生产线的冷却装置前后的温度差异，从而得知冷却风机200、热电偶测温器500和热交换组件400的工作状态。并且根据第一温度传感器110和第二温度传感器120可以测得钢棒40通过感应正火生产线的冷却装置前后的温度差异，可以及时调整冷却风机200、热电偶测温器500和热交换组件400的工作状态。

需要指出的是，多个冷却风机200的风速不同，多个热交换组件400的温度不同，通过这样的设置实现分段控温，提高钢棒40的冷却效果。

其中，保温套30可以采用硅酸铝纤维保温套30。

本实施例的可选方案中，感应圈20包括对钢棒40预加热的预热圈和终温圈；预热圈设置在感应器的进口处。

将预热圈设置在感应器的进口处，可以对钢棒40进行预加热，避免钢棒40直接高温加热，提高钢棒40质量。

本实施例的可选方案中，第一温度传感器110通过控制器与冷却风机200连接，以控制冷却风机200的风速。

本实施例的可选方案中，热电偶测温器500通过控制器与热交换组件400连接，以控制热交换组件400的温度。

本实施例的可选方案中，冷却风机200为四个。

需要指出的是，冷却风机200可以设置多个。根据需要可以选择2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个等。

本实施例的可选方案中，热电偶测温器500包括第一热电偶测温器500和第二热电偶测温器500；第一热电偶测温器500与进口之间存在一个冷却风机200；第二热电偶测温器500与出口之间存在一个冷却风机200。

热电偶测温器500包括第一热电偶测温器500和第二热电偶测温器500，其中第一热电偶测温器500和第二热电偶测温器500均设置在多个冷却风机200之间，从而提高测得数据。

本实施例的可选方案中，风道300呈喇叭状，且敞口较大的一端朝向钢棒40。

通过这样的设置，提高钢棒40的受风面积，提高冷却速率，并且能够降低能耗，减小成本。

本实施例的可选方案中，箱体100内部设置有用于分散风量的网格板600，网格板600位于进口上方。

在箱体100内设置网格板600，通过网格板600将从风道300内排出的气体分散开，使钢棒40受到均匀的气流。

本实施例的可选方案中，箱体100内设置有多个用于支撑钢棒40的支撑件。

在箱体100内设置多个支撑件，支撑件用于支撑钢棒40，避免钢棒40在自身的自重下弯曲。

本实施例的可选方案中，支撑件包括相对设置的两个滚轮，且两滚轮的轴线与钢棒40的轴线呈夹角设置。

本实施例的可选方案中，感应正火生产线的冷却装置还包括用于带动钢棒40旋转前进的动力源。

具体的，钢棒40在动力源的带动下旋转前进，支撑件包括相对设置的两个滚轮，且两滚轮的轴线与钢棒40的轴线呈夹角设置，通过这样的设置使得钢棒40能够更好通过。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种感应正火生产线，其特征在于，包括：支架、设置在支架上的感应器、箱体、控制器、多个设置在箱体内的冷却风机、设置在所述箱体内的风道、用于调节所述风道内空气温度的热交换组件和用于测量箱体内钢棒温度的热电偶测温器；

所述感应器内设置有用于钢棒完成奥氏体加热保温的保温套和多个用于加热钢棒的感应圈；

所述箱体上开设有进口和出口，所述进口处设置有用于测量钢棒温度的第一温度传感器，所述出口处设置有用于测量钢棒温度的第二温度传感器；

所述冷却风机与所述风道连接，所述热交换组件位于所述风道内壁，所述热电偶测温器设置在所述箱体内部，且位于相邻两所述冷却风机之间；

所述感应圈、所述冷却风机、所述热交换组件、所述热电偶测温器、所述第二温度传感器和所述第一温度传感器均与所述控制器连接。

2.根据权利要求1所述的感应正火生产线，其特征在于，所述感应圈包括对钢棒预加热的预热圈和终温圈；

所述预热圈设置在所述感应器的进口处。

3.根据权利要求1所述的感应正火生产线，其特征在于，所述第一温度传感器通过控制器与所述冷却风机连接，以控制所述冷却风机的风速；

所述热电偶测温器通过控制器与所述热交换组件连接，以控制所述热交换组件的温度。

4.根据权利要求1所述的感应正火生产线，其特征在于，所述冷却风机为四个。

5.根据权利要求4所述的感应正火生产线，其特征在于，所述热电偶测温器包括第一热电偶测温器和第二热电偶测温器；

所述第一热电偶测温器与所述进口之间存在一个所述冷却风机；

所述第二热电偶测温器与所述出口之间存在一个所述冷却风机。

6.根据权利要求1所述的感应正火生产线，其特征在于，所述风道呈喇叭状，且敞口较大的一端朝向钢棒。

7.根据权利要求6所述的感应正火生产线，其特征在于，所述箱体内部设置有用于分散风量的网格板，所述网格板位于所述进口上方。

8.根据权利要求1所述的感应正火生产线，其特征在于，所述箱体内设置有多个用于支撑钢棒的支撑件。

9.根据权利要求8所述的感应正火生产线，其特征在于，所述支撑件包括相对设置的两个滚轮，且两所述滚轮的轴线与钢棒的轴线呈夹角设置。

10.根据权利要求1－9任一项所述的感应正火生产线，其特征在于，还包括用于带动钢棒旋转前进的动力源。