一种可实现反向淬火的板带材辊式淬火装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于金属板带材热处理装备技术领域，提供了一种可实现反向淬火的板带材辊式淬火装置及方法，装置由前部高圧冷却区、后部高圧冷却区、中部低压冷却区组成，板带材由装置前部高压冷却区进入时实施正向淬火方法，由装置后部高压冷却区进入时实施反向淬火方法。该装置及方法能大幅提升淬火设备利用率，并针对薄规格、厚规格板带材采用专用冷却装置及策略，同时提升板带材热处理板形和均匀性，实现一机多用。

Plate and strip type roller quenching device and method capable of realizing reverse quenching

The invention belongs to the technical field of heat treatment equipment for sheet metal and strip, and provides a roll quenching device and a method for reverse quenching of sheet metal and strip. The device consists of a front high-pressure cooling zone, a rear high-pressure cooling zone and a middle low-pressure cooling zone. The sheet and strip material is provided with a forward quenching method when the high-pressure cooling zone at the front of the device enters into the device. The reverse quenching method is adopted when the high pressure cooling zone enters the rear part of the device. The equipment and method can greatly improve the utilization rate of quenching equipment, and special cooling device and strategy are adopted for thin and thick gauge sheet and strip, meanwhile, the shape and uniformity of heat treatment sheet and strip are improved, so as to realize the multi-purpose of one machine.

【技术实现步骤摘要】
一种可实现反向淬火的板带材辊式淬火装置及方法
本专利技术属于金属板带材热处理装备
，涉及一种可实现反向淬火的板带材辊式淬火装置及方法。
技术介绍
辊式淬火机冷却能力强、冷却均匀、生产效率高、冷却后板带材板形好、设备长度不受板带材长度限制、可实现连续生产，可用于碳素钢、不锈钢、特种合金、钛合金、铝合金等金属板带材淬火、固溶、控制冷却等生产，板带材生产厚度范围2～300mm、宽度范围1～5m、长度范围3～30m，是大型热处理线主要冷却设备形式。对于厚度2～80mm板带材冷却，可采用辊底式热处理炉+辊式淬火机的设备配置形式，板带材加热后移出热处理炉，由辊道输送至辊式淬火机连续淬火；对于厚度20～300mm板材冷却，可采用外部机械化炉+辊式淬火机的设备配置形式，板材加热后由外部机械化臂运出外部机械化炉，由辊道输送至辊式淬火机连续淬火。由于热处理线加热炉生产效率约为辊式淬火机1/3～1/2，成为制约热处理线生产效率的主要因素，如何最大限度利用辊式淬火机进行生产成为热处理线提质增效的突破口之一。常规辊式淬火机由高压冷却段和低压冷却段组成，板带材经过高压冷却段大冷速冷却后，厚向形成较大温度梯度，再经过低压冷却段继续冷却，达到目标终冷温度。这种设备形式无法满足板带材由辊式淬火机后部低压冷却段进入，进而完成淬火、固溶、控制冷却等生产工艺的需求。因此，为实现板带材反向冷却、提高热处理线辊式淬火机设备利用率，需要专利技术一种可实现反向淬火的板带材辊式淬火装置及方法，辊式淬火装置前部通过辊道连接辊底式热处理炉、后部通过辊道连接外部机械化炉，板带材加热后由辊式淬火装置前部、后部均能进入辊式淬火装置冷却，满足工艺需求、提高生产效率。专利CN104451117A，公开了一种淬火板板形控制方法和装置，利用微张力控制淬火金属板材板形，控制装置包括压下装置、压辊、输送辊道、喷水冷却装置等。该方法目的是控制薄规格金属板材淬火板形，与本文可实现反向淬火辊式淬火机无关。专利CN204097526U，公开了一种带水流吹扫装置的辊式淬火机，在炉门入口第一上辊的上框架上安装水流吹扫装置，可有效防止淬火机的水流入淬火炉炉内造成炉内辊道节瘤等问题。该装置主要用于清除板带材淬火过程表面残水，与本专利技术可实现反向淬火辊式淬火机无关。专利CN1827797，公开了一种辊底式连续淬火装置，由辊底式连续加热炉、连续淬火槽、导向装置、提升机、工件贮存器、防护罩、抽风机、除尘器、余热利用装置和控制柜组成。该装置采用淬火水槽进行板带材冷却，与本专利技术可实现反向淬火辊式淬火机无关。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可实现反向淬火的板带材辊式淬火装置及方法，能够实现板带材正向由辊式淬火装置前部进入冷却和反向由辊式淬火装置尾部进入冷却，提升辊式淬火设备及供水系统利用率，进而提高热处理线生产效率，满足不同规格板带材热处理冷却工艺需求。具体技术方案为：一种可实现反向淬火的板带材辊式淬火装置，包括前部高圧冷却区、后部高圧冷却区、中部低压冷却区。所述前部高圧冷却区由前至后依次布置多组喷嘴，依次包括2组狭缝喷嘴、3～6组多排圆孔倾斜射流喷嘴，每组喷嘴的喷射方向朝向板带材运动方向，每组喷嘴包括一根上喷嘴和一根下喷嘴，上喷嘴和下喷嘴分别与上辊道和下辊道间隔布置，前部高压冷却区喷嘴喷水压力0.8～1.0Mpa；板带材冷却过程中，下辊道承载、运输板带材，上辊道由板带材上部向下施加压力，实现受约束淬火，通过上喷嘴、下喷嘴喷水量控制和受约束淬火控制实现板带材高平直度热处理冷却；所述后部高圧冷却区由后至前依次布置多组喷嘴，包括3～8组多排圆孔倾斜射流喷嘴，每组喷嘴的喷射方向朝向板带材运动方向，每组喷嘴包括一根上喷嘴和一根下喷嘴，上喷嘴和下喷嘴分别与上辊道和下辊道间隔布置，后部高压冷却区喷嘴喷水压力0.8～1.0Mpa；板带材冷却过程中，下辊道承载、运输板带材，上辊道与板带材上部距离2～10mm，通过上喷嘴、下喷嘴喷水量控制实现板带材高均匀性热处理冷却。所述中部低压冷却区由前至后依次布置多组喷嘴，包括12～30组多排多角度弧面圆孔射流喷嘴，每组喷嘴包括一根上喷嘴和一根下喷嘴，上喷嘴和下喷嘴分别与上辊道和下辊道间隔布置，中部低压冷却区喷嘴喷水压力0.1～0.5Mpa；板带材冷却过程中，下辊道承载、运输板带材，上辊道与板带材上部距离2～10mm，通过上喷嘴、下喷嘴喷水量控制实现板带材继高压冷却区后继续冷却板带材、满足终冷温度需求。上述一种可实现反向淬火的板带材辊式淬火装置的操作方法，包括正向淬火方法和反向淬火方法；板带材由辊式淬火装置前部高压冷却区进入时实施正向淬火方法，能够实现2～80mm厚板带材高平直度冷后板形控制，板带材由辊式淬火装置后部高压冷却区进入时实施反向淬火方法，能够实现20～150mm厚板带材高均匀性热处理冷却。所述正向淬火方法为2～80mm厚板带材由辊式淬火装置前部高压冷却区入口进入，前部高压冷却区、中部低压冷却区投入使用，后部高压冷却区上喷嘴、上辊道与板带材上表面距离调整至≥500mm，后部高压冷却区喷嘴不喷水，前部高压冷却区仅实现板带材一次连续正向通过冷却、中部低压冷却区实现板带材一次连续正向通过冷却或多次正向-反向摆动冷却，冷却结束后前部高压冷却区、中部低压冷却区停止喷水，板带材经后部高压冷却区由淬火装置尾部运出；正向淬火过程中依据设定冷却规程控制板带材速度、淬火装置喷水量、板带材摆动时间等工艺参数。所述反向淬火方法为20～150mm厚板带材由辊式淬火装置后部高压冷却区入口反向进入，后部高压冷却区、中部低压冷却区投入使用，前部高压冷却区上喷嘴、上辊道与板带材上表面距离调整至≥500mm，前部高压冷却区喷嘴不喷水，后部高压冷却区仅实现板带材一次连续反向通过冷却、中部低压冷却区实现板带材一次连续反向通过冷却或多次反向-正向摆动冷却，冷却结束后后部高压冷却区、中部低压冷却区停止喷水，板带材经后部高压冷却区由淬火装置尾部运出。反向淬火过程中依据设定冷却规程控制板带材速度、淬火装置喷水量、板带材摆动时间等工艺参数。所述可实现反向淬火的板带材辊式淬火装置及方法与现有设备技术水平相比，具有如下优点：1、辊式淬火装置可实现正向、反向生产，同时与前后多座热处理加热炉配合使用，提升设备利用率，从而提升整条热处理线生产效率。2、辊式淬火装置及方法针对不同板带材厚度规格，分别设计薄规格板带材专用前部高压冷却区和中厚规格板带材专用后部高压冷却区，实现一机多用，既扩大淬火装置适用板带材规格范围，又能兼备极薄板带材高平直度热处理生产和中厚规格板带材高均匀性热处理生产，提升淬火装置热处理质量。附图说明图1是本专利技术中的板带材辊式淬火正向淬火生产工序流程图；图2是本专利技术中的板带材辊式淬火反向淬火生产工序流程图；图3是本专利技术中的板带材辊式淬火装置示意图。图中：1辊式淬火装置；2正向淬火板带材；3辊底式热处理炉；4前部高压冷却区；5中部低压冷却区；6后部高压冷却区；7输送辊道；8外部机械化炉；9出炉入淬火装置；10中部低压冷却区摆动；11正向出淬火装置；12输送辊道正向运输；13反向淬火板带材；14板材出外部机械化炉；15输送辊道反向运输；16上狭缝喷嘴；17前部高压冷却区上多排圆孔倾斜射流喷嘴；18下狭缝喷嘴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可实现反向淬火的板带材辊式淬火装置，包括前部高圧冷却区、后部高圧冷却区、中部低压冷却区，其特征在于，所述前部高圧冷却区由前至后依次布置多组喷嘴，依次包括2组狭缝喷嘴、3～6组多排圆孔倾斜射流喷嘴，每组喷嘴的喷射方向朝向板带材运动方向，每组喷嘴包括一根上喷嘴和一根下喷嘴，上喷嘴和下喷嘴分别与上辊道和下辊道间隔布置，前部高压冷却区喷嘴喷水压力0.8～1.0Mpa；所述后部高圧冷却区由后至前依次布置多组喷嘴，包括3～8组多排圆孔倾斜射流喷嘴，每组喷嘴的喷射方向朝向板带材运动方向，每组喷嘴包括一根上喷嘴和一根下喷嘴，上喷嘴和下喷嘴分别与上辊道和下辊道间隔布置，后部高压冷却区喷嘴喷水压力0.8～1.0Mpa；所述中部低压冷却区由前至后依次布置多组喷嘴，包括12～30组多排多角度弧面圆孔射流喷嘴，每组喷嘴包括一根上喷嘴和一根下喷嘴，上喷嘴和下喷嘴分别与上辊道和下辊道间隔布置，中部低压冷却区喷嘴喷水压力0.1～0.5Mpa。

【技术特征摘要】
1.一种可实现反向淬火的板带材辊式淬火装置，包括前部高圧冷却区、后部高圧冷却区、中部低压冷却区，其特征在于，所述前部高圧冷却区由前至后依次布置多组喷嘴，依次包括2组狭缝喷嘴、3～6组多排圆孔倾斜射流喷嘴，每组喷嘴的喷射方向朝向板带材运动方向，每组喷嘴包括一根上喷嘴和一根下喷嘴，上喷嘴和下喷嘴分别与上辊道和下辊道间隔布置，前部高压冷却区喷嘴喷水压力0.8～1.0Mpa；所述后部高圧冷却区由后至前依次布置多组喷嘴，包括3～8组多排圆孔倾斜射流喷嘴，每组喷嘴的喷射方向朝向板带材运动方向，每组喷嘴包括一根上喷嘴和一根下喷嘴，上喷嘴和下喷嘴分别与上辊道和下辊道间隔布置，后部高压冷却区喷嘴喷水压力0.8～1.0Mpa；所述中部低压冷却区由前至后依次布置多组喷嘴，包括12～30组多排多角度弧面圆孔射流喷嘴，每组喷嘴包括一根上喷嘴和一根下喷嘴，上喷嘴和下喷嘴分别与上辊道和下辊道间隔布置，中部低压冷却区喷嘴喷水压力0.1～0.5Mpa。2.权利要求1所述装置的操作方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：付天亮，韩毅，王昭东，李勇，李家栋，田勇，邓想涛，王丙兴，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21