钎钢管坯的加热系统及其加热方法技术方案

本发明专利技术公开一种钎钢管坯的加热系统，其包括反馈装置、推进装置、定位装置、加热装置、测温装置和输送装置，通过反馈装置，对三个火焰加热器的间距d

【技术实现步骤摘要】
钎钢管坯的加热系统及其加热方法
本专利技术涉及钎钢管坯加热领域，特别涉及一种钎钢管坯的加热系统及其加热方法。
技术介绍
钎钢俗称钎子钢，在岩凿爆破过程中起着关键作用。无论是矿产资源的开采，还是铁道和公路等基础设施的建设中，都离不开钻爆作业，离不开钎钢的使用。由于钎钢的工作环境恶劣，导致钎钢容易损坏，因此提高钎钢的品质从而延长其寿命成为钎钢研究的重中之重。钎钢管坯的致密度从外部到内部逐渐降低，因此钎钢管坯的内部性能比外部差。钎钢在制造的过程中是对钎钢管坯进行热处理后，经过二十多个道次轧制工艺最终成形的。目前对钎钢管坯的加热一般采取均匀加热的方式，这样会使轧制过程中钎钢不同部位的变形量相同，而钎钢管坯本身存在径向致密度不同的缺陷，会导致钎钢管坯经过多次轧制最终成形的钎钢虽然内部致密度会有所提高，但依然存在径向致密度差异，因此，钎钢的工作中容易发生径向断裂，从而降低了钎钢的使用寿命。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供一种钎钢管坯的加热系统,通过设置低温火焰喷射器、中温火焰喷射器和高温火焰喷射器，采用梯度火焰加热的轧制成形方法，实现对钎钢管坯轧制后致密度的控制。本专利技术能够克服钎钢管坯因均匀加热方式，而导致轧制后钎钢存在径向致密度不同的缺陷，从而提高钎钢的使用寿命。本专利技术的一方面提供一种钎钢管坯的加热系统，其包括推进装置、定位装置、加热装置和测温装置，所述推进装置包括电动机、收缩筒、推杆、推进滑块、推进支架、连接杆、推进滑槽和推进底座，所述推进底座上设有所述推进滑槽，所述电动机安装在所述推进底座上，所述收缩筒与所述电动机连接，所述推杆的第一端与所述收缩筒连接，所述推杆的第二端与所述推进滑块连接，所述推进滑块安装在所述推进滑槽上，所述推进支架的第一端安装在所述推进滑块上，所述推进支架的第二端与所述连接杆相连；所述定位装置包括主体底座、定位滑槽、蝶形螺母、定位收缩筒、定位架、梯形板、转动连杆、螺母和螺纹杆，在所述主体底座上设有所述定位滑槽，所述定位收缩筒安装在所述定位滑槽上，所述定位收缩筒的侧面安装有所述蝶形螺母，所述定位架安装在所述定位收缩筒上，所述转动连杆的第一端固定在所述定位架上，所述转动连杆的第二端固定在所述梯形板上，所述梯形板下方以固定连接方式设有所述螺纹杆，所述螺纹杆穿过所述主体底座并在所述主体底座的下方设置有所述螺母；所述加热装置包括依次间隔设置在所述导杆上的低温火焰喷射器、中温火焰喷射器和高温火焰喷射器，所述低温火焰喷射器、中温火焰喷射器和高温火焰喷射器均分别包括火焰喷口、外壁、空腔、氧气孔、上管道穿孔、内壁、燃气孔、下管道穿孔和助燃口，在所述外壁设有多个火焰喷口，所述外壁和所述内壁之间留有所述空腔，所述空腔中设有所述氧气孔、所述燃气孔和所述助燃口；以及所述测温装置包括A点红外测温仪、B点红外测温仪、测温平板和测温支架，所述A点红外测温仪和所述B点红外测温仪固定在所述测温平板上分别测定A点和B点的温度，所述测温平板固定在所述测温支架上，所述测温支架安装在所述主体底座上。可优选的是，所述加热装置还包括氧气瓶、氧气输送管、氧气分配箱、低温输氧伸缩管、中温输氧伸缩管、高温输氧伸缩管、燃气分配箱、燃气瓶、燃气输送管、低温燃气伸缩管、中温燃气伸缩管、高温燃气伸缩管、低温燃气管、中温燃气管、高温燃气管、低温输氧管、中温输氧管和高温输氧管，所述氧气瓶通过所述氧气输送管和所述氧气分配箱连接，所述低温输氧伸缩管安装在所述氧气分配箱上，所述低温输氧管的第一端和所述低温输氧伸缩管连接，所述低温输氧管的第二端安装在所述低温火焰喷射器上；所述中温输氧伸缩管安装在所述氧气分配箱上，所述中温输氧管的第一端和所述中温输氧伸缩管连接，所述中温输氧管的第二端安装在所述中温火焰喷射器上；所述高温输氧伸缩管安装在所述氧气分配箱上，所述高温输氧管的第一端和所述高温输氧伸缩管连接，所述高温输氧管的第二端安装在所述高温火焰喷射器上；所述燃气瓶通过所述燃气输送管和所述燃气分配箱连接，所述低温燃气伸缩管安装在所述燃气分配箱上，所述低温燃气管的第一端和所述低温燃气伸缩管连接，所述低温燃气管的第二端安装在所述低温火焰喷射器上；所述中温燃气伸缩管安装在所述燃气分配箱上，所述中温燃气管的第一端和所述中温燃气伸缩管连接，所述中温燃气管的第二端安装在所述中温火焰喷射器上；所述高温燃气伸缩管安装在所述燃气分配箱上，所述高温燃气管的第一端和所述高温燃气伸缩管连接，所述高温燃气管的第二端安装在所述高温火焰喷射器上；所述氧气孔和对应的输氧管连接，所述燃气孔和对应的燃气管连接，所述内壁的内侧设有通孔，通孔被所述导杆分成所述上管道穿孔和所述下管道穿孔，所述输氧管和所述燃气管能穿过所述上管道穿孔和所述下管道穿孔。可优选的是，还包括反馈装置，所述反馈装置包括控制计算机、反馈线和控制线，所述反馈线的两端分别与测温平板和所述控制计算机连接，所述控制线的两端分别与电动机和所述控制计算机连接。可优选的是，所述高温火焰喷射器和所述中温火焰喷射器之间的高中温间距d1以及所述中温火焰喷射器和所述低温火焰喷射器之间的中低温间距d2能通过所述推进装置进行调整，并且所述高中温间距d1以及中低温间距d2能通过所述反馈装置进行微调。可优选的是，还包括输送装置，所述输送装置包括滚轮、滚轮轴和滚轮支架，所述滚轮轴穿过所述滚轮固定在所述滚轮支架上，所述滚轮支架安装在所述主体底座上。可优选的是，所述连接杆与所述管卡连接，所述管卡用于固定相应的输气管道。另一方面，本专利技术提供一种利用前述的钎钢管坯的加热系统的加热方法，其包括以下步骤：步骤1，通过目标钎钢尺寸确定所述钎钢管坯的尺寸；根据金属塑性变形体积不变原则对轧制成形钎钢的尺寸进行分析，确定所述钎钢管坯的尺寸；步骤2，根据所述钎钢管坯的尺寸设计所述低温火焰喷射器、中温火焰喷射器和高温火焰喷射器的外径并测定其致密度分布；根据所述钎钢管坯的尺寸对所述低温火焰喷射器、中温火焰喷射器和高温火焰喷射器的外径进行设计，所述低温火焰喷射器、中温火焰喷射器和高温火焰喷射器的外径小于所述钎钢管坯的内径，同时对所述钎钢管坯径向致密度分布进行测定；步骤3，给定所述低温火焰喷射器、中温火焰喷射器和高温火焰喷射器的温度；给定所述低温火焰喷射器、中温火焰喷射器和高温火焰喷射器的温度，通过计算设定所述氧气分配箱和所述燃气分配箱的氧气和燃气的输送速度；步骤4，根据所述钎钢管坯的尺寸和致密度对径向温度进行设计，调整所述高中温间距d1和中低温间距d2；根据所述钎钢管坯的尺寸参数、所述低温火焰喷射器、中温火焰喷射器和高温火焰喷射器的加热温度和所述低温火焰喷射器、中温火焰喷射器和高温火焰喷射器之间的距离建立模型，并对所述模型进行热力学仿真，通过有限元验证设计参数的合理性，若满足其中ρA为A点致密度，ρB为B点致密度，TA为钎钢管坯A点的温度，TB为钎钢管坯B点的温度，k为轧制变形系数，系数k的取值与钎钢选取的材料和尺寸有关，则设计合理，若不满足返回步骤1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钎钢管坯的加热系统，其特征在于：其包括推进装置、定位装置、加热装置和测温装置，/n所述推进装置包括电动机、收缩筒、推杆、推进滑块、推进支架、连接杆、推进滑槽和推进底座，所述推进底座上设有所述推进滑槽，所述电动机安装在所述推进底座上，所述收缩筒与所述电动机连接，所述推杆的第一端与所述收缩筒连接，所述推杆的第二端与所述推进滑块连接，所述推进滑块安装在所述推进滑槽上，所述推进支架的第一端安装在所述推进滑块上，所述推进支架的第二端与所述连接杆相连；/n所述定位装置包括主体底座、定位滑槽、蝶形螺母、定位收缩筒、定位架、梯形板、转动连杆、螺母和螺纹杆，在所述主体底座上设有所述定位滑槽，所述定位收缩筒安装在所述定位滑槽上，所述定位收缩筒的侧面安装有所述蝶形螺母，所述定位架安装在所述定位收缩筒上，所述转动连杆的第一端固定在所述定位架上，所述转动连杆的第二端固定在所述梯形板上，所述梯形板下方以固定连接方式设有所述螺纹杆，所述螺纹杆穿过所述主体底座并在所述主体底座的下方设置有所述螺母；/n所述加热装置包括依次间隔设置在所述导杆上的低温火焰喷射器、中温火焰喷射器和高温火焰喷射器，所述低温火焰喷射器、中温火焰喷射器和高温火焰喷射器均分别包括火焰喷口、外壁、空腔、氧气孔、上管道穿孔、内壁、燃气孔、下管道穿孔和助燃口，在所述外壁设有多个火焰喷口，所述外壁和所述内壁之间留有所述空腔，所述空腔中设有所述氧气孔、所述燃气孔和所述助燃口；以及/n所述测温装置包括A点红外测温仪、B点红外测温仪、测温平板和测温支架，所述A点红外测温仪和所述B点红外测温仪固定在所述测温平板上分别测定A点和B点的温度，所述测温平板固定在所述测温支架上，所述测温支架安装在所述主体底座上。/n...

【技术特征摘要】
1.一种钎钢管坯的加热系统，其特征在于：其包括推进装置、定位装置、加热装置和测温装置，
所述推进装置包括电动机、收缩筒、推杆、推进滑块、推进支架、连接杆、推进滑槽和推进底座，所述推进底座上设有所述推进滑槽，所述电动机安装在所述推进底座上，所述收缩筒与所述电动机连接，所述推杆的第一端与所述收缩筒连接，所述推杆的第二端与所述推进滑块连接，所述推进滑块安装在所述推进滑槽上，所述推进支架的第一端安装在所述推进滑块上，所述推进支架的第二端与所述连接杆相连；
所述定位装置包括主体底座、定位滑槽、蝶形螺母、定位收缩筒、定位架、梯形板、转动连杆、螺母和螺纹杆，在所述主体底座上设有所述定位滑槽，所述定位收缩筒安装在所述定位滑槽上，所述定位收缩筒的侧面安装有所述蝶形螺母，所述定位架安装在所述定位收缩筒上，所述转动连杆的第一端固定在所述定位架上，所述转动连杆的第二端固定在所述梯形板上，所述梯形板下方以固定连接方式设有所述螺纹杆，所述螺纹杆穿过所述主体底座并在所述主体底座的下方设置有所述螺母；
所述加热装置包括依次间隔设置在所述导杆上的低温火焰喷射器、中温火焰喷射器和高温火焰喷射器，所述低温火焰喷射器、中温火焰喷射器和高温火焰喷射器均分别包括火焰喷口、外壁、空腔、氧气孔、上管道穿孔、内壁、燃气孔、下管道穿孔和助燃口，在所述外壁设有多个火焰喷口，所述外壁和所述内壁之间留有所述空腔，所述空腔中设有所述氧气孔、所述燃气孔和所述助燃口；以及
所述测温装置包括A点红外测温仪、B点红外测温仪、测温平板和测温支架，所述A点红外测温仪和所述B点红外测温仪固定在所述测温平板上分别测定A点和B点的温度，所述测温平板固定在所述测温支架上，所述测温支架安装在所述主体底座上。


2.根据权利要求1所述的钎钢管坯的加热系统，其特征在于：所述加热装置还包括氧气瓶、氧气输送管、氧气分配箱、低温输氧伸缩管、中温输氧伸缩管、高温输氧伸缩管、燃气分配箱、燃气瓶、燃气输送管、低温燃气伸缩管、中温燃气伸缩管、高温燃气伸缩管、低温燃气管、中温燃气管、高温燃气管、低温输氧管、中温输氧管和高温输氧管，所述氧气瓶通过所述氧气输送管和所述氧气分配箱连接，所述低温输氧伸缩管安装在所述氧气分配箱上，所述低温输氧管的第一端和所述低温输氧伸缩管连接，所述低温输氧管的第二端安装在所述低温火焰喷射器上；所述中温输氧伸缩管安装在所述氧气分配箱上，所述中温输氧管的第一端和所述中温输氧伸缩管连接，所述中温输氧管的第二端安装在所述中温火焰喷射器上；所述高温输氧伸缩管安装在所述氧气分配箱上，所述高温输氧管的第一端和所述高温输氧伸缩管连接，所述高温输氧管的第二端安装在所述高温火焰喷射器上；所述燃气瓶通过所述燃气输送管和所述燃气分配箱连接，所述低温燃气伸缩管安装在所述燃气分配箱上，所述低温燃气管的第一端和所述低温燃气伸缩管连接，所述低温燃气管的第二端安装在所述低温火焰喷射器上；所述中温燃气伸缩管安装在所述燃气分配箱上，所述中温燃气管的第一端和所述中温燃气伸缩管连接，所述中温燃气管的第二端安装在所述中温火焰喷射器上；所述高温燃气伸缩管安装在所述燃气分配箱上，所述高温燃气管...

【专利技术属性】
技术研发人员：于恩林，李滢泽，牛身身，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北;13