一种热模拟控冷系统及使用方法技术方案

本发明专利技术涉及热模拟控冷领域。一种热模拟控冷系统，包括上冷却喷头、下冷却喷头、两个通气连接管、固定支架（9）、垂直调整装置、水平调整装置、两种冷却介质，上冷却喷头通过第一通气支管固定在垂直调整装置上，垂直调整装置安装在固定支架（9）上，水平调整装置安装在地面上，固定支架（9）固定在水平调整装置上，上冷却喷头和下冷却喷头分别通过管道和阀门连接到两种冷却介质。种冷却介质。种冷却介质。

【技术实现步骤摘要】
一种热模拟控冷系统及使用方法


[0001]本专利技术涉及热模拟控冷领域。

技术介绍

[0002]钢铁材料新产品开发、质量提升和工艺改进直接进行工业化实验成本太高，很不现实，况且很多物理参数很难做到精确控制，利用热模拟试验机的物理模拟技术就可使工业生产条件在实验室再现和模拟。热轧生产中有很多新产品对控冷技术提出了较高的要求，层流冷却技术成为各种轧钢生产线的必备控冷环节，是热轧带钢控制系统中重要的控制环节之一，层流冷却装置是热轧带钢生产的关键设备，它的作用是为了获得合适的带钢卷取温度和控制带钢最终的机械性能，层流冷却的能力、冷却强度、冷却速度、终冷温度的控制精度都直接影响到最终产品的质量和性能；此外，热处理工艺也要求精确控冷，改善材料的切削加工性能、提高塑性，实现细化晶粒、调整组织、消除缺陷等目的，若在保护气氛下进行可保护材料免于氧化。
[0003]热模拟试验机配置了板带退火的模拟装置，该装置安装在通用单元腔体，首先需要将通用单元内的拉/压组件拆除，才能将板带退火装置安装就位，费时费力；其次，板带退火装置的冷却喷头是圆形雾化喷嘴横向分布，被固定在腔体底部，圆形雾化喷嘴与板带间的距离是固定的，不可调节。在退火控冷时，因板带的单面冷却和圆形雾化喷嘴的缘故，致使板带整体控冷不均匀，圆形雾化喷嘴与板带距离较远且是雾化喷嘴，致使板带冷速受限，无法进行超过100℃/s以上层流冷却工艺的模拟。
[0004]中国专利CN201756574U公开的热模拟试验机板带退火系统的试样冷却装置，配置的是上下两组管状喷嘴，板带试样置于中间，试样与上下喷嘴的相对距离可以改变，且喷嘴还能通过喷嘴夹来旋转固定在某一位置。该技术所提供上下两组管状喷嘴，形不成对板带所有区域的同时段全覆盖，即使喷嘴能够旋转，也是固定在某个位置而已，线型状分布的喷嘴孔依然是对板带的局部位置冷却，无法达到整体板带的均匀冷却，更达不到模拟热轧带钢整体全尺寸试样进行层流冷却工艺高冷速模拟的要求，此外，该技术也没有提到板带在冷却过程中如何做到抗氧化的功能，也就无法实现气氛保护下的退火工艺。
[0005]中国专利CN201527376U的公开了一种喷气冷却装置，该装置配置的空气喷头单方向为钢板带状试样冷却，气源来自空压机，这种冷却方式和冷却介质随着钢板厚度的逐渐增加，冷却能力十分有限且大幅衰减，根本无法模拟热轧或热连轧的层流冷却工艺；此外，该技术无法提供对钢板控冷过程中的抗氧化功能，也就做不到气氛退火工艺的模拟。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是：如何实现对热模拟试验机中的钢板进行冷却，满足各种条件的冷却需要。
[0007]本专利技术所采用的技术方案是：一种热模拟控冷系统，包括上冷却喷头、下冷却喷头、两个通气连接管、固定支架（9）、垂直调整装置、水平调整装置、两种冷却介质，上冷却喷
头通过第一通气支管固定在垂直调整装置上，垂直调整装置安装在固定支架（9）上，水平调整装置安装在地面上，固定支架（9）固定在水平调整装置上，上冷却喷头和下冷却喷头分别通过管道和阀门连接到两种冷却介质。
[0008]上冷却喷头和下冷却喷头都为平板喷头（1），其中，上平板喷头的下部有多个喷孔（2），下平板喷头的上部有多个喷孔（2）。
[0009]垂直调整装置包括处于固定支架（9）上的垂直导轨槽（10）、处于垂直导轨槽（10）配合的两个滑动肩台（5），第一滑动肩台与第一通气支管固定连接，第二滑动肩台与第二通气支管固定连接。
[0010]水平调整装置包括固定在地面上的水平导轨槽、带水平导轨（11）的长方体板、处于地面和长方体板上的定位孔，水平导轨（11）为一个凸起的长方体长条，水平导轨槽为一个长条状的槽体，水平导轨（11）嵌入在水平导轨槽中且可以进行直线方向的移动，地面的定位孔为排列成一条直线的的多个定位孔，长方体板上的定位孔为排列成一条直线的的2
‑
4个定位孔，在水平调整装置需要固定时，通过螺柱穿过长方体板上的定位孔和地面的定位孔进行固定。
[0011]第一通气支管通过第一管接头固定连接上冷却喷头，第二通气支管通过第二管接头固定连接下冷却喷头，上冷却喷头通过第一管接头、第一通气支管、第一滑动肩台、第一管道连接到第一三通第一接口，第一三通的第二接口通过第一阀门连接第一冷却介质，第一三通的第三接口通过第二阀门连接第二冷却介质，下冷却喷头通过第二管接头、第二通气支管、第二滑动肩台、第二管道连接到第二三通第一接口，第二三通的第二接口通过第三阀门连接第一冷却介质，第二三通的第三接口通过第四阀门连接第二冷却介质。
[0012]第一冷却介质是压缩气水混合物，第二冷却介质是惰性气体。
[0013]一种热模拟控冷系统的使用方法，其特征在于按如下步骤进行
①
将热模拟试验机连接液压轴和移动轴的联轴器卸除，将热模拟试验机腔体内拉/压组件左侧移动轴向左移动，拉/压组件左侧移动轴与腔体左壁的距离为1
‑
5mm，移动液压轴，液压轴与移动轴的间距为5
‑
10mm；
②ꢀ
打开腔体后门，左右滑动固定支架（9），使固定支架（9）在拉/压组件的居中位置，使得上下冷却喷头对待处理板带自由跨距区间及板带宽度形成全覆盖；
③
通过垂直调整装置调整两个通气连接管的高度，进而使上下冷却喷头与待处理板带处于最合适的位置，
④
安装好待处理板带，打开空气锤，使之处于拉应力状态，拉应力处于0.3KN~1.5KN之间，抵消由于腔体内外气压差引起的吸力，避免待处理板带弯曲，腔体采用抽真空后充惰性气体保护的工作气氛环境；
⑤
根据层流冷却控冷工艺及热处理工艺的要求，调节第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门的开闭，从而实现低冷速冷却、高冷速冷却、变冷速冷却。
[0014]低冷速冷却是指，调节第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门，使上冷却喷头和下冷却喷头都联通到第二冷却介质即惰性气体，高冷速冷却是指，调节第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门，使上冷却喷头和下冷却喷头都联通到第二冷却介质即压缩气水混合物，变冷速冷却是指，调节第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门，使上冷却喷头联通到第二冷却介质即惰性气体，使下冷却喷头都联通到第二冷却介质即压缩气水混合物。 本
专利技术的有益效果是：为了进行新钢种开发和新技术应用，使产品获得理想的组织和性能，需要对层流冷却工艺进行模拟试验，同时也能实现既需要控冷，又需要气氛保护的产品的抗氧化性模拟实验。为此，本专利技术提供一种热模拟控冷系统及使用方法，目的在于提供一套对钢板板带双面同时冷却的控冷系统，冷却介质根据工艺模拟需要可选压缩空气、水和惰性气体等种类，该系统具有高制冷、抗氧化和控冷工艺模拟适应性强的显著优点，温度控制精度高，能模拟大生产环境的层流冷却工艺及热处理工艺等，拓展了热模拟试验机控冷能力，丰富了热模拟试验机控冷手段。
[0015]通过采用本专利技术的这种热模拟控冷系统及使用方法，在不拆卸任何本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热模拟控冷系统，其特征在于：包括上冷却喷头、下冷却喷头、两个通气连接管、固定支架（9）、垂直调整装置、水平调整装置、两种冷却介质，上冷却喷头通过第一通气支管固定在垂直调整装置上，垂直调整装置安装在固定支架（9）上，水平调整装置安装在地面上，固定支架（9）固定在水平调整装置上，上冷却喷头和下冷却喷头分别通过管道和阀门连接到两种冷却介质。2.根据权利要求1所述的一种热模拟控冷系统，其特征在于：上冷却喷头和下冷却喷头都为平板喷头（1），其中，上平板喷头的下部有多个喷孔（2），下平板喷头的上部有多个喷孔（2）。3.根据权利要求2所述的一种热模拟控冷系统，其特征在于：垂直调整装置包括处于固定支架（9）上的垂直导轨槽（10）、处于垂直导轨槽（10）配合的两个滑动肩台（5），第一滑动肩台与第一通气支管固定连接，第二滑动肩台与第二通气支管固定连接。4.根据权利要求3所述的一种热模拟控冷系统，其特征在于：水平调整装置包括固定在地面上的水平导轨槽、带水平导轨（11）的长方体板、处于地面和长方体板上的定位孔，水平导轨（11）为一个凸起的长方体长条，水平导轨槽为一个长条状的槽体，水平导轨（11）嵌入在水平导轨槽中且可以进行直线方向的移动，地面的定位孔为排列成一条直线的的多个定位孔，长方体板上的定位孔为排列成一条直线的的2
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4个定位孔，在水平调整装置需要固定时，通过螺柱穿过长方体板上的定位孔和地面的定位孔进行固定。5.根据权利要求4所述的一种热模拟控冷系统，其特征在于：第一通气支管通过第一管接头固定连接上冷却喷头，第二通气支管通过第二管接头固定连接下冷却喷头，上冷却喷头通过第一管接头、第一通气支管、第一滑动肩台、第一管道连接到第一三通第一接口，第一三通的第二接口通过第一阀门连接第一冷却介质，第一三通的第三接口通过第二阀门连接第二冷却介质，下冷却喷头通过第二管接头、第二通气支管、第二滑动肩台、第二管道连接到第二三通第一接口，第二三通的第二接口通过第三阀...

【专利技术属性】
技术研发人员：廉晓洁，赵振铎，徐梅，范光伟，柳阳，卫海瑞，李建春，
申请(专利权)人：山西太钢不锈钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：