一种钢板回火后柔性冷却装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种钢板回火后柔性冷却装置，其包括用于提供冷却风的供风系统；用于提供汽雾的汽雾系统，汽雾系统设于供风系统的下方；用于分段冷却钢板的冷却系统，汽雾系统连接冷却系统并设于冷却系统与供风系统之间，供风系统连通冷却系统；和用于固定支撑冷却系统的支撑架。该装置通过控制冷却风风量和/或风压、冷却水流量和/或水压、压缩空气流量和/或气压，对钢板实施柔性化、按工艺路径冷却，可精确调控钢板冷却各阶段冷却速率和钢板板形，满足钢板多相多尺度组织调控所需的复杂冷却路径控制和高精度板形控制需要。同时，解决了传统钢板回火后冷却效率低、板形恶化、工艺路径可控性差、组织调控手段缺失等问题，提高了生产效率和钢板质量。率和钢板质量。率和钢板质量。

【技术实现步骤摘要】
一种钢板回火后柔性冷却装置


[0001]本专利技术涉及一种钢板回火后柔性冷却装置，属于钢材热处理


技术介绍

[0002]回火是将经过淬火的钢板重新加热至低于下临界温度A
c1
(加热时珠光体向奥氏体转变的开始温度)的适当温度，保温一段时间后冷却的金属热处理工艺。一般用于减小或消除淬火钢板中的内应力，以提高其延性或韧性。通过淬火和回火的工艺配合，使钢板能够获得优异的力学性能。通常情况下，生产线上钢板回火后在冷床或辊道上空冷至室温。但这种方式存在如下弊端：
①
钢板自然对流温降缓慢，需要配备较长冷却辊道或较大冷床，设备投资增大且生产效率低；
②
由于钢板与冷却设备接触位置相对固定，较薄规格钢板冷却过程中易产生变形。
[0003]随着钢板组织调控理论与技术的发展，研究发现回火后利用高温钢板温降历程实施冷却路径控制，进而调控钢板淬火马氏体组织(M1)、回火马氏体组织(M2)、残余奥氏体组织的复相组织，结合钢板温降过程的析出控制，获得多相多尺度复合析出组织，成为新的技术发展方向。该技术的目的是通过相变、析出、细晶等综合强韧化机制的运用，显著提升钢板强韧性能、加工性能和使役性能。
[0004]但要实现钢板多相多尺度组织调控技术，需新增回火炉后冷却装置，具备的功能包括：
①
精确控制钢板回火后温降历程，实施按工艺路径冷却；
②
具有大范围冷速调整范围，即可实现钢板较快速温降，又可实现柔性冷却；
③
冷却过程钢板板形不恶化，不增加钢板残余应力。然而截至目前，现有公开的资料中并未发现相关类似冷却装置或冷却控制方法。
[0005]现有专利中，中国专利申请(公开号CN211872054U)公开了一种弹簧回火后冷却装置，通过向滚筒内送风，实现弹簧较快速冷却、提高生产效率。该专利针对弹簧冷却，装置结构和冷却对象并不适用于钢板。
[0006]中国专利申请(公开号CN109252020A)提出了一种高速钢新型回火工艺，通过多次回火，配合油冷、水冷、空冷等冷却方式显著改善钢的低温冲击韧性。该专利申请侧重多次回火工艺控制，采用的冷却方式为浸入式冷却，并未对冷却装置进行描述，与本专利技术在冷却目的、冷却方式等方面区别很大。

技术实现思路

[0007](一)要解决的技术问题
[0008]为了解决现有钢板回火热处理效率低、回火后冷却效率低、工艺路径可控性差、冷却板形差、组织调控手段缺失等问题，本专利技术提供一种钢板回火后柔性冷却装置，能满足高强调质钢板高均匀性、高精度、高效率回火热处理和组织调控需要。
[0009](二)技术方案
[0010]为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：
[0011]一种钢板回火后柔性冷却装置，其包括
[0012]用于提供冷却风的供风系统；
[0013]用于提供汽雾的汽雾系统，汽雾系统设于供风系统的下方；
[0014]用于分段冷却钢板的冷却系统，所述汽雾系统连接冷却系统并设于冷却系统与供风系统之间，所述供风系统连通冷却系统；和
[0015]用于固定支撑冷却系统的支撑架。
[0016]该钢板回火后柔性冷却装置设置于辊底式回火炉后、输出辊道前。
[0017]如上所述的钢板回火后柔性冷却装置，优选地，所述供风系统包括风机、一级集气管、供风开闭阀、二级集气管、供风控制阀组和分供风管路；其中，所述风机连接一级集气管，一级集气管连接三个或多个二级集气管，一级集气管与二级集气管之间设有供风开闭阀，二级集气管通过分供风管路连接冷却系统，所述供风控制阀组设于二级集气管与分供风管路之间。
[0018]进一步地，供风控制阀组包括手阀、流量调节阀和流量计。
[0019]如上所述的钢板回火后柔性冷却装置，优选地，所述风机提供10～20kPa、10000～15000m3/h冷却风。
[0020]如上所述的钢板回火后柔性冷却装置，优选地，所述汽雾系统包括总供水管路、总供气管路和多个汽雾发生器，所述总供水管路通过供水管道分别连接多个汽雾发生器，总供水管路与各汽雾发生器之间设有供水开闭阀；所述总供气管路通过供气管道分别连接多个汽雾发生器，总供气管路与各汽雾发生器之间设有供气开闭阀；多个汽雾发生器并联设置，所述汽雾发生器通过分供风管路连通冷却系统。
[0021]如上所述的钢板回火后柔性冷却装置，优选地，所述总供水管路的最前端设置有总的供水控制阀组，供水控制阀组用于控制冷却水的流量和压力；
[0022]总供气管路的最前端设置总的供气控制阀组，所述供气控制阀组用于控制压缩空气的流量和压力。
[0023]如上所述的钢板回火后柔性冷却装置，优选地，所述总供水管路提供流量为20～60m3/h、压力为0.2～0.4MPa的冷却水；所述总供气管路提供流量为10～20m3/h、压力为0.4～0.6MPa的压缩空气。
[0024]如上所述的钢板回火后柔性冷却装置，优选地，所述汽雾发生器包括多组雾化喷嘴、雾化室和排水阀，雾化室设为圆柱体型，多组所述雾化喷嘴呈环状嵌入雾化室的圆柱体外壁，各雾化喷嘴分别连接供气管道和供水管道，雾化室的中间设置有观察窗，所述排水阀设于雾化室远离雾化喷嘴的一侧。
[0025]如上所述的钢板回火后柔性冷却装置，优选地，所述支撑架包括固定机架、辊道机架、移动机架、电动升降系统和防撞护板，所述辊道机架的上方设有多个用于支撑并运输钢板的辊子，辊道机架还用于固定支撑冷却系统；所述固定机架设于辊道机架的上方，所述电动升降系统设于固定机架的上方，所述移动机架安装在固定机架内，电动升降系统连接并带动移动机架上下移动，所述移动机架的下方设有冷却系统，所述防撞护板固定设于移动机架的下方，用于保护冷却系统。
[0026]如上所述的钢板回火后柔性冷却装置，优选地，所述防撞护板设有多个，间隔设置；多个所述辊子间隔设置；所述防撞护板与辊子在垂直方向上相对设置。
[0027]如上所述的钢板回火后柔性冷却装置，优选地，所述冷却系统包括多个沿钢板上下表面垂直对称布置的上冷却喷箱和下冷却喷箱，多个所述上冷却喷箱间隔设于移动机架的下方，多个所述下冷却喷箱间隔设于辊道机架的上方，对称布置的上冷却喷箱和下冷却喷箱为一组冷却单元，多组冷却单元沿钢板行进方向平行排列并分为强冷区、持续冷却区、弱冷区3个冷却区，每个冷却区内所有上冷却喷箱和所有下冷却喷箱均单独由1套分供风管路、供风控制阀组连接并实现单独供风控制。
[0028]如上所述的钢板回火后柔性冷却装置，优选地，所述强冷区包括3～6组冷却单元，位于冷却装置入口侧；所述持续冷却区包括3～6组冷却单元，位于冷却装置中部；所述弱冷区包括2～4组冷却单元，位于冷却装置出口侧。
[0029]如上所述的钢板回火后柔性冷却装置，优选地，所述下冷却喷箱包括均流腔和多个冷却喷嘴，多个所述冷却喷嘴设于均流腔的上面板上，冷却喷嘴的喷口设为长轴长15～25mm、短轴长7～15mm的椭圆形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钢板回火后柔性冷却装置，其特征在于，其包括：用于提供冷却风的供风系统；用于提供汽雾的汽雾系统，汽雾系统设于供风系统的下方；用于分段冷却钢板的冷却系统，所述汽雾系统连接冷却系统并设于冷却系统与供风系统之间，所述供风系统连通冷却系统；和用于固定支撑冷却系统的支撑架。2.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述供风系统包括风机、一级集气管、供风开闭阀、二级集气管、供风控制阀组和分供风管路；其中，所述风机连接一级集气管，一级集气管连接三个或多个二级集气管，一级集气管与二级集气管之间设有供风开闭阀，二级集气管通过分供风管路连接冷却系统，所述供风控制阀组设于二级集气管与分供风管路之间。3.如权利要求2所述的冷却装置，其特征在于，所述汽雾系统包括总供水管路、总供气管路和多个汽雾发生器，所述总供水管路通过供水管道分别连接多个汽雾发生器，总供水管路与各汽雾发生器之间设有供水开闭阀；所述总供气管路通过供气管道分别连接多个汽雾发生器，总供气管路与各汽雾发生器之间设有供气开闭阀；多个汽雾发生器并联设置，所述汽雾发生器通过分供风管路连通冷却系统。4.如权利要求3所述的冷却装置，其特征在于，所述总供水管路的最前端设置有总的供水控制阀组，供水控制阀组用于控制冷却水的流量和压力；总供气管路的最前端设置总的供气控制阀组，所述供气控制阀组用于控制压缩空气的流量和压力。5.如权利要求3所述的冷却装置，其特征在于，所述汽雾发生器包括多组雾化喷嘴、雾化室和排水阀，雾化室设为圆柱体型，多组所述雾化喷嘴呈环状嵌入雾化室的圆柱体外壁，各雾化喷嘴分别连接供气管道和供水管道，雾化室的中间设置有观察窗，所述排水阀设于雾化室远离雾化喷嘴的一侧。6.如权利要求3所述的冷却装置，其特征在于，所述支撑架包括固定机架、辊道机架、移动机架、电动升降系统和防撞护板；所述辊...

【专利技术属性】
技术研发人员：付天亮，张志福，付瀚熠，崔巍，宋敏，郭泽宇，徐兆德，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：