本发明专利技术涉及一种环形等温球化退火生产线和运用该生产线进行等温球化退火的方法，该生产线依次包括辊棒式上料台、冷却装置、加热装置、辊棒式卸料台和上位机控制系统；冷却装置包括辊棒式快冷炉和位于辊棒式快冷炉末端的强制快冷室，辊棒式快冷炉内设有工件传输装置，工件传输装置为双层结构，包括上层冷工件输入装置和下层热工件输出装置；该球化退火方法包括送料、炉内冷热工件热量交换、工件奥氏体化、等温处理、工件的冷却及输出和卸料等步骤；本发明专利技术用途广泛，可用于大批量零件或原材料的球化退火处理，也可用于零件的等温正火处理，且本发明专利技术生产线还具有节能环保、占地小，生产效率高等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种环形等温球化退火生产线和运用该生产线进行等温球化退火的方法。
技术介绍
金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度在不同的介质中冷却，通过改变金属材料表面或内部的显微组织结构来控制其性能的一种工艺。等温球化退火是过共析钢(如轴承钢)原材料(棒材、线材等)或零件毛坯常用的热处理工艺，一方面可降低硬度，提高切削性能，为机加工做准备，另一方面是为了获得细而弥散的球化碳化物，为后续热处理(淬火、回火)做组织准备，以便经后续热处理后获得良好的机械性能，提高热处理合格率。 过共析钢的等温球化退火工艺如下:(I)装炉升温到奥氏体化温度保温，使碳化物溶解；(2)快速冷却防止碳化物析出；(3)冷到稍低于Arl温度等温，使碳化物析出球化；炉冷到室温或者随炉冷却到某较低温度(如300°C)出炉空冷。现有的过共析钢球化退火多在周期炉中进行，如台车炉，罩式炉等。由于所有的工艺阶段包括加热、保温、等温及冷却均在同一炉中进行，因此材料从进炉到出炉周期很长，效率低下；另外，现有的炉子不具备快冷装置，因此不能实现工艺中的快冷导致碳化物的析出长大，从而降低了球化效果。现有热处理设备往往不能利用高温热处理后工件冷却过程中的余热，一般都是随炉冷却或空冷，有时需要借助大型吹风机加快冷却。这样不但白白浪费掉大部分热能，而且炉子冷却工件同时需要占用一部分时间，其他工件需等已处理工件完全冷却出炉后才能添加新工件，热处理炉没有得到最大程度的利用，生产工艺周期长，生产效率低下，从而导致生产成本增加。另外，大部分热能散失到车间中，使车间温度升高，严重影响工人的工作环境。而且，现有热处理生产线还普遍存在着劳动强度大、能量消耗多、故障多维修麻烦、不能自动控制和运行等缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种生产效率高，且可余热利用的辊棒式球化退火生产线和等温球化退火方法。实现本专利技术目的的技术方案是:一种辊棒式球化退火生产线，依次包括辊棒式上料台、冷却装置、加热装置、辊棒式卸料台和上位机控制系统；所述冷却装置包括辊棒式快冷炉和位于辊棒式快冷炉末端的强制快冷室，所述辊棒式快冷炉内设有工件传输装置，所述工件传输装置为双层结构，包括上层冷工件输入装置和下层热工件输出装置。上述技术方案，所述辊棒式快冷炉前后两端分别设有前升降台和后升降台，所述前升降台前端还设有真空锁气室，所述真空锁气室外部还设有抽真空系统。上述技术方案，所述辊棒式上料台与辊棒式卸料台呈“L”型，所述辊棒式上料台一端与辊棒式卸料台一端之间设有旋转过渡料台，所述旋转过渡料台与辊棒式快冷炉和真空锁气室设置在同一直线上。上述技术方案，所述辊棒式快冷炉上端沿炉体长度方向设有多个油冷循环风扇，所述辊棒式快冷炉下部设有多个带翅片水冷管式换热器。上述技术方案，所述强制快冷室上端设有冷却风管，所述冷却风管与外界冷却风机相连。上述技术方案，所述加热装置包括位于强制快冷室两侧的环形加热炉和环形等温炉，所述环形加热炉和环形等温炉与强制快冷室相连的通道里设有用于推动工件的高温推链；所述环形加热炉与环形等温炉通过中门总成与强制快冷室相隔离，所述中门总成可开关。上述技术方案，所述环形加热炉和环形等温炉顶部设有多个油冷循环风扇，所述油冷循环风扇旁边还设有保护气氛进气管、辐射管和热电偶，所述保护气氛进气管、辐射管和热电偶均插装在炉体内，所述热电偶与外界温度控制系统相连。上述技术方案，所述环形加热炉和环形等温炉底部设有转动炉底，侧面设有广3个检修门，所述转动炉底内部设有回转支撑体。一种采用上述等温球化退火生产线进行等温球化退火方法，该方法包括以下步骤:(I)送料:通过辊棒式上料台将待处理工件传输到辊棒式上料台末端，旋转过渡料台旋转到辊棒式上料台末端并与其对接，接收辊棒式上料台上的工件，然后将旋转过渡料台旋转到辊棒式快冷炉方向，使其与传输装置对接，并将工件转移到传输轨道上；( 2 )冷工件炉内输入:冷工件经传输轨道进入真空锁气室，并通过前升降台将工件转移到双层辊棒式快冷炉上层进行传输；工件全部进入后，将真空锁气室炉门关闭，启动真空栗进行抽真空；(3)炉内冷热工件热量交换:冷工件在处于真空状态下的辊棒式快冷炉上层输入的同时，下层已经过等温球化退火的热工件进行输出，利用热工件的热量对冷工件进行预热，冷工件被预热后的温度为30(T50(TC ；(4)工件的奥氏体化:冷工件到达双层辊棒式快冷炉末端后，经后升降台快速通过强制快冷室，并在环形加热炉一侧的高温推链的作用下推入环形加热炉内进行加热奥氏体化，并保温一定时间，同时向环形加热炉(31)内通入保护气氛防止工件氧化脱碳；(5)工件的等温处理:经环形加热炉处理后的工件通过该侧的高温推链推入强制快冷室，冷却到等温温度后再通过环形等温炉一侧的高温推链将工件推入环形等温炉进行等温处理，使碳化物进行析出球化，同时通入保护气氛防止工件氧化脱碳；(6)已处理热工件的冷却及炉内传输:经等温球化退火处理后的工件通过该侧的高温推链推入强制快冷室，并迅速进入双层辊棒式快冷炉，通过后升降台将已处理工件移送到双层辊棒式快冷炉下层输出，在传输过程中冷却，同时释放的能量用于加热上层输入的冷工件；(7)已处理工件的输出:输出的热工件在双层辊棒式快冷炉冷却到一定温度后，前升降台将工件转移到真空锁气室， 然后将旋转过渡料台旋转到真空锁气室方向，接收工件后将其旋转到与辊棒式卸料台对接方向，并将工件转移到辊棒式卸料台上；(8)卸料:工件在辊棒式卸料台上传输，并完成卸料工作。上述技术方案，整条等温球化退火生产线运行通过上位机控制系统进行控制。采用上述技术方案后，本专利技术具有以下积极的效果:( I)本专利技术工件传输均采用辊棒式设计，并通过上位机控制系统控制整体生产线的运行，自动化程度高，大幅度降低工人劳动强度，提高生产效率；辊棒式快冷炉工件传输装置分上、下两层，可分别将待处理冷工件和已处理热工件放置在上层和下层，热工件冷却时释放的能量可对上层冷工件进行预热，预热温度可达30(T500°C，经过预热的工件进入加热炉进行下一部热处理时，即可减少升温时间，节约能源，又能避免冷工件直接在加热炉中快速升温过程产生热应力，导致工件开裂、变形等缺陷；同时还能通过热量交换提高热工件的冷却速率，从而缩短工艺周期，降低生产成本；(2)辊棒式快冷炉前后两端设置的前、后升降台便于工件的上下转移，而无需将炉外的辊棒式上料台和辊棒式卸料台分别设置成与炉体内的冷工件输入装置和热工件输出装置设置成同一高度，即节约了制造设备的材料，又可大大减少设备体积，节省占地空间；真空锁气室为可密封的炉室，并设有抽真空系统，当冷、热工件全部进入快冷炉后，对快冷炉进行抽真空，使热工件在真空状态下冷却，可防止表面氧化脱碳；(3)辊棒式上料台与辊棒式卸料台均呈“L”型，可缩短生产线长度，减少占地面积；辊棒式上料台、辊棒式卸 料台及辊棒式快冷炉三者之间通过旋转过渡料台转移工件，使生产线结构更加紧凑；(4)辊棒式快冷炉设有的油冷循环风扇和带翅片的水冷式换热器，油冷循环风扇用于炉内气体的强制循环，促进冷、热工件的换热，提高换热效率，缩短工艺周期；带翅片的水冷管式换热器加大热工件的冷却速度，达到快速降本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种辊棒式球化退火生产线，依次包括辊棒式上料台（1）、冷却装置（2）、加热装置（3）、辊棒式卸料台（4）和上位机控制系统（5）；其特征在于：所述冷却装置（2）包括辊棒式快冷炉（21）和位于辊棒式快冷炉（2）末端的强制快冷室（22），所述辊棒式快冷炉（21）内设有工件传输装置（6），所述工件传输装置（6）为双层结构，包括上层冷工件输入装置（61）和下层热工件输出装置（62）。
【技术特征摘要】
1.一种辊棒式球化退火生产线，依次包括辊棒式上料台(1)、冷却装置(2)、加热装置(3)、辊棒式卸料台(4)和上位机控制系统(5);其特征在于:所述冷却装置(2)包括辊棒式快冷炉(21)和位于辊棒式快冷炉(2)末端的强制快冷室(22)，所述辊棒式快冷炉(21)内设有工件传输装置(6 )，所述工件传输装置(6 )为双层结构，包括上层冷工件输入装置(61)和下层热工件输出装置(62)。2.根据权利要求1所述的辊棒式球化退火生产线，其特征在于:所述辊棒式快冷炉(21)前后两端分别设有前升降台(21-1)和后升降台(21-2)，所述前升降台(21-1)前端还设有真空锁气室(21-3)，所述真空锁气室(21-3)外部设有抽真空系统。3.根据权利要求2所述的辊棒式球化退火生产线，其特征在于:所述辊棒式上料台(I)与辊棒式卸料台(4)呈“L”型，所述辊棒式上料台(I) 一端与辊棒式卸料台(4) 一端之间设有旋转过渡料台(7)，所述旋转过渡料台(7)与辊棒式快冷炉(21)和真空锁气室(21-3)设置在同一直线上。4.根据权利要求1、2或3所述的辊棒式球化退火生产线，其特征在于:所述辊棒式快冷炉(21)上端沿炉体长度方向设有多个油冷循环风扇(8)，所述辊棒式快冷炉(21)下部设有多个带翅片水冷管式换热器(21-4)。5.根据权利要求4所述的辊棒式球化退火生产线，其特征在于:所述强制快冷室(22)上端设有冷却风管(22-1 )，所述冷却风管(22-1)与外界冷却风机相连。6.根据权利要求1所述的辊棒式球化退火生产线，其特征在于:所述加热装置(3)包括位于强制快冷室(22 )两侧的环形加热炉(31)和环形等温炉(32 )，所述环形加热炉(31)和环形等温炉(32)与强制快冷室(22)相连的通道里设有用于推动工件的高温推链(33);所述环形加热炉(31)与环形等温炉(32)通过中门总成(13)与强制快冷室(22)相隔离，所述中门总成(13)可开关。7.根据权利要求6所述的辊棒式球化退火生产线，其特征在于:所述环形加热炉(31)和环形等温炉(32)顶部设有多个油冷循环风扇(8)，所述油冷循环风扇(31)旁边还设有保护气氛进气管(9)、辐射管(10)和热电偶(11)，所述保护气氛进气管(9)、辐射管(10)和热电偶(11)均插装在炉体内，所述热电偶(11)与外界温度控制系统相连。8.根据权利要求6或7所述的辊棒式球化退火生产线，其特征在于:所述环形加热炉(31)和环形等温炉(32)底部设有转动炉底，侧面设有广3个检修门(12)，...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈德义，张牛山，朱景华，华公平，
申请(专利权)人：赫菲斯热处理系统江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：
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