锻钢冷轧辊深冷处理方法及其采用的新型喷嘴与流程

本发明属于深冷处理技术领域，具体涉及一种锻钢冷轧辊深冷处理方法及其采用的新型喷嘴。

背景技术：

锻钢冷轧辊是冷轧厂轧机上最为重要的部件，冷轧辊的制造过程中多数都会进行深冷处理，它是冷轧辊热处理冷却过程的一种延伸，深冷处理是将冷轧辊放置于特定的低温环境中使其微观组织发生变化，以达到提升冷轧辊综合性能的目的。

目前，锻钢冷轧辊深冷处理主要采用液氮直接喷淋方式，深冷处理设备主要包括：液氮储罐、深冷箱、液氮喷管及喷嘴、超低温电磁阀以及控制系统。

目前，液氮直接喷淋深冷处理方式存在的问题是：成品硬度均匀性较差，申请人经过大量研究发现，该问题与现有的液氮喷嘴结构有着较大关联。

现有的液氮喷嘴结构如图1～2所示，喷嘴具有安装部1’和喷嘴头2’，安装部1’包括螺纹连接部11’和六角螺钉旋转部12’，该喷嘴头2’上只有1个直径约2mm的喷口21’，喷嘴内部的空腔3’只有4mm左右。这种喷嘴喷出的液氮比较集中，冷却强度较大，会导致锻钢冷轧辊局部区域温度较低，从而产生软带甚至裂纹，而且还容易产生喷口堵塞现象。

中国专利文献cn103468918a通过在液氮喷管的喷嘴处安装网罩，使得喷射出的液氮呈细雾状，然而，该技术手段并不能很好地解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种能够有效提升锻钢冷轧辊成品硬度均匀性的锻钢冷轧辊深冷处理方法及其采用的新型喷嘴。

实现本发明目的的技术方案是：一种锻钢冷轧辊深冷处理方法，具有以下步骤：①将锻钢冷轧辊置于深冷箱中，关闭深冷箱；②将液氮从喷嘴喷入深冷箱内，并通过1～2h将深冷箱内的温度降至-160～-120℃；③在-160～-120℃的温度下保温2～5h；④保温结束后，打开深冷箱，将锻钢冷轧辊置于室温（15～25℃，下同）环境下，自然恢复至室温。

上述锻钢冷轧辊深冷处理方法采用的新型喷嘴具有安装部和喷嘴头，所述安装部包括螺纹连接部和六角螺钉旋转部，所述喷嘴头上设有1个大喷口以及若干个设置在所述大喷口四周的小喷口。

所述大喷口的直径为0.8～1.2mm，所述小喷口的直径为0.4～0.6mm。

所述喷嘴内部的空腔为5.5～7mm。

本发明具有的积极效果：本发明通过设计一种新型喷嘴并匹配相应的深冷处理方法，能够使喷出的液氮更分散、更均匀，从而使得锻钢冷轧辊表面硬度更均匀，成品硬度均匀性大大提升，而喷嘴堵塞现象也是大大减少。

附图说明

图1为现有的液氮喷嘴结构示意图。

图2为图1的右视图。

图3为本发明的液氮喷嘴结构示意图。

图4为图3的右视图。

图5为实施例1的深冷处理降温工艺曲线。

具体实施方式

（实施例1）

参见图3和图4，本实施例的新型喷嘴具有安装部1和喷嘴头2，安装部1包括螺纹连接部11和六角螺钉旋转部12，喷嘴内部的空腔3可达6mm，喷嘴头2上设有1个直径约1mm的大喷口21以及若干个设置在大喷口21四周的直径约0.5mm的小喷口22。

本实施例的深冷处理方法如下：

①先将锻钢冷轧辊置于深冷箱中，关闭深冷箱。

②通过控制系统控制超低温电磁阀，将液氮从液氮储罐中经液氮喷管及喷嘴喷入深冷箱内，并通过1.5h将深冷箱内的温度降至-140±1℃；

③在-140±1℃的温度下保温3.5h，保温过程中，深冷箱通过喷淋液氮确保箱内温度不变。

④保温结束后（总计5h），打开深冷箱，将锻钢冷轧辊置于室温环境下，自然恢复至室温。

本实施例的深冷处理降温工艺曲线见图5。