专利名称：一种高温氮气保护冷却装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于高温金属防氧化技术领域，特别是涉及一种高温氮气保护冷却装置。主要用于钢板表面质量及耐蚀性研究。
背景技术：
钢板在热轧过程中，表面随时被氧化，生成一层氧化铁皮，随着时间的延续，厚度不断增加。这层氧化铁皮对于最终产品的表面质量以及钢板耐蚀性有很大影响，轧制过程中温度较高、且氧化铁皮也不断的发生压延变形，因此研究氧化铁皮在高温变形条件下的转化机理也成为一种需求。当前对于氧化铁皮转变的研究都是在热处理炉中进行，样品较小且氧化铁皮不发生变形，对实际生产的指导意义不太明显。为了研究在不同温度，不同变形程度下氧化铁皮的结构变化，需要将热处理设备与压延设备及气氛保护设施结合起来。目前可以进行压延变形的实验室模拟轧机一般都不配备气氛保护冷却，气氛保护热处理炉又不具备变形能力且样品表面积较小，代表性不强。因此，需要一个装置，与压延实验设备相结合，并保证冷却过程中样品与空气的隔离，尽量保留高温变形状态下的氧化铁皮结构，方便研究。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种高温氮气保护冷却装置。用于研究钢板表面在高温状态下经过压延变形后的氧化铁皮在随后冷却过程中的转变规律，克服了传统气氛热处理炉样品不能变形的缺陷，可以有效的保持高温状态下氧化铁皮的结构至室温。本实用新型包括氮气瓶、气体流量计、进气孔、箱盖、冷却箱、水封槽、金属管、出气孔、耐火砖、热电偶、电偶插孔。氮气瓶出口用导管连接到冷却箱的进气孔，出气孔用导管连接放入废水池，冷却箱上端围一圈水封槽；热电偶用引线穿入冷却箱内，电偶插孔处用聚四氟乙烯塞密封；金属管缠绕于冷却箱外部。冷却箱为钢板材质，焊接制成。氮气瓶用于提供冷却气氛的氮气，用气体流量计控制氮气流量；氮气瓶出口用导管连接到冷却箱的进气孔，出气孔用导管连接放入废水池，对逸出气体进行过滤；冷却箱由钢板焊接制成，上端外围带有一圈水封槽，注水后用于水密封，防止漏气；热电偶预先用引线穿入箱体内部，插入孔处用聚四氟乙烯塞密封，采用接触式测量，实时测量钢板的温度及其冷却速度；金属管缠绕于箱体外部，通水后加速箱体冷却。整个装置可以在平板车上自由移动，从而与实验轧机结合，控制试样在冷却过程中的气氛，不同时间的温度，计算冷速。在加工时，试样端部打一个直径5mm，深20mm的孔，用来放置热电偶。将试样加热、保温并进行少量变形后，迅速插入热电偶，放入冷却箱，平放在耐火砖上，盖上箱盖，向水封槽中注水，水面略低于水封槽上沿，打开氧气瓶，调节气体流量计，使出气孔气泡均勻逸出；若需要加速冷却，向金属管中注水，金属管出口用导管连接到废水池中。本实用新型的优点在于装置简易，造价低廉，便于移动，将试样的变形与气氛冷却相结合，改变了传统气氛热处理炉样品小、且不能变形的缺点；且能实时监测样品的温度变化，并可以通过冷却水适当控制冷速。
图1是本实用新型的氮气瓶示意图。其中，氮气瓶1、气体流量计2。图2是本实用新型的冷却装置示意图。其中，进气孔3、箱盖4、冷却箱5、水封槽 6、金属管7、出气孔8、耐火砖9、热电偶10、试样11。图3是本实用新型的冷却箱示意图。其中，进气孔3、箱盖4、水封槽6、出气孔8、 电偶插孔12。
具体实施方式
图1-3为本实用新型的一种具体实施方式
。本实用新型包括氮气瓶1、气体流量计2、进气孔3、箱盖4、冷却箱5、水封槽6、金属管7、出气孔8、耐火砖9、热电偶10、电偶插孔12。氮气瓶1用于提供冷却气氛的氮气，用气体流量计2控制氮气流量；氮气瓶1出口用导管连接到冷却箱5的进气孔3，出气孔8用导管连接放入废水池，对逸出气体进行过滤；冷却箱5由钢板焊接制成，上端外围带有一圈水封槽6，注水后用于水密封，防止漏气；热电偶10预先用引线穿入箱体内部，插入孔处用聚四氟乙烯塞密封，采用接触式测量，实时测量钢板的温度及其冷却速度；金属管7缠绕于冷却箱5外部，通水后加速箱体冷却。冷却装置的装配方案如图2所示。使用时将冷却箱5与氮气瓶1放置于平板车上， 方便移动；氮气瓶，1出口用导管连接到进气孔3，出气孔8用导管连接放入废水池，对逸出气体进行过滤；试样11在加工时在端部打一个比热电偶10直径大的深孔，用来放置热电偶 10。将试样11加热、保温并进行预设变形后，迅速将热电偶10插入试样端部预先打好的孔中，然后将试样11放入冷却箱5中，平放在耐火砖9上，热电偶10需预先用引线从电偶插孔12穿入冷却箱5内部；试样11放好后将箱盖4盖好，向水封槽6中注水，水面略低于水封槽6上沿；打开氮气瓶1，调节流量使出气孔8中气泡均勻逸出。若需要加速冷却，则将装置整体移动至水源处，向金属管7中充水，进行加速冷却，金属管7出口用导管连接到废水池中。冷却箱5的形状如图3所示，整个箱体用具有一定厚度的钢板焊接构成。
权利要求1.一种高温氮气保护冷却装置，其特征在于，包括氮气瓶(1)、气体流量计O)、进气孔 (3)、箱盖(4)、冷却箱(5)、水封槽(6)、金属管(7)、出气孔(8)、耐火砖(9)、热电偶(10)、电偶插孔(12)；氮气瓶⑴出口用导管连接到冷却箱(5)的进气孔(3)，出气孔⑶用导管连接废水池，冷却箱(5)上端围一圈水封槽(6)；热电偶(10)用引线穿入冷却箱(5)内，金属管(7)缠绕于冷却箱(5)外部。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，冷却箱(5)为钢板材质。
专利摘要一种高温氮气保护冷却装置，属于高温金属防氧化技术领域。冷却装置包括氮气瓶(1)、气体流量计(2)、进气孔(3)、箱盖(4)、冷却箱(5)、水封槽(6)、金属管(7)、出气孔(8)、耐火砖(9)、热电偶(10)、电偶插孔(12)，氮气瓶(1)出口用导管连接到冷却箱(5)的进气孔(3)，出气孔(8)用导管连接废水池，冷却箱(5)上端围一圈水封槽(6)；热电偶(10)用引线穿入冷却箱(5)内，金属管(7)缠绕于冷却箱(5)外部。优点在于可实时监测样品的温度变化，并可以通过冷却水适当控制冷速。
文档编号G01N1/42GK202256021SQ201120359210
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月23日 优先权日2011年9月23日
发明者刘宏, 曹建平, 杨建炜, 章军, 许静, 齐健 申请人:首钢总公司