专利名称：多规格钢丝索氏体化水淬火热处理设备的制作方法
技术领域：
本实用新型属于热处理设备技术领域，主要涉及的是一种多规格钢丝索氏体化水淬火热处理设备。
背景技术：
目前，已知的对钢丝进行索氏体化热处理的设备主要是一个盛满550°C熔融铅液的铅锅及其附属的加热管、冷却器、电控设备等构成。当经过奥氏体化加热到900°C左右的钢丝进入铅锅内的铅液中，钢丝迅速被冷却至与铅液相同的温度，由于铅锅需有一定的长度，这样钢丝在铅锅内移动时相当 于在550°C被保温且在这段时间将使钢丝进行索氏体组织转变，直至钢丝被移出铅锅完成索氏体转变过程。但是这种设备为了维持550°C铅液的熔融状态，必须耗费电能进行加热，还须有一定量的铅量才能保证铅液温度变化的平缓波动，使温度恒定，故处理24丝的铅锅内铅量一般就在在5-60吨以上，48线有些设计能到120吨。另外长时间停产如果铅温冷下来后还有一个重新融化升温过程。另外，熔融状态的铅液不仅会形成铅蒸汽污染环境和危害人体健康，而且也容易给操作人员造成烫伤、烧伤等伤害。目前采用的熔融铅液是现有常用的对钢丝进行索氏体化热处理的溶液，有150年历史，具有铅液热容量高，温度稳定，操作处理简单方便的特点，但是，这种熔融铅液耗能较高(维持铅温)、制造成本(需一次性准备几十吨上百吨铅)和运行成本高(单次处理耗铅3kg/吨钢丝，管理、技术高的企业可到2. 5左右，高的能达4kg多)。
发明内容本实用新型的目的是提供一种多规格钢丝索氏体化水淬火热处理设备。该设备能够对两种或多种规格的钢丝同时进行索氏体化组织转变热处理，不仅提高了生产效率、降低了生产成本，而且处理后的钢丝质量与现有的铅浴处理的质量相当。本实用新型实现上述目的所采用的技术方案是一种多规格钢丝索氏体化热处理作业线水淬火热处理设备是在用于储液的主槽体上架有工作槽，该工作槽的前部为共用槽头，后部通过竖直隔板将其分隔成多个并排排列的纵向工作槽，每个纵向工作槽均包括固定工作槽和移动工作槽，固定工作槽的前侧互相融合连通共用，移动工作槽位于固定工作槽的后部，通过山形拦水坝变换组合形成单或双段水淬火热处理槽体，实现对不同规格钢丝索氏体化热处理；主循环系统通过管道、阀门、流量低扬程离心泵将主槽体内的水溶液泵入固定工作槽的共用槽头和移动工作槽，并从固定工作槽和移动工作槽上沿溢流进入主槽体中,在溢流部位形成溢流液位差完成对钢丝索氏体化组织转变。本实用新型所述的纵向工作槽为两个或两个以上。本实用新型所述固定工作槽由固定底板、固定山形拦水坝和活动山形拦水坝构成，固定底板固定连接在相邻的两竖直隔板的底部之间，固定山形拦水坝焊接在固定底板的进线端，移动拦水坝插接连接在固定底板上。[0008]本实用新型所述移动工作槽是可前后移动的，其移动后形成的槽底空白，由可取下的活动底板填充。本实用新型所述固定工作槽的底板和移动工作槽的活动底板上面纵向两侧按间隔焊有矩形块用于固定和定位山形拦水坝(，活动底板直接放在相邻的两竖直侧板的底部之间作为底板用。本实用新型在所述的移动工作槽的下部设置有双层套管，该双层套管中的外管通过垂直管与移动工作槽的底板上的进水口相连并与移动工作槽同步移动。本实用新型在主槽体内双层套管的下部设置有蒸汽加热器。本实用新型所述双层套管中的内管长于外管，外管两头采用密封圈同内管外壁密封，内管相应位置开有纵向窄槽，外管可在内管上滑动且始终包裹住纵向窄槽，即工作液 体通过“内管- >纵向窄槽- >外管和内管之间的空腔- >移动工作槽”这样一个路径进行输送，形成了可调整输送距离的管路。本实用新型的有益效果是，使用水溶液替代融融铅淬火对钢丝绳用钢丝进行水淬火使之完成索氏体组织转变热处理；积木式可灵活拆卸的底板、山形拦水坝使本实用新型在一条生产线上可同时处理三种或三种以上规格的钢丝，且钢丝直径跨度从I. 5-2. 2mm的细丝到2. 2-3. 5mm的粗丝都可进行处理。高度自动化的电气控制系统综合控制着主循环管路的双机备份、意外停机备用机自起和双机自动定时切换；自动控温、自动补液和自动定时过滤等系统，从而保证了水浴设备对钢丝进行索氏体化处理所需的聚丙烯酸钠复合盐水溶液的温度、浓度、溶液循环强度、杂质含量等工艺参数的稳定，使处理出来的钢丝各项物理指标符合要求，与铅浴的指标相当。
图I是本实用新型单双段水浴处理俯视示意图图2是本实用新型单槽剖面示意图。图3是本实用新型双槽剖面示意图图4是本实用新型单双槽变换俯视图。图5是本实用新型单双槽变换I-I剖视图。图中1.尾架，2.过滤系统，3.主循环系统，4.冷却系统，5.纯水系统，6.蒸汽加热器，7.脚踏，8、钢丝，9、双段工作槽，10、单段工作槽，11、主槽体，12、固定工作槽，13.移动工作槽，14.双层套管，15、活动底板，16、山型拦水坝，17、溢流液位差。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。如图4-5所示本实施例所述的多规格钢丝索氏体化热处理作业线水淬火热处理设备主要由过滤系统2、主循环系统3、冷却系统4、蒸汽加热器6、固定工作槽12、移动工作槽13和主槽体11组成。用于储液的主槽体11为长方形结构，其上架有框架结构的方梁，方梁上设有工作槽。该工作槽的前部共用，后部通过在方梁上焊接固定的竖直隔板将其分隔成多个并排排列的纵向工作槽。每个纵向工作槽均包括固定工作槽12和移动工作槽13。每个固定工作槽12的前侧互相融合连通共用，形成共用槽头。每个固定工作槽12由固定底板和固定山形拦水坝和活动山形拦水坝构成，固定底板固定连接在相邻的两竖直隔板的底部之间，固定山形拦水坝焊接在固定底板的进线端，移动拦水坝可在固定底板上前后移动，由此改变固定工作槽12的有效长度。移动工作槽13位于固定工作槽12的后部，每个移动工作槽13的槽底为空白槽底结构，由可取下的活动底板15填充。当移动工作槽13移动后形成的槽底空白由活动底板15填充成实底，在纵向工作槽内放置一个山形拦水坝时构成单段水淬火处理结构。当移动工作槽13移动后形成的槽底空白不进行填充，在纵向工作槽内放置三个山形拦水坝时构成双段水淬火处理结构。活动底板15为矩形平板结构，直接架放在移动工作槽13的槽底部位。固定工作槽12的固定底板和移动工作槽的活动底板15上的两侧均纵向间隔50mm焊有10 X 30mm的矩形块用于固定山形拦水坝16。空白槽底作为固定工作槽和移动工作槽之间的漏液通道实现工作槽内液体向主槽体回流。固定工作槽12和移动工作槽13由两侧竖板、底板和山形拦水坝构成的敞口槽灌满液体后，将对四壁和底板产生压力，两侧竖板是固定的，底板如果是活动的则被压力压在方梁上自然形成密封使底部不漏液；移动山形拦水坝受到水压产生水平移动力和倾翻力，倾翻力靠拦水坝的宽度和自重抵消，水平移动力则由10X30mm的矩形块卡住拦水坝使之不移动。当工人提起拦水坝超过矩形块的高度既可前后移动并调整工作槽长度，放下则被矩形块固定，且均匀 的50_间隔可现场快速确定槽子长度的调整量达到快速改变槽长工艺参数的目的。由于进行索氏体化热处理的钢丝绳用钢丝规格较多，其直径跨度从I. 5mm左右到
3.5mm左右，规格分类较细，具体热处理时生产调度不可能安排处理完一种规格钢丝再处理另一种，经常是一条生产线同时处理两三种以上规格的钢丝。因此，具体工作时，还要将钢丝直径按2. 2mm作为分界线，大于2. 2mm的钢丝采用单段式水浴处理结构，小于2. 2mm的钢丝采用双段段式水浴处理结构。通过在纵向工作槽内放置一个或三个山形拦水坝16可灵活组合出单段工作槽10或双段工作槽9水浴处理结构(如图1-3所示)。即使用单个山形拦水坝时，该山形拦水坝和共用的槽头形成一个完整的工作槽，粗直径钢丝可在其内进行索氏体化组织转变；使用三个山形拦水坝时，从前到后，按顺序第一个山形拦水坝和槽头形成第一个工作槽，第一和第二个山形拦水坝之间的活动底板被取掉，第二、三个山形拦水坝和其下的可移动的槽底底板以及竖直隔板构成了第二个工作槽，即形成了两个前后分开的工作槽(固定工作槽12和移动工作槽13)。细直径的钢丝先在第一个工作槽内冷却并在随后的第一、第二工作槽之间的空气中完成或部分完成索氏体化组织转变后再进入第二个工作槽完成全部的组织转变。单双段工作槽的设置数量可根据生产需要确定，本实施例为一单两双。如图5-6所示在移动工作槽13的下部设置有双层套管14，该双层套管14中的内管长于外管，外管两头米用密封圈同内管外壁密封，内管相应位置开有纵向窄缝，外管可在内管上滑动且始终包裹住纵向窄缝，外管有垂直管和移动工作槽底的进水孔焊在一起，这样液体就可通过内管- >纵向窄槽- >外管和内管之间的空腔- >移动工作槽这样一个路径进行输送，即形成了一个可调整输送距离的管路，从而与移动工作槽的移动配合起来。外管和移动工作槽13通过链条链轮和手动绞柄结构调整移动。调节移动工作槽与固定工作槽之间的距离，保证了前段固定工作槽处理长度、移动工作槽处理长度和前段与移动槽之间距离这三个长度的自由调节，从而实现处理不同规格的钢丝。在双层套管14的下部设置有蒸汽加热器6。在主槽体11的出口侧设置有尾架1，起支撑、稳定钢丝8的作用(钢丝运行过程中会抖动、下垂)，在主槽体11边还放置有脚踏7，方便工人在上边行走用。本实用新型的主循环系统3是通过管道、阀门、流量低扬程离心泵将主槽体11内的水溶液一分二泵入固定工作槽12的共用槽头和移动工作槽13，泵入移动工作槽13的水溶液再根据移动工作槽的数量一分三或一分多，每一个分支管道上都装有阀门用于调节溶液流量；循环管路与固定工作槽12的共用槽头采用硬管道连接。为了保证溶液的温度、杂质含量、溶液的持续供给等本设备还包含有主循环管路双机备份、意外停机备用机自起、过滤、控温、补液等装置及其配套的管路和电气自动控制系统。通过电气控制系统和阀门共同作用，实现双机自动定时切换，当前正在运行的机组出故障时将会自动切换至备份机组继续运行，并报警等待维修。同时，还附加有常规的自动补充纯水系统5、过滤系统2、蒸汽加热器6和冷却系统4，智能仪表控制实现小流量连续补充纯水、定时过滤水溶液和使用板式换热器对水溶液进行控温，保证溶液页面、浓度、成分和温度的稳定且通过采用双联过滤器实现不停机更换滤芯，蒸汽加热器仅用在设备初始启动或低于50%负荷生产下的辅助加热。使用中，主循环管路将主槽体中的液体经比例调节分流阀分流后泵入架在其上的 固定工作槽12和移动工作槽13中，由于固定工作槽12和移动工作槽13中的液体只能从槽两头的山形拦水坝16的上沿溢流进入主槽体15中，并在其上沿形成溢流液位差17，钢丝紧贴着固定工作槽12和移动工作槽13的上沿移动时其正好在固定工作槽12和移动工作槽13中被没入液体中。该溢流液位差根据液体浓度和泵的流量一般在10 20mm高。其中，过滤、冷却、纯水、蒸汽等系统同样通过泵、管路、过滤器和冷却器以及必需的电气控制系统等对溶液进行杂质过滤和温度控制。
权利要求1.一种多规格钢丝索氏体化水淬火热处理设备，其特征是在用于储液的主槽体(11)上架有工作槽，该工作槽的前部为共用槽头，后部通过竖直隔板将其分隔成多个并排排列的纵向工作槽，每个纵向工作槽均包括固定工作槽(12)和移动工作槽(13)，固定工作槽的前侧互相融合连通共用，移动工作槽位于固定工作槽的后部，通过山形拦水坝(16)变换组合形成单或双段水淬火热处理槽体，实现对不同规格钢丝索氏体化热处理；主循环系统(3)通过管道、阀门、流量低扬程离心泵将主槽体内的水溶液泵入固定工作槽的共用槽头和移动工作槽，并从固定工作槽和移动工作槽上沿溢流进入主槽体中，在溢流部位形成溢流液位差完成对钢丝索氏体化组织转变。
2.根据权利要求I所述的多规格钢丝索氏体化水淬火热处理设备，其特征是所述的纵向工作槽为两个或两个以上。
3.根据权利要求I所述的多规格钢丝索氏体化水淬火热处理设备，其特征是所述固定工作槽(12)由固定底板、固定山形拦水坝和活动山形拦水坝构成，固定底板固定连接在相邻的两竖直隔板的底部之间，固定山形拦水坝焊接在固定底板的进线端，移动拦水坝插接连接在固定底板上。
4.根据权利要求I所述的多规格钢丝索氏体化水淬火热处理设备，其特征是所述移动工作槽(13)是可前后移动的，其移动后形成的槽底空白，由可取下的活动底板(15)填充。
5.根据权利要求I所述的多规格钢丝索氏体化水淬火热处理设备，其特征是所述固定工作槽(12)的底板和移动工作槽(13)的活动底板(15)上面纵向两侧按间隔焊有矩形块用于固定和定位山形拦水坝(16)，活动底板直接放在相邻的两竖直侧板的底部之间作为底板用。
6.根据权利要求I所述的多规格钢丝索氏体化水淬火热处理设备，其特征是在所述的移动工作槽(13)的下部设置有双层套管(14)，该双层套管中的外管通过垂直管与移动工作槽的底板上的进水口相连并与移动工作槽同步移动。
7.根据权利要求I所述的多规格钢丝索氏体化水淬火热处理设备，其特征是在主槽体(11)内双层套管(8)的下部设置有蒸汽加热器(6)。
8.根据权利要求6所述的多规格钢丝索氏体化热处理作业线水淬火热处理设多规格钢丝索氏体化水淬火热处理设备，其特征是所述双层套管(14)中的内管长于外管，外管两头采用密封圈同内管外壁密封，内管相应位置开有纵向窄槽，外管可在内管上滑动且始终包裹住纵向窄槽，即工作液体通过“内管- >纵向窄槽- >外管和内管之间的空腔->移动工作槽”这样一个路径进行输送，形成了可调整输送距离的管路。
专利摘要本实用新型公开的多规格钢丝索氏体化水淬火热处理设备是在主槽体上架设工作槽，该工作槽的前部为共用槽头，后部通过竖直隔板分隔成多个并排排列的纵向工作槽，每个纵向工作槽均包括固定工作槽和移动工作槽，固定工作槽的前侧互相融合连通共用，移动工作槽位于固定工作槽的后部，通过山形拦水坝变换组合形成单或双段水淬火热处理槽体，实现对不同规格钢丝索氏体化热处理；主循环系统通过管道、阀门、流量低扬程离心泵将主槽体内的水溶液泵入固定工作槽的共用槽头和移动工作槽，并从固定工作槽和移动工作槽上沿溢流进入主槽体中，在溢流部位形成溢流液位差完成对钢丝索氏体化组织转变。能够对多种规格的钢丝同时进行索氏体化热处理，提高了生产效率，降低了生产成本。
文档编号C21D1/63GK202543271SQ20122021379
公开日2012年11月21日 申请日期2012年5月7日 优先权日2012年5月7日
发明者宋为, 曹德付, 汪凯, 王宝玉, 陈红献 申请人:中钢集团郑州金属制品研究院有限公司