一种调质钢中小棒材或管材连续调质热处理生产线设备的制作方法
【专利摘要】一种调质钢中小棒材或管材连续调质热处理生产线设备，由备料台架、淬火炉上料辊道、自动分料/布料机构、多道V形槽斜辊淬火加热炉、水环数量可变式淬火机、淬火炉下料辊道、横向输料/布料机构、回火炉上料辊道、多道V形槽斜辊回火炉、多功能控制冷却装置、回火炉下料辊道、横向输料机构、热处理成品料汇集台、自动控制系统、燃烧系统组成；多支调质钢棒材或管材加热/冷却过程受热、受冷均匀，并实现自行矫直功能，产能大，能耗低，方便变换材料直径及工艺温度，自动化信息化水平高，运行成本低，产品品质高。
【专利说明】-种调质钢中小棒材或管材连续调质热处理生产线设备
【技术领域】
[0001] 本发明属于工业热处理生产线设备，特别设及一种调质钢中小椿材或管材连续调 质热处理生产线设备。
【背景技术】
[0002] 为生产轴类，杆类、缸类等零部件，机械工业、汽车行业、石油天然气工业、轨道运 输行业、风电行业、工程机械行业等需要大量经调质热处理的椿材。国内特殊钢钢企业95% W上的调质钢类产品供货状态为热轴材，绝大多数的下游零部件生产企业需要对购得的热 轴材自行或外委进行调质热处理后才能使用。
[0003] 大量存在的小规模调质热处理生产设备，几乎全部采用感应热处理或间歇式炉热 处理模式。虽然满足了生产需求，但也带来弊端：
[0004] -质量良莽不均，难W达到合乎国际标准的机械性能及金相组织；
[0005] -能耗高出30%w上，过多地耗费了能源介质，增加了环境负担；
[0006] -降低了特殊钢企业经济效益，不利于此类钢铁企业的盈利模式转型；
[0007] -影响了最终产品（如车辆，机械设备等）的质量和寿命；
【发明内容】
[000引本发明所要解决的技术问题是；提供一种调质钢中小椿材或管材连续调质热处理 生产线设备。是一种全新的、主要应用于调质钢中小椿材或管材连续、批量调质热处理及对 镶铭钢、合金钢、合结钢中小椿材或管材进行连续、批量泽火、固溶、正火、退火热处理生产 设备。
[0009] 本发明的技术方案是：
[0010] 一种调质钢中小椿材或管材连续调质热处理生产线设备，其特征在于：由备料台 架、泽火炉上料漉道、自动分料/布料机构、多道V形槽斜漉泽火加热炉、水环数量可变式泽 火机、泽火炉下料漉道、横向输料/布料机构、回火炉上料漉道、多道V形槽斜漉回火炉、多 功能控制冷却装置、回火炉下料漉道、横向输料机构、热处理成品料汇集台、自动控制系统、 燃烧系统组成；
[0011] 调质钢中小椿材或管材连续调质热处理生产线设备可W泽火炉下料漉道为分界， 可采用"一字型"布置，也可采用"U形"布置；
[0012] 生产线设备开始首端是备料台架（1)，备料台架旁边与泽火炉上料漉道（2)并列 放置，自动分料/布料机构（3)设置在备料台架（1)和泽火炉上料漉道（2)之间；泽火炉 上料漉道（2)末端与多道V形槽斜漉泽火加热炉（4)入口连接。多道V形槽斜漉泽火加热 炉（4)出口与水环可调式泽火机（5)入口连接，水环可调式泽火机（5)下部设置有泽火水 循环系统化），水环可调式泽火机其后与泽火下料台（7)连接；与泽火下料台（7)并列设置 回火炉上料漉道巧），两者之间设有横向输料/布料机构巧），回火炉上料漉道（8)与多道 V形槽斜漉回火炉（10)连接，其后连接多功能控制冷却装置（11)，其后连接回火炉下料漉 道（12);热处理成品料汇集台（13)与热处理成品料汇集台并列设置，两者之间设有横向输 料机构（14)
[0013] 生产线从泽火炉上料漉道（2)直至回火炉下料漉道（12)全部采用多道V形槽斜 漉（16)承载及输送物料。
[0014] 该生产线从泽火炉上料漉道（2)直至回火炉下料漉道（12)全部传输过程均采用 多道V形槽斜漉（16)，且水平方向与设备运行方向轴线倾斜一定角度，V形槽间隔及形状尺 寸相同。多只调质钢中小椿材或管材（15)沿设备轴线向前运动同时，在高温下经多道V形 槽斜漉（16)作用下产生自转并实现自矫。
[0015] 水环可调式泽火机巧），其上装有孔径不同、可上下移动的多层高压水环组（17)， 视调质钢中小椿材或管材（15)直径不同，高压水环组（17)按照设备自动控制程序指令将 合适的水环升或降到工作位置，W满足不同直径、不同根数椿材或管材的泽火要求。
[0016] 调质钢中小椿材或管材连续调质热处理生产线设备，使用其调质热处理方法，其 特征在于：将多支调质钢中小椿材或管材（15)被平整的放置在备料台架（1)，通过自动分 料/布料机构（3)将调质钢中小椿材或管材（15)按照工艺设定的间距及数量逐根放置到 多道V形槽斜漉（16)之上；由此开始调质钢中小椿材或管材（15)沿工艺运行方向并W设 定的泽火加热工艺速度连续、并排、水平、通过泽火炉上料漉道（2)、多道V形槽斜漉泽火加 热炉（4)、水环可调式泽火机巧）、泽火下料台（7)完成泽火工艺。之后经横向输料/布料 机构（9)将经过泽火处理的调质钢中小椿材或管材（15)按照回火工艺及布料要求放置到 回火炉上料漉道（8)上，并W回火工艺速度连续、并排、水平、通过多道V形槽斜漉回火炉 (10)、多功能控制冷却装置（11)、回火炉下料漉道（12)直至被横向输料机构（14)输送到热 处理成品料汇集台（13)上，完成全部调质热处理工艺过程。
[0017] 本发明的有益效果是：
[001引可对直径20-120mm、长度2000mm W上的调质钢中小椿材或管材多进行多支、并 排、水平、连续热处理。热处理过程中可实现自矫直功能。加热、泽火均匀，泽层深。同时具 备对其他合结钢、合金钢、不诱钢、工具钢、耐热钢等中小椿材或管材进行泽火、固溶、常化、 正火、退火处理等功能。
[0019] 生产线设备自动化程度高，具备远程有线或移动监控功能。热处理过程大幅降低 能耗。热处理后的产品质量性能高于国家标准，满足了我国机械、车辆、轨道、航空等产业需 求，同时可提高钢铁企业产品附加值。属于独创，适于推广。
[0020] 与目前国内外普遍使用的中小椿材感应加热调质线相比，本发明具有如下显著优 点：
[0021] 1、温度均匀。避免了感应加热调质线椿料直径方向温度不均、或间歇式热处理方 式椿料长度方向方温度不均的弊端；
[0022] 2、工艺性好。避免了感应加热调质线泽火前加热保温时间及回火保温时间无法完 全满足调质热处理工艺要求的弊端。可根据用户要求任意设置上述保温时间的长短。调质 热处理后，机械性能（尤其是低温冲击功）、金相组织均能满足要求。
[0023] 3、产能大。感应加热调质线只能单道生产，产量小。本发明可实现多道同时连续 生广，广能大幅提局。
[0024] 4、能耗低。由于采用煤气加热及多道连续生产，单位能耗大为降低。实际单位能 耗成本低于感应加热调质线对应成本的30% W上。
[0025] 5、方便变换材料直径及工艺温度。传统感应加热调质线需要配备多套感应线圈 组，W适应不同直径材料的热处理之需。在变更材料直径时需要停产更换对应的感应线圈。 本发明不需要任何变更措施即可满足02〇-12〇mm之间任何直径材料的调质热处理。
[0026] 6、自娇直功能。采用间歇式热处理设备进行调质热处理无法保证调质后材料的直 线度，必须进行后续机械矫直。本发明泽火加热、回火过程中对物料自动娇直，无需后续机 械娇直。
[0027] 7、产品品质高。相比于其他工艺，本专利设备热处理后产品质量均匀稳定，机械性 能有明显提高，金相组织满足标准；
[002引 8、运行成本低。同等产能下规模生产，本发明的综合运行成本（投资折旧、单位能 耗、人员成本、管理分摊等）远低于感应加热调质线或其他间歇式调质热处理方式；
[0029] 9、自动化信息化水平高。本发明全部自动化生产，无需人工干预。可实现远程有 线或移动网络操作及维护。
【专利附图】
【附图说明】
[0030] 图1调质钢中小椿材或管材连续调质热处理生产线设备组成
[0031] 图2泽火加热炉、回火炉剖面示意图
[0032] 图3水环可调式泽火机剖面示意图
[003引图中；1、备料台架，2、泽火炉上料漉道，3、自动分料/布料机构，4、多道V形槽斜漉 泽火加热炉，5、水环可调式泽火机，6、泽火水循环系统，7、泽火下料漉台，8、回火炉上料漉 台，9、横向输料/布料机构，10、多道V形槽斜漉回火炉，11、多功能控制冷却装置，12、回火 炉下料漉道，13、热处理成品料汇集台，14、横向输料机构，15、调质钢中小椿材或管材，16、 多道V形槽斜漉。
【具体实施方式】
[0034] 如图1所示的一种调质钢中小椿材或管材连续调质热处理生产线设备，其特征在 于；一种调质钢中小椿材或管材连续调质热处理生产线设备，其特征在于：由备料台架、泽 火炉上料漉道、自动分料/布料机构、多道V形槽斜漉泽火加热炉、水环数量可变式泽火机、 泽火炉下料漉道、横向输料/布料机构、回火炉上料漉道、多道V形槽斜漉回火炉、多功能控 制冷却装置、回火炉下料漉道、横向输料机构、热处理成品料汇集台、自动控制系统、燃烧系 统组成。根据车间情况，调质钢中小椿材或管材连续调质热处理生产线设备可W泽火炉下 料漉道为分界，可采用"一字型"布置，也可采用"U形"布置。
[0035] 沿中小椿材或管材热处理运行方向，备料台架（1)与泽火炉上料漉道（2)并列放 置，自动分料/布料机构（3)设置在（1)，（2)之间。泽火炉上料漉道（2)末端与多道V形 槽斜漉泽火加热炉（4)入口连接。多道V形槽斜漉泽火加热炉（4)出口与水环可调式泽火 机（5)入口连接，水环可调式泽火机（5)下部设置有泽火水循环系统化），其后与泽火下料 台（7)连接。与泽火下料台（7)并列设置回火炉上料漉道巧），两者之间设有横向输料/布 料机构巧），回火炉上料漉道（8)与多道V形槽斜漉回火炉（10)连接，其后连接多功能控制 冷却装置（11)，其后连接回火炉下料漉道（12)。热处理成品料汇集台（13)与热处理成品 料汇集台并列设置，两者之间设有横向输料机构（14).
[0036] 生产线从泽火炉上料漉道（2)直至回火炉下料漉道（12)全部采用多道V形槽斜 漉（16)承载及输送物料。
[0037] 使用本调质钢中小椿材或管材连续调质热处理生产线设备，进行连续调质热处理 生产工艺过程：将的多只调质钢中小椿材或管材（15)被平整的放置在备料台架（1)，通过 自动分料/布料机构（3)将调质钢中小椿材或管材（15)按照工艺设定的间距及数量逐根 放置到多道V形槽斜漉（16)之上。由此开始调质钢中小椿材或管材（15)沿工艺运行方向 并W设定的泽火加热工艺速度连续、并排、水平、通过泽火炉上料漉道（2)、多道V形槽斜漉 泽火加热炉（4)、水环可调式泽火机巧）、泽火下料台（7)完成泽火工艺。之后经横向输料/ 布料机构（9)将经过泽火处理的调质钢中小椿材或管材（15)按照回火工艺及布料要求放 置到回火炉上料漉道（8)上，并W回火工艺速度连续、并排、水平、通过多道V形槽斜漉回火 炉（10)、多功能控制冷却装置（11)、回火炉下料漉道（12)直至被横向输料机构（14)输送 到热处理成品料汇集台（13)上，完成全部调质热处理工艺过程。
[003引生产线从泽火加热炉前漉道、泽火加热炉、泽火机、回火炉，回火后控制冷却装置、 直至回火下料漉道，全部采用漉面加工有多道V形槽且水平斜置的炉漉进行承载、传输。
[0039] 生产线中加热炉及回火炉的供热可使用敞焰燃气烧嘴直接加热、或燃气福射管间 接加热；泽火介质采用工业浊环水（亦可采用泽火油或专用泽火液），回火后的冷却控制装 置的冷却介质采用工业循环水或冷空气。
[0040] 多支调质钢椿材或管材在并排热处理过程中始终沿轴线方向向前运动的同时，沿 径向自旋转，使得加热/冷却过程受热、受冷均匀，并实现自行矫直功能。
[0041] 该生产线适用于直径20-120mm、长度2000mm W上的调质钢椿材或管材连续调质 热处理.还可W对不诱钢椿材或管材进行固溶热处理，W及其他合金钢椿材或管材进行正 火、退火、回火热处理。
【权利要求】
1. 一种调质钢中小棒材或管材连续调质热处理生产线设备，其特征在于：由备料台 架、淬火炉上料辊道、自动分料/布料机构、多道V形槽斜辊淬火加热炉、水环数量可变式淬 火机、淬火炉下料辊道、横向输料/布料机构、回火炉上料辊道、多道V形槽斜辊回火炉、多 功能控制冷却装置、回火炉下料辊道、横向输料机构、热处理成品料汇集台、自动控制系统、 燃烧系统组成； 调质钢中小棒材或管材连续调质热处理生产线设备可以淬火炉下料辊道为分界，可采 用"一字型"布置，也可采用"U形"布置； 生产线设备开始首端是备料台架（1)，备料台架旁边与淬火炉上料辊道（2)并列放置， 自动分料/布料机构（3)设置在备料台架（1)和淬火炉上料辊道（2)之间；淬火炉上料辊 道（2)末端与多道V形槽斜辊淬火加热炉（4)入口连接。多道V形槽斜辊淬火加热炉（4) 出口与水环可调式淬火机（5)入口连接，水环可调式淬火机（5)下部设置有淬火水循环系 统（6)，水环可调式淬火机其后与淬火下料台（7)连接；与淬火下料台（7)并列设置回火炉 上料辊道（8)，两者之间设有横向输料/布料机构（9)，回火炉上料辊道（8)与多道V形槽斜 辊回火炉（10)连接，其后连接多功能控制冷却装置（11)，其后连接回火炉下料辊道（12); 热处理成品料汇集台（13)与热处理成品料汇集台并列设置，两者之间设有横向输料机构 (14) ;? 生产线从淬火炉上料辊道（2)直至回火炉下料辊道（12)全部采用多道V形槽斜辊 (16)承载及输送物料。
2. 根据权利要求1所述一种调质钢中小棒材或管材连续调质热处理生产线设备，其特 征在于：该生产线从淬火炉上料辊道（2)直至回火炉下料辊道（12)全部传输过程均采用多 道V形槽斜辊（16)，且水平方向与设备运行方向轴线倾斜一定角度，V形槽间隔及形状尺寸 相同。多只调质钢中小棒材或管材（15)沿设备轴线向前运动同时，在高温下经多道V形槽 斜辊（16)作用下产生自转并实现自矫。
3. 根据权利要求1所述一种调质钢中小棒材或管材连续调质热处理生产线设备，其特 征在于：水环可调式淬火机（5)，其上装有孔径不同、可上下移动的多层高压水环组（17)， 视调质钢中小棒材或管材（15)直径不同，高压水环组（17)按照设备自动控制程序指令将 合适的水环升或降到工作位置，以满足不同直径、不同根数棒材或管材的淬火要求。
4. 根据权利要求1所述一种调质钢中小棒材或管材连续调质热处理生产线设备，使用 其调质热处理方法，其特征在于：多支调质钢中小棒材或管材（15)被平整的放置在备料台 架（1)，通过自动分料/布料机构（3)将调质钢中小棒材或管材（15)按照工艺设定的间距 及数量逐根放置到多道V形槽斜辊（16)之上；由此开始调质钢中小棒材或管材（15)沿工 艺运行方向并以设定的淬火加热工艺速度连续、并排、水平、通过淬火炉上料辊道（2)、多道 V形槽斜辊淬火加热炉（4)、水环可调式淬火机（5)、淬火下料台（7)完成淬火工艺。之后经 横向输料/布料机构（9)将经过淬火处理的调质钢中小棒材或管材（15)按照回火工艺及 布料要求放置到回火炉上料辊道（8)上，并以回火工艺速度连续、并排、水平、通过多道V形 槽斜辊回火炉（10)、多功能控制冷却装置（11)、回火炉下料辊道（12)直至被横向输料机构 (14)输送到热处理成品料汇集台（13)上，完成全部调质热处理工艺过程。
【文档编号】C21D9/52GK104513885SQ201410826634
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2014年12月26日 优先权日:2014年12月26日
【发明者】苏和, 杨建宁, 郭威 申请人:天津阿瑞斯工业炉有限公司