宽厚板材热处理调质生产线的制作方法

本发明属于冶金设备，涉及一种宽厚板热处理调质生产线。

背景技术：

宽厚板材热处理涉及正火、淬火、回火、控制冷却等工艺过程，其中正火、淬火、回火及控制冷却等工艺需要将钢材加热至一定温度（一般≧600℃）后，采用水冷方式或空冷方式以一定冷却速度降至工艺终冷温度，以达到改善金属内部组织和结构，提升性能的目的。

宽厚板材热处理通常采用抛丸机完成钢板的表面处理工序，保证入炉前钢板加热质量，防止带入的氧化铁皮、杂质粘结在辊面上造成辊面结瘤；采用热处理炉完成加热工序、采用淬火机完成淬火、控制冷却等工序；采用冷床完成钢板加热后的冷却工序；采用水处理系统给淬火机供给合适压力、流量和水质要求的冷却水；采用喷号机进行钢板标识。抛丸、加热、淬火、冷却、取样、压平、标识等工序，是当前热处理调质生产线的主要工序。

宽厚板材抛丸后，进入炉前对中辊道，实现对中、测长和测厚。当热处理炉内空出一块钢板的装料位置后，装料炉门打开，钢板快速入炉，装炉完成后，炉门关闭。根据钢板厚度的不同，选择连续或摆动模式在炉内加热。待钢板在炉内完成加热和保温过程，达到目标温度和保温时间后，出料炉门打开，钢板根据工艺要求，选择不同的辊道速度出炉。根据钢板的规格、钢种自动选择不同的热处理工艺，完成淬火、回火、正火和nac（常化加速冷却）功能。提高生产效率、保证产品质量、降低消耗成为宽厚板热处理调质生产线的关键技术。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种宽厚板材热处理调质生产线，能够顺利实现钢板双排抛丸、喷号、对中、加热、淬火等功能；抛丸机能根据钢板的宽度自动选择抛头数目，根据钢板厚度自动调节机内刮板高度；热处理炉能根据钢板厚度自动选择炉前、炉后托辊的升降，能实现双排钢板的物料跟踪，能实现排烟主管随炉壳不均匀伸缩；淬火机能根据钢板宽度自动选择开启边腔喷嘴。

发明的技术方案：

宽厚板材热处理调质线，包括抛丸机前辊道、抛丸机、喷号机、抛丸机下线辊道、炉前辊道、热处理炉、淬火机、成品下线辊道、热处理水系统，其特征在于：所述热处理炉包括炉前辊道、对中装置、测长装置、测厚装置、炉前升降托辊、炉子本体、炉后升降托辊、炉辊、燃烧系统、排烟系统、供风系统、液压系统、集中干油润滑系统、公辅介质系统、自动控制系统，炉前辊道与抛丸下线辊道相连，在炉前辊道之间设置有测长装置和对中装置，测长装置沿炉长方向安装有成组的冷金属检测器，可跟踪双排布料的钢板；在炉前辊道上方设置有测厚装置；炉壳布置在炉前辊道和淬火机之间；烧嘴布置在两侧炉墙上，炉辊上方和下方都设计有烧嘴；排烟系统主管采用套管式结构以满足炉子和排烟管不同的线膨胀要求。

所述的淬火机布置于热处理炉和成品下线辊道之间，包括淬火机固定框架和移动框架、辊道、喷嘴、阀门及集管；固定框架和移动框架分高压段和低压段，高压段靠近热处理炉，低压段靠近成品下线辊道；下辊系安装在固定框架内，上辊系安装在移动框架内；辊子之间安装有缝隙喷嘴和高密喷嘴，高密喷嘴设计成中腔和边腔形式，移动框架的辊道驱动采用万向轴和电机连接。

所述热处理水系统包括热水井、高压泵站、低压泵站、提升泵站、高速过虑器及其反冲洗系统、管道过虑器、冷水井、冷却风机；泵房采用框架式，地下层为热水井，中间层为泵房和管道，上层为冷水井和冷却风机。

所述的抛丸机包括机前上料辊道、测厚测宽装置、抛丸机本体、刮板自动升降装置、除尘系统、丸料清扫及收集装置、抛丸下线辊道、集中润滑系统及自动化系统；在抛丸机前设置测厚测宽装置，测宽采用多组光栅组成，测宽装置与抛头的位置相对应，在抛丸机室内沿炉宽方向的辊道上下布置多台抛头；抛丸机内设计三级丸料清扫系统即刮板、辊涮和压缩空气吹扫装置；刮板置于抛丸机室内，刮板升降行程与所需处理的钢板厚度相匹配。抛丸机室内产生的粉尘由抽风机抽出，采用布袋对粉尘进行过滤。炉前光栅检测到钢板的宽度，抛丸机对应位置的抛头启动，抛丸喷出丸料，对钢板上下表面进行抛丸，减少抛头的运行数量，达到节电和提高抛头使用寿命的目的；抛丸机能根据钢板的厚度，自动调整机内刮板的高度，保证钢板上表面丸料的清扫效果。

所述成品下线辊道包括花辊、光面辊、高温计、冷金属检测器，在淬火机出口设计花辊，花辊后面设计光面辊；在每组辊道之间设计冷金属检测器；在淬火机出口与花辊之间,花辊和光辊之间设置高温计。

本发明的宽厚板材热处理调质生产线与现有技术水平相比，具有如下有益效果：

（1）采用钢板的双排生产，提高生产效率，降低生产成本。

（2）抛丸机根据钢板宽度自动选择抛头数量，延长抛头使用寿命，降低电耗；根据钢板测厚，自动调整机内刮板高度，改善钢板上表面丸料清扫效果。

（3）热处理炉炉前炉后采用托辊装置，保证薄钢板顺利装出炉，减少生产和安全事故；炉子采用高容积热强度的供热设计，提高炉子产量，降低消耗；炉子采用双排料物料跟踪，保证安全生产和防止混号事故发生；炉子排烟主管采用大小管套接设计，避免炉子和排烟管不均匀膨胀损坏排烟管和排烟不畅。

（4）淬火机采用中腔和边腔设计，降低水耗和电耗；优化的喷嘴设计，改善淬火板型；双排钢板淬火，提高产量，降低电耗、水耗和压缩空气消耗。

（5）成品下线辊道优化设计，选择合适的辊道长度和分组，满足钢板的摆动冷却要求，达到取消冷床的目的，减少投资。

（6）水处理系统采用框架式设计，减少水站占地面积，取消高位水塔，节省投资。

附图说明

图1是宽厚板热处理调质线系统流程图。

图2是抛丸机结构示意图。

图3是热处理炉炉体图。

图4是钢板物料跟踪图。

图5是淬火机主视图。

图6是淬火机俯视图。

图7是淬火机侧视图。

图8是水处理原理图。

图中：1-抛丸机前辊道，2-抛丸机，3-喷号机，4-抛丸下线辊道，5-炉前辊道，6-热处理炉，7-淬火机，8-成品下线辊道，9-热水井，10-冷水井，11-冷却塔，12-高速过滤器，13-plc系统，14-钢板一，15-钢板二，16-辊道，17-抛丸前测宽装置，18-抛头，19-抛丸机内辊，20-装料炉门，21-托辊，22-炉辊，23-烧嘴，24-密封帘，25-出料炉门，26-光栅，27-高压段集管，28-高压段框架，29-上辊及上喷嘴系统，30-下辊及下喷嘴系统，31-低压段集管，32-低压段框架，33-电动提升机构，34-万向轴，35-液压提升机构，36-长轴泵，37-高压泵，38-低压泵，39-淬火高压段，40-淬火低压段，41-泥浆沉淀池，42-泵房。

具体实施方式

下面结合附图与实施例进一步说明本发明的内容。

如图1所示，宽厚板材热处理调质生产线，包括1-抛丸机前辊道，2-抛丸机，3-喷号机，4-抛丸机下线辊道，5-炉前辊道，6-热处理炉，7-淬火机，8-成品下线辊道、热处理水系统及自动控制系统等。

如图2、图4所示，2-抛丸机包括1-机前上料辊道、17-测厚测宽装置、抛丸机本体、除尘系统、丸料清扫及收集装置、5-抛丸机下线辊道、集中润滑系统及13-plc系统等组成。沿炉宽方向辊面上下布置数台18-抛头，机内设计三级丸料清扫系统，26-机前光栅检测到钢板的宽度，对应位置的18-抛头启动，对14-钢板一上下表面进行抛丸，减少18-抛头的运行数量，达到节电和提高18-抛头使用寿命的目的；根据17-钢板的厚度，自动调整机内刮板的高度，保证14-钢板一上表面丸料的清扫效果。

3-喷号机包括龙门架、16点阵喷头、压缩空气系统、自动控制系统。喷号机接收二级系统物料信息和位置信息，满足钢板双排布料的功能。

如图3所示，6-热处理炉包括炉前升降对中测长装置、测厚装置、21-托辊、20-装料炉门、22-炉辊，23-烧嘴，24-密封门帘，25-出料炉门，以及燃烧系统、排烟系统、供风系统、液压系统、集中干油润滑系统、公辅介质系统、13-plc控制系统等组成。由安装炉侧的两组上下布置的26-光栅检测14-钢板一，15-钢板二的头尾，能实现双排钢板的对中、加热和物料跟踪功能，提高炉子产量，降低消耗；能实现薄钢板的顺利装出炉，减少生产和安全事故，提高炉子作业率；排烟系统采用套管式结构，沿炉长方向布置，能实现排烟管与炉体的同步膨胀，防止排烟管偏斜，影响排烟效果，恶化炉区环境；

如图5~图7所示，7-淬火机包括28-高压段框架和32-低压段框架，27-高压段集管和31-低压段集管，29-上辊及上喷嘴系统，30-下辊及下喷嘴系统，33-电动提升机构和35-液压提升机构，液压系统，集中干油润滑系统和13-plc控制系统等组成。高密喷嘴设计成中腔和边腔形式，钢板宽度小于等于某个值的淬火和nac只开中腔，否则中腔和边腔全开；在正火和回火空过模式下，淬火机喷嘴系统需通水冷却，此时高低压泵均不启动，利用冷水井的高差压实现向淬火机供水，实现节能，可实现钢板双排淬火和空过功能；

如图8所示，热处理水系统包括10-热水井、37-高压泵站、38-低压泵站、36-提升泵站、12-高速过虑器及其反冲洗系统、管道过虑器、9-冷水井、11-冷却风机、13-plc控制系统等。泵房采用框架式设计，地下层为10-热水井，中间层为42-泵房和管道，上层为9-冷水井和11-冷却风机，取消了高位水塔；高、低压泵组采用变频控制；9-冷水井底面标高15～20m，当正火和回火生产时，可利用冷水井的高差进行喷嘴的冷却，不需开启高、低压泵；

8-成品下线辊道包括多组花辊和多组光面辊，7-淬火机出口设置花辊，在生产正火钢板和回火钢板时，有利于辊子的散热；花辊后面设置光面辊，防止将钢板吊下时损坏钢板下表面。