專利名稱：中厚板熱處理爐爐后快冷方法及快冷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于板材的熱處理領(lǐng)域，具體地指一種中厚板熱處理爐爐后快冷方法及快冷裝置。
背景技術(shù)：
與熱軋寬厚板相比，熱軋鋼卷橫切板具有厚度薄(最薄可達4mm)、單位面積重量小、生產(chǎn)節(jié)奏快等特點。熱軋鋼卷橫切板熱處理線旨在提供上述高性能、薄規(guī)格、高附加值的中厚板材，因此熱處理線上的設備均需要滿足快節(jié)奏生產(chǎn)的需求?，F(xiàn)有熱處理爐后的冷卻一般由冷床設備完成，冷床設備分為步進梁式冷床、盤輪式冷床、鏈子格板式冷床、滾動爪子式冷床和載鏈式冷床等五種形式，無論哪種形式的冷床都需要完成上料、冷卻和卸料的過程，每一過程都需要特有設備和機構(gòu)來完成，且冷卻過程采用的是自然冷卻的方式，所以傳統(tǒng)意義的冷床設備并不適合快節(jié)奏生產(chǎn)需要。另外，由于冷床采用了自然冷卻方式，所以冷卻時間是決定鋼板最終冷卻溫度的主要因素。要滿足熱處理線高產(chǎn)能、快節(jié)奏的需要，那么冷床就必須有足夠大的面積，以使大量產(chǎn)品有充足的冷卻時間，這無疑會增加設備投資，而且需要更大的廠房面積(特別是熱處理跨寬度時)。因此，為適應熱軋鋼卷橫切板熱處理線快節(jié)奏生產(chǎn)的需求，解決現(xiàn)有冷卻方式及設備在該類型熱處理線上的弊端，亟需設計一種熱處理爐爐后快冷方法及裝置，以實現(xiàn)熱處理鋼板的冷卻。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是提供一種中厚板熱處理爐爐后快冷方法及快冷裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)鋼板在輸送過程中的冷卻，顯著減少冷卻時間。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的一種中厚板熱處理爐爐后快冷方法，是在鋼板經(jīng)熱處理爐處理后的輸送過程中，首先采用氣體噴吹方式使鋼板初步降溫，然后采用接觸式冷卻方式使鋼板進一步降溫的方法。上述技術(shù)方案中，所述氣體噴吹方式使鋼板的溫度降至20(T45(TC。上述技術(shù)方案中，所述接觸式冷卻方式使鋼板的溫度降至8(T200°C。本發(fā)明提供的一種中厚板熱處理爐爐后快冷裝置，包括依次設置于熱處理爐后的氣冷機構(gòu)和輥冷機構(gòu)；所述氣冷機構(gòu)包括用于輸送鋼板的輥道，氣冷機構(gòu)還包括冷卻噴管， 用于在輸送過程中向鋼板噴射冷卻氣體；所述棍冷機構(gòu)包括若干水冷輸送棍，用于在輸送過程中與鋼板進行熱交換。上述技術(shù)方案中，所述冷卻噴管包括若干上冷卻噴管和/或下冷卻噴管；所述上冷卻噴管設置于輥道上方，所述下冷卻噴管設置于輥道的相鄰輥子之間。 上述技術(shù)方案中，所述氣冷機構(gòu)中，用于輸送鋼板的輥道為氣冷輸送輥；所述氣冷輸送輥包括傳動馬達、聯(lián)軸器、軸承座和輥身，所述傳動馬達通過聯(lián)軸器與輥身的傳動側(cè)相
3連，所述輥身兩端分別通過軸承座固定安裝在輥道框架上，輥身呈空心筒狀，輥身的操作側(cè)軸頭通過旋轉(zhuǎn)接頭與供氣管道連通，用于向輥身內(nèi)導入冷卻氣體，輥身的側(cè)壁分布有噴孔， 用于導出冷卻氣體。進一步地，所述輥身內(nèi)設有錐形內(nèi)管，所述錐形內(nèi)管的錐頂位于輥身的操作側(cè)。上述技術(shù)方案中，所述輥冷機構(gòu)包括若干相對布置的上水冷輸送輥和下水冷輸送輥，每對上水冷輸送輥和下水冷輸送輥的間距與鋼板厚度一致。上述技術(shù)方案中，所述熱處理爐和氣冷機構(gòu)之間設有熱金屬檢測器。上述技術(shù)方案中，所述氣冷機構(gòu)和輥冷機構(gòu)之間設有第一冷熱金屬檢測器，輥冷機構(gòu)末端設有第二冷熱金屬檢測器。本發(fā)明的有益效果在于
1)與冷床設備及其冷卻方式相比，本快冷裝置及方法無需上料、卸料等輔助設備及過程，實現(xiàn)了鋼板在輸送過程中的冷卻，既降低了設備成本，也提高了冷卻效率；
2)與冷床自然冷卻方式相比，本發(fā)明利用氣冷噴吹、冷卻接觸式冷卻，其冷卻速度快， 進而提聞了機組廣能；
3)鋼板依次經(jīng)氣冷噴吹和接觸式冷卻，該過程設計合理、冷卻速度適中，對鋼板的組織和板形無不良影響；
4)由于本快冷裝置是熱處理爐長度方向的延伸，所以對熱處理線的寬度無特殊要求， 有利于狹長型車間布置。


圖I為本發(fā)明快冷裝置一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖I裝置處于輥冷機構(gòu)工作狀態(tài)時的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖I的A-A剖視圖。圖4為圖2的B-B剖視圖。圖中1 一鋼板，2—氣冷機構(gòu)，3—棍冷機構(gòu)，4一熱處理爐，5—熱金屬檢測器，6— 第一冷熱金屬檢測器，7—第二冷熱金屬檢測器，8—氣冷輸送輥(其中8. I—傳動馬達、 8. 2—聯(lián)軸器、8. 3—軸承座、8. 4—輥身、8. 5—旋轉(zhuǎn)接頭、8. 6—供氣管道、8. 7—錐形內(nèi)管、 8. 8—噴孔)，9—上冷卻噴管，10—下冷卻噴管，11—下水冷輸送棍，12—上水冷輸送棍， 13一輸送棍。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例作進一步的詳細描述。本實施例的中厚板熱處理爐爐后快冷方法，是在鋼板經(jīng)熱處理爐處理后的輸送過程中，首先采用氣體噴吹方式使鋼板初步降溫至約20(T45(rc，然后采用接觸式冷卻方式使鋼板進一步降溫至約8(T200°C的方法。采用該冷卻方法，不僅可以大大縮短鋼板I的冷卻時間，提高生產(chǎn)效率，而且合理的冷卻速率對鋼板I組織和板形無不良影響。這里以一個工程實例對上述快冷方法做詳細的說明本實例中的鋼板I為厚度為 IOmm的中厚板，其出爐溫度約900°C，轉(zhuǎn)運溫度為150°C，環(huán)境溫度為25°C。如采用傳統(tǒng)冷床方式，從900°C冷卻至150°C約需要916s，考慮上料、卸料動作時間各約45s，整個冷卻過程所需時間問1006s，即16. 8min ;采用本發(fā)明方法時，以3. 3°C /s的速率進行氣體噴吹方式冷卻，從900°C冷卻至300°C需要約180s，再以30°C /s速率進行接觸式冷卻方式冷卻，從 300°C冷卻至150°C需要5s，一共是185s，即3. lmin。而且，高溫區(qū)間緩冷、低溫區(qū)間急冷的方式不會使鋼板產(chǎn)生馬氏體或貝氏體轉(zhuǎn)變，進而改變鋼板組織結(jié)構(gòu)；也不會產(chǎn)生較大的組織應力和溫度應力，進而影響板形。如圖I和圖2所示，本發(fā)明的一種中厚板熱處理爐爐后快冷裝置，包括依次設置于熱處理爐4后的氣冷機構(gòu)2和輥冷機構(gòu)3。氣冷機構(gòu)2包括用于輸送鋼板I的輥道，還包括冷卻噴管，用于在輸送過程中向鋼板I噴射冷卻氣體。輥冷機構(gòu)3包括若干水冷輸送輥，用于在輸送過程中與鋼板I進行熱交換。此外，在熱處理爐4和氣冷機構(gòu)2之間設有熱金屬檢測器5,在氣冷機構(gòu)2和棍冷機構(gòu)3之間設有第一冷熱金屬檢測器6,在棍冷機構(gòu)3末端則設有第二冷熱金屬檢測器7。本實施例的氣冷機構(gòu)2中，用于輸送鋼板I的棍道為氣冷輸送棍8,如圖3所不。 該氣冷輸送輥8包括傳動馬達8. I、聯(lián)軸器8. 2、軸承座8. 3和輥身8. 4，傳動馬達8. I通過聯(lián)軸器8. 2與輥身8. 4的傳動側(cè)相連，輥身8. 4兩端分別通過軸承座8. 3固定安裝在輥道框架上，輥身8. 4呈空心筒狀，其操作側(cè)軸頭通過旋轉(zhuǎn)接頭8. 5與供氣管道8. 6連通，用于向輥身8. 4內(nèi)導入冷卻氣體，輥身8. 4的側(cè)壁分布有噴孔8. 8，用于導出冷卻氣體。此外，輥身8. 4內(nèi)還設有錐形內(nèi)管8. 7，該錐形內(nèi)管8. 7的錐頂位于輥身8. 4的操作側(cè)，其存在使得輥身8.4內(nèi)部空間由操作側(cè)向傳動側(cè)逐漸變小，進而保證來自操作側(cè)的冷卻氣體均勻布置在輥身8. 4內(nèi)，并均勻地噴向鋼板I以實現(xiàn)冷卻。本實施例的氣冷機構(gòu)2中，冷卻噴管包括若干上冷卻噴管9和下冷卻噴管10。下冷卻噴管10設置于相鄰氣冷輸送輥8之間，上冷卻噴管9設置于輥道上方、與下冷卻噴管 10相對布置。本實施例的輥冷機構(gòu)3包括六對相對布置的上水冷輸送輥12和下水冷輸送輥11， 上水冷輸送輥12的高度可以調(diào)整，以使每對上、下水冷輸送輥12、11的間距與鋼板I厚度—致。本快冷裝置的工作原理為當鋼板I完成加熱保溫后，以一定的速度(如20m/min) 自熱處理爐4連續(xù)進入并通過本快冷裝置。鋼板I行進的過程中，首先熱金屬檢測器5探測到鋼板I的頭部，觸發(fā)氣冷裝置2的上、下冷卻噴管9、10和氣冷輸送輥8的工作，當鋼板 I通過時將其溫度降至300°C左右；位于氣冷裝置2和輥冷裝置3之間的第一冷熱金屬檢測器6檢測到信號后，輥冷裝置3的供水系統(tǒng)開始工作，當鋼板I通過此區(qū)間時，鋼板I的熱量通過上、下水冷輸送輥12、11的輥壁傳給冷卻水并降至150°C左右；當鋼板I尾部離開第一冷熱金屬檢測器6時，氣冷裝置2停止工作，當鋼板I尾部離開第二冷熱金屬檢測器7 時，輥冷裝置3供水系統(tǒng)停止工作。冷卻后的鋼板I由普通輸送輥13輸送給后續(xù)程序。本發(fā)明的核心在于使鋼板I依次經(jīng)氣冷噴吹和接觸式冷卻，以實現(xiàn)鋼板I在輸送過程中的冷卻。所以，其保護范圍并不限于上述實施例。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變形而不脫離本發(fā)明的范圍和精神，例如氣冷機構(gòu)2不限于實施例中氣冷輸送輥8和上、下冷卻噴管9、10組合的結(jié)構(gòu)，單獨采用氣冷輸送輥8也能夠?qū)崿F(xiàn)鋼板I在輸送過程中的氣冷噴吹冷卻，氣冷機構(gòu)2還可采用普通輸送輥13與冷卻噴管的結(jié)合方式，或者其它現(xiàn)有結(jié)構(gòu)等；輥冷機構(gòu)3的結(jié)構(gòu)及其水冷輸送輥12、11的間距、個數(shù)也可根據(jù)鋼板I規(guī)格進行調(diào)整；用于檢測鋼板I位置的傳感器也不限于上述熱金屬檢測器5、第一冷熱金屬檢測器6、第二冷熱金屬檢測器7的組合，只要能夠監(jiān)測出鋼板I位置以提供觸發(fā)和關(guān)閉氣冷機構(gòu)2、輥冷機構(gòu)3的信號就能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明技術(shù)效果；氣體噴吹方式和接觸式冷卻方式的冷卻速率也不限于實施例所述，只要確保氣體噴吹方式(鋼板I處于較高溫度區(qū)間)緩冷、接觸式冷卻方式(鋼板I處于較低溫度區(qū)間)急冷，以避免板材的組織結(jié)構(gòu)和板形發(fā)生變化即可等。倘若這些改動和變形屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變形在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種中厚板熱處理爐爐后快冷方法，其特征在于它是在鋼板經(jīng)熱處理爐處理后的輸送過程中，首先采用氣體噴吹方式使鋼板初步降溫，然后采用接觸式冷卻方式使鋼板進一步降溫的方法。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的中厚板熱處理爐爐后快冷方法，其特征在于所述氣體噴吹方式使鋼板的溫度降至20(T450°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的中厚板熱處理爐爐后快冷方法，其特征在于所述接觸式冷卻方式使鋼板的溫度降至8(T200°C。
4.一種中厚板熱處理爐爐后快冷裝置，其特征在于它包括依次設置于熱處理爐(4) 后的氣冷機構(gòu)(2 )和輥冷機構(gòu)(3 );所述氣冷機構(gòu)(2 )包括用于輸送鋼板(I)的輥道，氣冷機構(gòu)(2)還包括冷卻噴管，用于在輸送過程中向鋼板(I)噴射冷卻氣體；所述輥冷機構(gòu)(3) 包括若干水冷輸送輥，用于在輸送過程中與鋼板(I)進行熱交換。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的中厚板熱處理爐爐后快冷裝置，其特征在于所述冷卻噴管包括若干上冷卻噴管(9)和/或下冷卻噴管(10);所述上冷卻噴管(9)設置于輥道上方，所述下冷卻噴管(10)設置于輥道的相鄰輥子之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的中厚板熱處理爐爐后快冷裝置，其特征在于所述氣冷機構(gòu)(2)中，用于輸送鋼板(I)的棍道為氣冷輸送棍(8);所述氣冷輸送棍(8)包括傳動馬達(8. I)、聯(lián)軸器(8.2)、軸承座(8.3)和輥身(8. 4)，所述傳動馬達(8. I)通過聯(lián)軸器(8.2) 與輥身(8. 4)的傳動側(cè)相連，所述輥身(8. 4)兩端分別通過軸承座(8.3)固定安裝在輥道框架上，輥身(8. 4)呈空心筒狀，輥身(8. 4)的操作側(cè)軸頭通過旋轉(zhuǎn)接頭(8. 5)與供氣管道 (8.6)連通，用于向輥身(8. 4)內(nèi)導入冷卻氣體，輥身(8. 4)的側(cè)壁分布有噴孔(8. 8)，用于導出冷卻氣體。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的中厚板熱處理爐爐后快冷裝置，其特征在于所述輥身(8.4) 內(nèi)設有錐形內(nèi)管(8. 7)，所述錐形內(nèi)管(8. 7)的錐頂位于輥身(8. 4)的操作側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的中厚板熱處理爐爐后快冷裝置，其特征在于所述輥冷機構(gòu)(3)包括若干相對布置的上水冷輸送棍(12)和下水冷輸送棍(11),每對上水冷輸送棍 (12)和下水冷輸送輥(11)的間距與鋼板(I)厚度一致。
9.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的中厚板熱處理爐爐后快冷裝置，其特征在于所述熱處理爐(4)和氣冷機構(gòu)(2)之間設有熱金屬檢測器(5)。
10.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的中厚板熱處理爐爐后快冷裝置，其特征在于所述氣冷機構(gòu)(2)和棍冷機構(gòu)(3)之間設有第一冷熱金屬檢測器(6),棍冷機構(gòu)(3)末端設有第二冷熱金屬檢測器(7)。
全文摘要
本發(fā)明提供的一種中厚板熱處理爐爐后快冷方法，是在鋼板經(jīng)熱處理爐處理后的輸送過程中，首先采用氣體噴吹方式使鋼板初步降溫，然后采用接觸式冷卻方式使鋼板進一步降溫的方法。本發(fā)明提供的一種中厚板熱處理爐爐后快冷裝置，包括依次設置于熱處理爐后的氣冷機構(gòu)和輥冷機構(gòu)；所述氣冷機構(gòu)包括用于輸送鋼板的輥道，氣冷機構(gòu)還包括冷卻噴管，用于在輸送過程中向鋼板噴射冷卻氣體；所述輥冷機構(gòu)包括若干水冷輸送輥，用于在輸送過程中與鋼板進行熱交換。與冷床設備及其冷卻方式相比，本快冷裝置及方法無需上料、卸料等輔助設備及過程，實現(xiàn)了鋼板在輸送過程中的冷卻，既降低了設備成本，也提高了冷卻效率。
文檔編號F27D15/02GK102586565SQ20121006559
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月14日
發(fā)明者張榮明, 支英輝 申請人:中冶南方(武漢)威仕工業(yè)爐有限公司