專利名稱：一種冷軋帶鋼連續(xù)退火模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于物理模擬實(shí)驗(yàn)設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種用于冷軋帶鋼連續(xù)退火的模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)。
技術(shù)背景冷軋產(chǎn)品的組織和力學(xué)性能與退火工藝密切相關(guān)，因此，深入研究退火工藝對冷軋產(chǎn)品 的開發(fā)和生產(chǎn)具有重要意義。尤其是連續(xù)退火工藝，由于其生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，適于 不同等級帶鋼的生產(chǎn)，得到了廣泛的應(yīng)用。對連續(xù)退火工藝的研究也一直是冷軋領(lǐng)域的熱點(diǎn) 之一。然而，利用目前常規(guī)的手段研究冷軋帶鋼的連續(xù)退火工藝都存在一定的不足。比如， 利用大生產(chǎn)的連續(xù)退火機(jī)組進(jìn)行研究，不但影響正常的生產(chǎn)，而且要使用成巻的原料，研究 成本高，周期長。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)研究需要頻繁地改變工藝參數(shù)來考察退火工藝對組織性能的影 響，而連續(xù)退火機(jī)組的工藝參數(shù)調(diào)整不靈活，很難滿足實(shí)驗(yàn)的需要；再比如，利用普通的加 熱爐進(jìn)行連退工藝的研究，則存在冷卻控制問題， 一般只能進(jìn)行空冷、隨爐冷卻和水淬，冷 卻速率很難精確控制。連續(xù)退火模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)是解決上述問題的有效方法。中國專利CN200510023266.9公開了一 種帶鋼連續(xù)退火工藝模擬裝置，其包含從上而下依次安裝的加熱室，均熱室，過時(shí)效室，冷 卻室和裝卸試樣室，還包含一試樣傳動裝置；該發(fā)明的加熱室、均熱室和過時(shí)效室由一個內(nèi) 膽制成，從上到下連成一體，冷卻室設(shè)置在過時(shí)效室下端，冷卻室內(nèi)設(shè)置有冷卻介質(zhì)入口， 冷卻介質(zhì)噴氣箱和噴氣箱間距調(diào)節(jié)裝置；試樣傳動裝置包含試樣料架，鋼絲繩和傳動電機(jī)。 該發(fā)明提供的帶鋼連續(xù)退火工藝模擬裝置，可對大尺寸試樣進(jìn)行退火模擬，而且冷卻方式多、 冷卻速度快、設(shè)備簡單、成本低廉，可連續(xù)模擬帶鋼試樣在連續(xù)退火爐內(nèi)的加熱、均熱、緩 冷、快冷、過時(shí)效的過程。然而，該發(fā)明所提供的裝置沒有明確是否可以在退火過程中對試 樣施加張力，也沒有明確保護(hù)氣氛的露點(diǎn)是否可以調(diào)節(jié)。另外，該發(fā)明采用立式多工位的方 式進(jìn)行加熱，保溫，過時(shí)效和冷卻等退火工藝過程模擬，需要試樣傳動裝置，增加了設(shè)備的 高度。現(xiàn)有的多功能退火模擬器(MULTIPAS)和連續(xù)退火模擬器(CALSIM)也是用于模擬 帶鋼連續(xù)退火的實(shí)驗(yàn)裝置，其中，多功能退火模擬器的基本思想是試樣作為電阻連接到 100kVA變壓器的次級回路中，直接通電加熱，退火在空氣中進(jìn)行。此設(shè)備配置了各種冷卻模 式，能夠模擬連續(xù)退火工藝中的不同冷卻方法，如低速噴氣冷卻、快速噴氣冷卻、噴霧冷卻 和水淬等。該設(shè)備也是采用立式多工位方式，需要試樣傳輸裝置。另外，在空氣中退火試樣 會發(fā)生氧化，也不能研究保護(hù)氣氛對帶鋼表面質(zhì)量的影響以及退火過程中試樣中的合金元與各種保護(hù)氣氛反應(yīng)的現(xiàn)象，其應(yīng)用受到限制。連續(xù)退火模擬器專門被設(shè)計(jì)用來模擬裝備有 快速噴氣冷卻系統(tǒng)的連續(xù)退火線或模擬熱鍍鋅的退火過程。此模擬器主要針對表面性能以及 再結(jié)晶過程的模擬。該模擬系統(tǒng)有1個加料鎖，3個加熱單元和1個冷卻區(qū)，同樣采用立式 多工位配置方案，需要試樣傳輸機(jī)構(gòu)。另外，該設(shè)備所能處理的試樣尺寸為340X100X0.2 2.0mm(長X寬X厚)，加熱速率《30K/s，冷卻速率《100K/s (對于厚0.8mm的試樣)。由于 該設(shè)備的試樣寬度只有100mm，在退火試樣上取橫向拉伸試樣有困難，影響后續(xù)退火試樣力 學(xué)性能的測試。另外，該設(shè)備的加熱和冷卻速率均有限，對研究高強(qiáng)鋼以及一些特殊的退火 工藝有局限性。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有連續(xù)退火工藝模擬裝置存在的不足，本發(fā)明提供了一種功能更為全面，結(jié)構(gòu)更 加簡單，適用性更強(qiáng)的冷軋帶鋼連續(xù)退火模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)。本發(fā)明主要由實(shí)驗(yàn)機(jī)本體、試樣加熱裝置、試樣冷卻裝置、液壓張力機(jī)構(gòu)、氣體排放系 統(tǒng)和真空系統(tǒng)組成。實(shí)驗(yàn)機(jī)本體主要由機(jī)座、爐蓋、爐體、臺車和臺車驅(qū)動機(jī)構(gòu)構(gòu)成。其中爐體通過爐體底 座固定在機(jī)座上，爐蓋通過爐蓋底座固定在臺車上，臺車驅(qū)動機(jī)構(gòu)可以驅(qū)動臺車和固定在臺 車上的爐蓋相對于爐體移動，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)機(jī)的打開和關(guān)閉。臺車的驅(qū)動機(jī)構(gòu)采用導(dǎo)軌滑塊運(yùn)動 副，由氣缸驅(qū)動，當(dāng)裝卸試樣和在試樣上焊接熱電偶時(shí)爐蓋打開，退火時(shí)爐蓋關(guān)閉，形成密 閉的退火環(huán)境。爐蓋由雙層不銹鋼鋼板、爐蓋法蘭和中心安裝座經(jīng)氣密性焊接制成，可通水 冷卻。加熱電流的引入電極、加熱電極、夾緊機(jī)構(gòu)和張力機(jī)構(gòu)均安裝在爐蓋上并隨爐蓋一起 移動。測溫?zé)犭娕嫉囊龆俗右舶惭b在爐蓋上。爐體由雙層不銹鋼鋼板和爐體法蘭經(jīng)氣密性 焊接制成，可通水冷卻。在爐體的前后兩側(cè)設(shè)有冷卻噴嘴安裝法蘭口，以便于噴嘴的安裝和 維護(hù)以及冷卻介質(zhì)的通入。爐體和爐蓋的密封采用雙密封圈結(jié)構(gòu)，在雙密封圈之間通入一定 壓力的氮?dú)?，通過檢測氮?dú)獾牧髁靠梢员O(jiān)測爐體和爐蓋的密封狀況。爐體上設(shè)有觀察窗口， 可以觀察爐內(nèi)狀況。爐體的上面設(shè)有排氣口，與氣體排放系統(tǒng)密封連接。氫氣分析的取樣口、 露點(diǎn)測量探頭的安裝座和氧分析探頭的安裝座也設(shè)在爐體上部。在爐體的下部設(shè)有冷卻水排 放口，該排放口通過過濾器和開關(guān)閥將噴霧冷卻時(shí)噴到爐內(nèi)的冷卻水排出。在爐體的端部設(shè) 有抽真空口、氮?dú)饩o急吹掃口和保護(hù)氣氛入口，這些接口分別與真空泵和保護(hù)氣氛供給系統(tǒng) 相連接，用于退火前的抽真空、氮?dú)獯祾吆屯ㄈ氡Ｗo(hù)氣氛。爐體上還設(shè)有壓力傳感器接口， 安裝的壓力傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測爐內(nèi)壓力。采用含氫的氣氛退火時(shí)爐內(nèi)保持微正壓。試樣加熱裝置由變壓器、可控硅、熱電偶、電流互感器、大電流引入電極，加熱電極，過渡電極和軟、硬導(dǎo)電銅排以及夾緊機(jī)構(gòu)組成，其中，變壓器次級線圈的兩個輸出端分別與 兩個引入電極的一端連接，引入電極的另一端與過渡電極連接，過渡電極通過軟、硬導(dǎo)電銅 排與一對加熱電極連接，試樣的兩端通過夾緊機(jī)構(gòu)與加熱電極緊密接觸，形成電流回路。引入電極、過渡電極和加熱電極均通水冷卻。試樣的溫度通過焊接于試樣上的熱電偶測量。變 壓器次級輸出電流通過可控硅調(diào)節(jié)，加熱電流的大小通過電流互感器測量。試樣的安裝和夾 緊以及熱電偶的焊接由人工完成。試樣冷卻裝置包括4個噴嘴、噴嘴位置和角度調(diào)整機(jī)構(gòu)、連接軟管、分氣管、分水管和 冷卻氣/水供給系統(tǒng)等構(gòu)成。冷卻方式有噴氣冷卻和噴霧冷卻，并且這二種冷卻方式在一套噴 嘴上實(shí)現(xiàn)。4個噴嘴布置在試樣的兩側(cè)，每側(cè)各有2個。噴嘴相對試樣的距離和角度、同一 側(cè)兩噴嘴之間的距離以及噴嘴縫隙寬度均可人工調(diào)整。每個噴嘴有2個進(jìn)氣口和2個進(jìn)水口， 并通過軟管與分氣管和分水管相連。分氣管和分水管安裝在爐體前后兩側(cè)的冷卻噴嘴安裝法 蘭口上，通過分氣管和分水管將冷卻氣體和冷卻水分配給4個噴嘴。噴氣冷卻的冷速率最大 10(TC/s;噴霧冷卻的冷卻速率最大60(TC/s。冷卻介質(zhì)為氮?dú)?，氫氣，水或它們的混合物。?卻方式的變換通過冷卻氣體和冷卻水的開關(guān)閥控制。冷卻速率和冷卻均勻性可通過調(diào)整冷卻 介質(zhì)的流量以及噴嘴的位置和角度等進(jìn)行調(diào)節(jié)。液壓張力機(jī)構(gòu)由張力油缸、張力連桿、張力連桿連接塊、滑板和由三個導(dǎo)杠及左/右三角 架組成的剛性框架構(gòu)成。其中，張力油缸安裝在爐蓋的中心安裝座上，剛性框架通過左三角 架也安裝在爐蓋的中心安裝座上，張力油缸的缸桿通過張力連桿和張力連桿連接塊與滑板連 接，滑板可以在導(dǎo)杠上滑動。兩個加熱電極和夾緊機(jī)構(gòu)分別固定在右三角架和滑板上，右三 角架固定不動。張力油缸驅(qū)動滑板和其上的加熱電極及夾緊機(jī)構(gòu)對夾緊在兩個加熱電極之間 的試樣施加張力。張力最大1000kg，可以根據(jù)加熱溫度或退火進(jìn)程進(jìn)行調(diào)節(jié)。真空系統(tǒng)用于爐內(nèi)抽真空，由真空泵，開關(guān)閥和連接軟管構(gòu)成。采用真空系統(tǒng)可替代氮 氣吹掃過程，或減少吹掃時(shí)間和氮?dú)庥昧?。氣體排放系統(tǒng)由流量調(diào)節(jié)閥、阻火器和管道構(gòu)成。試樣加熱時(shí)爐內(nèi)始終通入保護(hù)氣體， 使?fàn)t內(nèi)保持微正壓。當(dāng)進(jìn)行爐內(nèi)吹掃或試樣冷卻時(shí)，通入爐內(nèi)的氣體流量明顯增加，在這兩 種情況下，通過氣體排放系統(tǒng)的流量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)排放流量，保證爐內(nèi)壓力。所排放的氣體通 過管道排放到室外，保證安全，室外排放口安裝阻火器。.本發(fā)明可用于普碳鋼、高強(qiáng)鋼和不銹等冷軋鋼種開發(fā)和連續(xù)退火工藝的實(shí)驗(yàn)研究，其特 征是采用單片試樣，在由爐蓋和爐體構(gòu)成的密閉環(huán)境中進(jìn)行保護(hù)氣氛退火實(shí)驗(yàn)；退火實(shí)驗(yàn)的 加熱方式為直接電阻加熱；退火實(shí)驗(yàn)的冷卻采用組合式噴氣/噴霧噴嘴，冷卻介質(zhì)可以是氮?dú)?，氫氣，水或它們的混合物；退火在保護(hù)氣氛中進(jìn)行，保護(hù)氣氛可以是氮?dú)?，氫氣或它們的?合氣體，保護(hù)氣氛的氫氣含量從0 100%連續(xù)可調(diào)，保護(hù)氣氛的露點(diǎn)從一6(TC + 5(TC連續(xù) 可調(diào)；保護(hù)氣氛的壓力為微正壓，可以通過保護(hù)氣氛的流量控制器和爐體氣體排放的流量調(diào) 節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)控制；退火過程中可以通過一個張力油缸對試樣施加張力，張力最大為1000kg; 在通入含氫氣的保護(hù)氣氛之前對密閉的退火爐進(jìn)行抽真空，以排出爐內(nèi)的氧氣；該設(shè)備具有 功能全，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便、安全，加熱和冷卻控制精確，熱效率高，實(shí)驗(yàn)效率高，成本 低等特點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明冷軋帶鋼連續(xù)退火實(shí)驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明試樣加熱裝置示意圖； 圖3為本發(fā)明冷卻噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本發(fā)明冷卻噴嘴布置示意圖；圖5為本發(fā)明冷卻噴嘴和角度調(diào)整機(jī)構(gòu)的安裝塊的剖面示意圖； 圖6為本發(fā)明張力機(jī)構(gòu)和夾緊機(jī)構(gòu)示意圖；圖中1機(jī)座，2滑塊，3導(dǎo)軌，4臺車，5爐蓋底座，6氣缸，7分水管，8爐體底座， 9氮?dú)饩o急吹掃口， IO保護(hù)氣氛入口， ll抽真空口， 12噴嘴，13分氣管，14爐體，15排氣 流量調(diào)節(jié)閥，16過渡電極，17硬導(dǎo)電銅排，18右三角架，19導(dǎo)杠，20試樣，21加熱電極， 22滑板，23軟導(dǎo)線，24左三角架，25爐蓋，26引入電極法蘭座，27引入電極，28中心安 裝座，29張力油缸，30電流互感器，31變壓器，32可控硅，33引入電極法蘭，34進(jìn)氣管， 35進(jìn)水管，36端蓋，37噴嘴體，38調(diào)節(jié)螺栓，39調(diào)節(jié)板，40固定螺栓，41窄縫，42絕緣 板，43壓緊螺栓，44U形座，45夾緊壓塊，46張力連桿連接塊，47張力連桿動密封機(jī)構(gòu)， 48張力連桿，49安裝桿，50安裝塊，51螺栓I， 52螺栓II， 53圓孔I， 54圓孔II， 55螺 紋孔，56窄縫，57通孔。
具體實(shí)施例方式以下根據(jù)附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。圖l為冷軋帶鋼連續(xù)退火模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。實(shí)驗(yàn)機(jī)本體主要由機(jī)座l、爐蓋25、 爐體14、臺車4和臺車驅(qū)動機(jī)構(gòu)構(gòu)成。其中爐體14通過爐體底座8固定在機(jī)座1上，爐蓋 25通過爐蓋底座5固定在臺車4上，臺車驅(qū)動機(jī)構(gòu)可以驅(qū)動臺車4和固定在臺車上的爐蓋25 相對于爐體14移動，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)機(jī)的打開和關(guān)閉。臺車的驅(qū)動機(jī)構(gòu)采用導(dǎo)軌3和滑塊2為運(yùn)動 副，由氣缸6驅(qū)動，當(dāng)裝卸試樣20和在試樣上焊接熱電偶時(shí)爐蓋25打開，退火時(shí)爐蓋25關(guān)閉，形成密閉的退火環(huán)境。爐蓋25由雙層不銹鋼鋼板、爐蓋法蘭和中心安裝座28經(jīng)氣密性 焊接制成，可通水冷卻。引入電極27通過其上的法蘭33 (圖2)安裝在爐蓋的引入電極法蘭 座26上,將加熱電流引入爐內(nèi)。加熱電極21、夾緊機(jī)構(gòu)和張力機(jī)構(gòu)通過由導(dǎo)杠19及左三角架 24和右三角架18組成的剛性框架安裝在爐蓋的中心安裝座28上并隨爐蓋一起移動。測溫?zé)?電偶的引出端子也安裝在爐蓋上。爐體14由雙層不銹鋼鋼板和爐體法蘭經(jīng)氣密性焊接制成， 可通水冷卻。在爐體的前后兩側(cè)設(shè)有冷卻噴嘴安裝法蘭口，以便于噴嘴的安裝和維護(hù)以及冷 卻介質(zhì)的通入。爐體14和爐蓋25的密封采用雙密封圈結(jié)構(gòu)，在雙密封圈之間通入一定壓力 的氮?dú)?，通過檢測氮?dú)獾牧髁靠梢员O(jiān)測爐體和爐蓋之間的密封狀況。爐體上設(shè)有觀察窗口， 可以觀察爐內(nèi)狀況。爐體14的上面設(shè)有排氣口，排氣口處安裝有排氣流量調(diào)節(jié)閥15。氫氣 分析的取樣口、露點(diǎn)測量探頭的安裝座和氧分析探頭的安裝座也設(shè)在爐體上部。在爐體的下 部設(shè)有冷卻水排放口，該排放口通過過濾器和開關(guān)閥將噴霧冷卻時(shí)噴到爐內(nèi)的冷卻水排出。 在爐體14的端部設(shè)有抽真空口 11、氮?dú)饩o急吹掃口 9和保護(hù)氣氛入口 10，這些接口分別與 真空泵和保護(hù)氣氛供給系統(tǒng)相連接，用于退火前的抽真空、氮?dú)獯祾吆屯ㄈ氡Ｗo(hù)氣氛。爐體 14上還設(shè)有壓力傳感器接口，安裝的壓力傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測爐內(nèi)壓力。采用含氫的氣氛退火時(shí) 爐內(nèi)保持微正壓。圖2為試樣加熱裝置示意圖。加熱裝置由變壓器31、可控硅32、電流互感器30、大電 流引入電極27，加熱電極21，過渡電極16、軟導(dǎo)電銅排23、硬導(dǎo)電銅排17和夾緊機(jī)構(gòu)組成， 其中，變壓器30次級線圈的兩個輸出端分別與兩個引入電極27的一端連接，引入電極27的 另一端與過渡電極連接16，過渡電極通過軟導(dǎo)電銅排23和硬導(dǎo)電銅排17與一對加熱電極21 連接，試樣20的兩端通過夾緊機(jī)構(gòu)與加熱電極21緊密接觸，形成電流回路。引入電極27通 過法蘭33與爐蓋引入電極法蘭座26連接，將加熱電流引入爐內(nèi)，連接處采用橡膠圈密封， 同時(shí)采取絕緣措施，使引入電極與爐蓋絕緣。引入電極27、過渡電極16和加熱電極21均通 水冷卻。試樣的溫度通過焊接于試樣上的熱電偶測量。變壓器31次級輸出電流通過可控硅 32調(diào)節(jié)，加熱電流的大小通過電流互感器30測量。試樣的安裝和夾緊以及熱電偶的焊接由 人工完成。圖3是冷卻噴嘴12的結(jié)構(gòu)示意圖，噴嘴由噴嘴體37、調(diào)節(jié)板39、端蓋36、進(jìn)水管35 和進(jìn)氣管34組成。噴嘴體37為一中空的長方體，其右側(cè)有一個凸出的唇邊，調(diào)節(jié)板39通過 螺栓40固定在噴嘴體37上，調(diào)節(jié)板的一個邊與噴嘴體凸出的唇邊形成一個窄縫41。當(dāng)需要 調(diào)節(jié)噴嘴窄縫41的寬度時(shí)，松開螺栓40，利用螺栓38進(jìn)行調(diào)節(jié)。兩個端蓋36分別固定在 噴嘴體37的兩端，與噴嘴體構(gòu)成一個空腔。每個噴嘴有兩個進(jìn)氣管34和兩個進(jìn)水管35，進(jìn)氣管34固定在端蓋36上，進(jìn)水管35固定在進(jìn)氣管34上。進(jìn)水管35和進(jìn)氣管34通過軟管 與分氣管13和分水管7(見圖l)相連。分氣管13和分水管7安裝在爐體前后兩側(cè)的冷卻噴嘴 安裝法蘭口上，其爐外的接口分別與冷卻氣體開關(guān)閥和冷卻水開關(guān)閥連接。噴氣和噴霧狀態(tài) 的實(shí)現(xiàn)方法如下當(dāng)冷卻水的開關(guān)閥關(guān)閉，冷卻氣的開關(guān)閥打開時(shí)，只有冷卻氣通過進(jìn)氣管 34進(jìn)入噴嘴的空腔，并從窄縫41噴出，即為噴氣狀態(tài)；當(dāng)冷卻水和冷卻氣的開關(guān)闊都打開 時(shí)，冷卻水從進(jìn)水管35進(jìn)入進(jìn)氣管34，并被冷卻氣體打散，形成氣霧，從窄縫41噴出，即 為噴霧狀態(tài)。圖4為冷卻噴嘴布置示意圖。在試樣20兩側(cè)各布置兩個噴嘴12,同一側(cè)兩個噴嘴之間的 距離A，噴嘴距試樣的距離B，噴嘴的噴吹角度C和噴嘴的窄縫寬度D均可手動調(diào)整，以保證 最佳的冷卻效率和冷卻均勻性。噴嘴位置和角度調(diào)整機(jī)構(gòu)包括八個安裝桿49和八個安裝塊 50，每個噴嘴各有二個安裝桿和二個安裝塊。噴嘴位置和角度調(diào)整方法如下松開安裝塊50 上的螺栓I51，使安裝塊連同噴嘴12—起沿安裝桿49的軸向左右移動，即可調(diào)整噴嘴12與 試樣20之間的距離B;松開安裝塊50上的螺栓52 (見圖3)，以進(jìn)氣管34的軸線為中心旋 轉(zhuǎn)噴嘴12，即可調(diào)整噴嘴12的噴吹角度C;同一側(cè)兩個噴嘴之間距離A的調(diào)整可以通過更 換具有不同E值(見圖5)的安裝塊50實(shí)現(xiàn)。圖5是安裝塊50的剖面示意圖。安裝塊50的兩端各有一個圓孔I53和圓孔I154，兩圓 孔的軸線相互垂直。 一端的圓孔I53套在安裝桿49上，另一端的圓孔II54套在噴嘴的進(jìn)氣 管34上。圓孔I53和圓孔I1 54與安裝塊50的上下端面之間沿圓孔的軸向開有窄縫56，垂 直于窄縫的方向開有通孔57和螺栓孔55，通孔中穿有螺栓I 51或螺栓II 52，通過旋緊螺栓 I 51和螺栓II 52使安裝塊50與安裝桿49和噴嘴進(jìn)氣管34固定，實(shí)現(xiàn)噴嘴的固定。圖6為張力機(jī)構(gòu)和夾緊機(jī)構(gòu)示意圖。張力油缸29安裝在爐蓋的中心安裝座28上，油缸 的缸桿通過張力連桿48,張力連桿連接塊46與滑板22連接。在中心安裝座與張力連桿之間 有一動密封機(jī)構(gòu)47。夾緊機(jī)構(gòu)由U形座44，夾緊壓塊45和夾緊螺栓43組成，夾緊螺栓共8 個，左右各4個。U形座44分別安裝在滑板22和右三角架18上，在它們之間通過絕緣板 42進(jìn)行絕緣。加熱電極21安裝在U形座44上。具體夾緊過程如下將試樣20放在加熱電 極21和夾緊壓塊之間45，旋轉(zhuǎn)夾緊螺栓43，驅(qū)動夾緊壓塊將試樣壓緊在加熱電極上。夾緊 螺栓的夾緊力可通過力矩扳手控制。夾緊力的大小保證試樣在加熱電極和夾緊壓塊之間所產(chǎn) 生的摩擦力與張力油缸對試樣所施加的張力相平衡。
權(quán)利要求
1.一種冷軋帶鋼連續(xù)退火模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)，包括實(shí)驗(yàn)機(jī)本體、試樣加熱裝置、試樣冷卻裝置、張力機(jī)構(gòu)、氣體排放系統(tǒng)和真空系統(tǒng)，其特征在于實(shí)驗(yàn)機(jī)本體臥式放置，實(shí)驗(yàn)機(jī)本體由機(jī)座、爐蓋、爐體、臺車和臺車驅(qū)動機(jī)構(gòu)組成，爐體通過底座固定在機(jī)座上，爐蓋通過爐蓋底座固定在臺車上，臺車的驅(qū)動機(jī)構(gòu)采用導(dǎo)軌滑塊運(yùn)動副，由氣缸驅(qū)動，加熱電流的引入電極、加熱電極、夾緊機(jī)構(gòu)和張力機(jī)構(gòu)均安裝在爐蓋上，試樣冷卻裝置安裝在爐體的內(nèi)壁上，在爐體的前后兩側(cè)設(shè)有冷卻噴嘴安裝法蘭口，試樣冷卻裝置的分水管和分氣管焊接在該法蘭口上，爐體的上面設(shè)有排氣口，與氣體排放系統(tǒng)密封連接，在爐體的下部設(shè)有冷卻水排放口，在爐體的端部設(shè)有抽真空口、氮?dú)饩o急吹掃口和保護(hù)氣氛入口，這些接口分別與真空泵和保護(hù)氣氛供給系統(tǒng)相連接，爐體上還設(shè)有壓力傳感器接口，并安裝有壓力傳感器，張力油缸安裝在爐蓋的中心安裝座上，剛性框架通過左三角架也安裝在爐蓋的中心安裝座上，張力油缸的缸桿通過張力連桿和張力連桿連接塊與滑板連接，兩個加熱電極和夾緊機(jī)構(gòu)分別固定在右三角架和滑板上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷軋帶鋼連續(xù)退火模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述的爐蓋由雙層不銹 鋼鋼板、爐蓋法蘭和中心安裝座經(jīng)氣密性焊接制成，通水冷卻，爐蓋上還安裝有測溫?zé)犭?偶的引出端子、引入電極安裝法蘭座及冷卻水引入法蘭座。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷軋帶鋼連續(xù)退火模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述的爐體由雙層不銹 鋼鋼板和爐體法蘭經(jīng)氣密性焊接制成，通水冷卻，爐體和爐蓋的密封采用雙密封圈結(jié)構(gòu)， 在雙密封圈之間通入氮?dú)?，并通過檢測氮?dú)獾牧髁勘O(jiān)測爐體和爐蓋的密封狀況。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷軋帶鋼連續(xù)退火模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)，其特征在于在爐體上還設(shè)有觀察窗 口，在爐體的上部還設(shè)有氫氣分析的取樣口、露點(diǎn)測量探頭的安裝座和氧分析探頭的安裝 座，爐體還設(shè)有真空口，并通過真空軟管和閥門與真空泵連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷軋帶鋼連續(xù)退火模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述的試樣加熱裝置包 括變壓器、可控硅、熱電偶、電流互感器、'大電流引入電極、加熱電極、過渡電極和軟、 硬導(dǎo)電銅排以及夾緊機(jī)構(gòu)，變壓器次級線圈的兩個輸出端分別與兩個引入電極的一端連 接，引入電極的另一端與過渡電極連接，過渡電極通過軟、硬導(dǎo)電銅排與一對加熱電極連 接，試樣的兩端通過夾緊機(jī)構(gòu)與加熱電極緊密接觸，形成電流回路，所述的引入電極、過 渡電極和加熱電極均通水冷卻。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷軋帶鋼連續(xù)退火模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述的試樣冷卻裝置包 括4個噴嘴、噴嘴位置和角度調(diào)整機(jī)構(gòu)、連接軟管、分氣管、分水管和冷卻氣/水供給系 統(tǒng)，4個噴嘴分別布置在試樣的兩側(cè)，每個噴嘴有2個進(jìn)氣口和2個進(jìn)水口，并通過軟管與分氣管和分水管相連，分氣管和分水管安裝在爐體前后兩側(cè)的冷卻噴嘴安裝法蘭口上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的試樣冷卻裝置，其特征在于所述的噴嘴包括噴嘴體，調(diào)節(jié)板，端蓋， 進(jìn)氣管和進(jìn)水管，噴嘴體為一中空的長方體，有一凸出的唇邊，調(diào)節(jié)板通過螺栓固定在噴 嘴體上，調(diào)節(jié)板的一個邊與噴嘴體凸出的唇邊形成一個窄縫，兩個端蓋分別固定在噴嘴體 的兩端，與噴嘴體構(gòu)成一個空腔，進(jìn)氣管固定在端蓋上，進(jìn)水管固定在進(jìn)氣管上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的試樣冷卻裝置，其特征在于所述的噴嘴位置和角度調(diào)整機(jī)構(gòu)包括安 裝桿和安裝塊，安裝桿為圓柱形， 一端固定在爐體的內(nèi)壁上，其軸線與試樣垂直，安裝塊 的兩端各有一個圓孔，兩圓孔的軸線相互垂直， 一端的圓孔套在安裝桿上，另一端的圓孔 套在噴嘴的進(jìn)氣管上，安裝塊上圓孔與端面之間沿圓孔的軸向開有窄縫，垂直于窄縫的方 向開有通孔和螺栓孔，通孔中穿有螺栓，通過旋緊螺栓使安裝塊與安裝桿和噴嘴進(jìn)氣管相 對固定，實(shí)現(xiàn)噴嘴的固定。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷軋帶鋼連續(xù)退火模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述的張力機(jī)構(gòu)由張力 油缸、張力連桿、張力連桿連接塊、滑板和導(dǎo)杠及左/右三角架組成的剛性框架構(gòu)成，張 力油缸安裝在爐蓋的中心安裝座上，剛性框架通過左三角架也安裝在爐蓋的中心安裝座 上，張力油缸的缸桿通過張力連桿和張力連桿連接塊與滑板連接，滑板可以在導(dǎo)杠上滑動， 兩個加熱電極和夾緊機(jī)構(gòu)分別固定在右三角架和滑板上，右三角架固定不動，張力油缸驅(qū) 動滑板和其上的加熱電極及夾緊機(jī)構(gòu)對夾緊在兩個加熱電極之間的試樣施加張力。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷軋帶鋼連續(xù)退火模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述氣體排放系統(tǒng)由流 量調(diào)節(jié)閥、阻火器和管道構(gòu)成。
全文摘要
一種冷軋帶鋼連續(xù)退火模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)，包括實(shí)驗(yàn)機(jī)本體、試樣加熱裝置、試樣冷卻裝置、張力機(jī)構(gòu)、氣體排放系統(tǒng)和真空系統(tǒng)，特征是實(shí)驗(yàn)機(jī)本體由機(jī)座、爐蓋、爐體、臺車和臺車驅(qū)動機(jī)構(gòu)組成。臺車驅(qū)動機(jī)構(gòu)采用導(dǎo)軌滑塊運(yùn)動副；試樣冷卻裝置安裝在爐體的內(nèi)壁上，試樣冷卻裝置的分水管和分氣管焊在冷卻噴嘴安裝法蘭口上，爐體端部設(shè)有抽真空口、氮?dú)饩o急吹掃口和保護(hù)氣氛入口，爐體上還設(shè)有壓力傳感器接口，并安裝有壓力傳感器，張力油缸和剛性框架均裝在爐蓋的中心安裝座上，張力油缸的缸桿通過張力連桿和張力連桿連接塊與滑板連接，兩個加熱電極和夾緊機(jī)構(gòu)分別固定在右三角架和滑板上。本發(fā)明設(shè)備具有功能全、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、安全、成本低等特點(diǎn)。
文檔編號G01N33/20GK101221161SQ20081001012
公開日2008年7月16日 申請日期2008年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月16日
發(fā)明者劉相華, 張殿華, 李建平, 王國棟, 花福安 申請人:東北大學(xué)