專利名稱：一種輥棒式球化退火生產(chǎn)線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種熱處理生產(chǎn)線，尤其涉及一種輥棒球化退火生產(chǎn)線。
背景技術(shù)：
金屬熱處理是將金屬工件放在一定的介質(zhì)中加熱到適宜的溫度，并在此溫度中保持一定時(shí)間后，又以不同速度在不同的介質(zhì)中冷卻，通過改變金屬材料表面或內(nèi)部的顯微組織結(jié)構(gòu)來控制其性能的一種工藝。等溫球化退火是過共析鋼(如軸承鋼)原材料(棒材、線材等)或零件毛坯常用的熱處理工藝，一方面可降低硬度，提高切削性能，為機(jī)加工做準(zhǔn)備，另一方面是為了獲得細(xì)而彌散的球化碳化物，為后續(xù)熱處理(淬火、回火)做組織準(zhǔn)備，以便經(jīng)后續(xù)熱處理后獲得良好的機(jī)械性能，提高熱處理合格率。過共析鋼的等溫球化退火工藝如下:(I)裝爐升溫到奧氏體化溫度保溫，使碳化物溶解；(2)快速冷卻防止碳化物析出；(3)冷到稍低于Arl溫度等溫，使碳化物析出球化；爐冷到室溫或者隨爐冷卻到某較低溫度(如300°C)出爐空冷。現(xiàn)有的過共析鋼球化退火多在周期爐中進(jìn)行，如臺(tái)車爐，罩式爐等。由于所有的工藝階段包括加熱、保溫、等溫及冷卻均在同一爐中進(jìn)行，因此材料從進(jìn)爐到出爐周期很長(zhǎng)，效率低下；另外，現(xiàn)有的爐子不具備快冷裝置，因此不能實(shí)現(xiàn)工藝中的快冷導(dǎo)致碳化物的析出長(zhǎng)大，從而降低了球化效果。現(xiàn)有熱處理設(shè)備往往不能利用高溫?zé)崽幚砗蠊ぜ鋮s過程中的余熱，一般都是隨爐冷卻或空冷，有時(shí)需要借 助大型吹風(fēng)機(jī)加快冷卻。這樣不但白白浪費(fèi)掉大部分熱能，而且爐子冷卻工件同時(shí)需要占用一部分時(shí)間，其他工件需等已處理工件完全冷卻出爐后才能添加新工件，熱處理爐沒有得到最大程度的利用，生產(chǎn)工藝周期長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低下，從而導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加。另外，大部分熱能散失到車間中，使車間溫度升高，嚴(yán)重影響工人的工作環(huán)境。而且，現(xiàn)有熱處理生產(chǎn)線還普遍存在著勞動(dòng)強(qiáng)度大、能量消耗多、故障多維修麻煩、不能自動(dòng)控制和運(yùn)行等缺點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種生產(chǎn)效率高，且可余熱利用的環(huán)形等溫球化退火生產(chǎn)線和等溫球化退火方法。實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案是:一種輥棒式球化退火生產(chǎn)線，依次包括輥棒式上料臺(tái)、冷卻裝置、加熱裝置、輥棒式卸料臺(tái)和上位機(jī)控制系統(tǒng)；所述冷卻裝置包括輥棒式快冷爐和位于輥棒式快冷爐末端的強(qiáng)制快冷室，所述輥棒式快冷爐內(nèi)設(shè)有工件傳輸裝置，所述工件傳輸裝置為雙層結(jié)構(gòu)，包括上層冷工件輸入裝置和下層熱工件輸出裝置。上述技術(shù)方案，所述輥棒式快冷爐前后兩端分別設(shè)有前升降臺(tái)和后升降臺(tái)，所述前升降臺(tái)前端還設(shè)有真空鎖氣室。上述技術(shù)方案，所述輥棒式上料臺(tái)與輥棒式卸料臺(tái)呈“L”型，所述輥棒式上料臺(tái)一端與輥棒式卸料臺(tái)一端之間設(shè)有旋轉(zhuǎn)過渡料臺(tái)，所述旋轉(zhuǎn)過渡料臺(tái)與輥棒式快冷爐和真空鎖氣室設(shè)置在同一直線上。上述技術(shù)方案，所述輥棒式快冷爐上端沿爐體長(zhǎng)度方向設(shè)有多個(gè)油冷循環(huán)風(fēng)扇，所述輥棒式快冷爐下部設(shè)有多個(gè)帶翅片水冷管式換熱器。上述技術(shù)方案，所述強(qiáng)制快冷室上端設(shè)有冷卻風(fēng)管，所述冷卻風(fēng)管與外界冷卻風(fēng)機(jī)相連。上述技術(shù)方案，所述加熱裝置包括位于強(qiáng)制快冷室兩側(cè)的環(huán)形加熱爐和環(huán)形等溫爐，所述環(huán)形加熱爐和環(huán)形等溫爐與強(qiáng)制快冷室相連的通道里設(shè)有用于推動(dòng)工件的高溫推鏈；所述環(huán)形加熱爐與環(huán)形等溫爐通過中門總成與強(qiáng)制快冷室相隔離，所述中門總成可開關(guān)。上述技術(shù)方案，所述環(huán)形加熱爐和環(huán)形等溫爐頂部設(shè)有多個(gè)油冷循環(huán)風(fēng)扇，所述油冷循環(huán)風(fēng)扇旁邊還設(shè)有保護(hù)氣氛進(jìn)氣管、輻射管和熱電偶，所述保護(hù)氣氛進(jìn)氣管、輻射管和熱電偶均插裝在爐體內(nèi)，所述熱電偶與外界溫度控制系統(tǒng)相連。。上述技術(shù)方案，所述環(huán)形加熱爐和環(huán)形等溫爐底部設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)爐底，側(cè)面設(shè)有廣3個(gè)檢修門，所述轉(zhuǎn)動(dòng)爐底內(nèi)部設(shè)有回轉(zhuǎn)支撐。采用上述技術(shù)方案后，本實(shí)用新型具有以下積極的效果:( I)本實(shí)用新型工件傳輸均采用輥棒式設(shè)計(jì)，并通過上位機(jī)控制系統(tǒng)控制整體生產(chǎn)線的運(yùn)行，自動(dòng)化程度高，大幅度降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率；輥棒式快冷爐工件傳輸裝置分上、下兩層，可分別將待處理冷工件和已處理熱工件放置在上層和下層，熱工件冷卻時(shí)釋放的能量可對(duì)上層冷工件進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度可達(dá)30(T500°C，經(jīng)過預(yù)熱的工件進(jìn)入加熱爐進(jìn)行下一部熱處理時(shí)，即可減少升溫時(shí)間，節(jié)約能源，又能避免冷工件直接在加熱爐中快速升溫過程產(chǎn)生 熱應(yīng)力，導(dǎo)致工件開裂、變形等缺陷；同時(shí)還能通過熱量交換提高熱工件的冷卻速率，從而縮短工藝周期，降低生產(chǎn)成本；(2)輥棒式快冷爐前后兩端設(shè)置的前、后升降臺(tái)便于工件的上下轉(zhuǎn)移，而無需將爐外的輥棒式上料臺(tái)和輥棒式卸料臺(tái)分別設(shè)置成與爐體內(nèi)的冷工件輸入裝置和熱工件輸出裝置設(shè)置成同一高度，即節(jié)約了制造設(shè)備的材料，又可大大減少設(shè)備體積，節(jié)省占地空間；真空鎖氣室為可密封的爐室，并設(shè)有抽真空系統(tǒng)，當(dāng)冷、熱工件全部進(jìn)入快冷爐后，對(duì)快冷爐進(jìn)行抽真空，使熱工件在真空狀態(tài)下冷卻，可防止表面氧化脫碳；(3)輥棒式上料臺(tái)與輥棒式卸料臺(tái)均呈“L”型，可縮短生產(chǎn)線長(zhǎng)度，減少占地面積；輥棒式上料臺(tái)、輥棒式卸料臺(tái)及輥棒式快冷爐三者之間通過旋轉(zhuǎn)過渡料臺(tái)轉(zhuǎn)移工件，使生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)更加緊湊；(4)輥棒式快冷爐設(shè)有的油冷循環(huán)風(fēng)扇和帶翅片的水冷式換熱器，油冷循環(huán)風(fēng)扇用于爐內(nèi)氣體的強(qiáng)制循環(huán)，促進(jìn)冷、熱工件的換熱，提高換熱效率，縮短工藝周期；帶翅片的水冷管式換熱器加大熱工件的冷卻速度，達(dá)到快速降溫的目的；(5)本實(shí)用新型強(qiáng)制快冷室及其上端設(shè)有的冷卻風(fēng)管，可實(shí)現(xiàn)工件的快速冷卻，防止碳化物的析出長(zhǎng)大，從而提高球化效果；(6)本實(shí)用新型加熱裝置包括環(huán)形加熱爐和環(huán)形等溫爐兩種，工件的加熱和等溫可在不同爐內(nèi)進(jìn)行，對(duì)一批工件等溫的同時(shí)，也可對(duì)另一批工件進(jìn)行加熱，可大大縮短工藝周期，提聞生廣效率；(7)環(huán)形加熱爐和環(huán)形等溫爐上設(shè)有油冷循環(huán)風(fēng)扇的可對(duì)爐內(nèi)熱流和氣流起到強(qiáng)制循環(huán)的作用，提高工件受熱均勻性；氮?dú)狻⒓淄榛騼烧呋旌衔锏谋Ｗo(hù)氣氛通過保護(hù)氣氛進(jìn)氣管進(jìn)入爐體內(nèi)，可防止工件加熱、保溫過程中表面出現(xiàn)氧化脫碳；輻射管用于加熱爐和等溫爐的升溫、加熱與保溫；與外界相連的溫控系統(tǒng)相連的熱電偶可對(duì)爐內(nèi)溫度進(jìn)行隨時(shí)測(cè)溫，并通過溫控系統(tǒng)調(diào)節(jié)爐內(nèi)溫度，為獲得具有良好組織和性能的工件提供保證；(8)環(huán)形等溫爐和加熱爐還具有轉(zhuǎn)動(dòng)爐底，進(jìn)一步提高了工件熱處理過程中受熱均勻性；(9)本實(shí)用新型用途廣泛，可用于大批量零件或原材料的球化退火處理，也可用于零件的等溫球化退火處理，兼具有節(jié)能環(huán)保、占地小，生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。

為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中圖1為本實(shí)用新型主視圖；圖2為本實(shí)用新型俯視圖；圖3為本實(shí)用新型A-A面剖視圖；圖中1、輥棒式上料臺(tái)；2、冷卻裝置；21、輥棒式快冷爐；21_1、前升降臺(tái)；21_2、后升降臺(tái)；21-3、真空鎖氣室；21-4、帶翅片水冷管式換熱器；22、強(qiáng)制快冷室；22_1、冷卻風(fēng)管；3、加熱裝置；31、環(huán)形加熱爐；32、環(huán)形等溫爐；33、高溫推鏈；4、輥棒式卸料臺(tái)；5、上位機(jī)控制系統(tǒng)；6、工件傳輸裝置；61、冷工件輸入裝置；62、熱工件輸出裝置；7、旋轉(zhuǎn)過渡料臺(tái)；8、油冷循環(huán)風(fēng)扇；9、保護(hù)氣氛進(jìn)氣管；10、輻射管；11、熱電偶；12、檢修門；13、中門總成。
具體實(shí)施方式
(實(shí)施例1)見圖1至圖3，本實(shí)用新型依次包括輥棒式上料臺(tái)1、冷卻裝置2、加熱裝置3、輥棒式卸料臺(tái)4和控制整條流水線的上位機(jī)控制系統(tǒng)5 ;冷卻裝置2包括輥棒式快冷爐21和位于輥棒式快冷爐2末端的強(qiáng)制快冷室22，輥棒式快冷爐21內(nèi)設(shè)有工件傳輸裝置6，工件傳輸裝置6為雙層結(jié)構(gòu)，包括上層冷工件輸入裝置61和下層熱工件輸出裝置62。輥棒式快冷爐21前后兩端分別設(shè)有前升降臺(tái)21-1和后升降臺(tái)21-2，前升降臺(tái)21-1前端還設(shè)有真空鎖氣室21-3，真空鎖氣室21-3為可密封的爐室，爐室內(nèi)設(shè)有抽真空系統(tǒng)，工件完全輸送完畢后，啟動(dòng)抽真空系統(tǒng)，工件即可在真空狀態(tài)下加熱，防止表面氧化脫碳。優(yōu)選地，輥棒式上料臺(tái)I與輥棒式卸料臺(tái)4呈“L”型，可縮短生產(chǎn)線長(zhǎng)度，節(jié)約占地面積；棍棒式上料臺(tái)I 一端與棍棒式卸料臺(tái)4 一端之間設(shè)有旋轉(zhuǎn)過渡料臺(tái)7,旋轉(zhuǎn)過渡料臺(tái)7與輥棒式快冷爐21和真空鎖氣室21-3設(shè)置在同一直線上。優(yōu)選地，輥棒式快冷爐21上端沿爐體長(zhǎng)度方向設(shè)有多個(gè)油冷循環(huán)風(fēng)扇8，輥棒式快冷爐21下部設(shè)有多個(gè)帶翅片水冷管式換熱器21-4。優(yōu)選地，強(qiáng)制快冷室22上端設(shè)有冷卻風(fēng)管22-1，冷卻風(fēng)管22_1與外界冷卻風(fēng)機(jī)相連。加熱裝置3包括位于強(qiáng)制快冷室22兩側(cè)的環(huán)形加熱爐31和環(huán)形等溫爐32，所述環(huán)形加熱爐31和環(huán)形等溫爐32與強(qiáng)制快冷室22相連的通道里設(shè)有用于推動(dòng)工件的高溫推鏈33 ;環(huán)形加熱爐31與環(huán)形等溫爐32通過中門總成13與強(qiáng)制快冷室22相隔離，中門總成13可開關(guān)。環(huán)形加熱爐31和環(huán)形等溫爐32頂部設(shè)有多個(gè)油冷循環(huán)風(fēng)扇8，油冷循環(huán)風(fēng)扇31旁邊還設(shè)有保護(hù)氣氛進(jìn)氣管9、輻射管10和熱電偶11，保護(hù)氣氛進(jìn)氣管9、輻射管10和熱電偶11均插裝在爐體內(nèi)，熱電偶11與外界溫度控制系統(tǒng)相連。優(yōu)選地，環(huán)形加熱爐31和環(huán)形等溫爐32底部設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)爐底，轉(zhuǎn)動(dòng)爐底內(nèi)部設(shè)有回轉(zhuǎn)支撐，可提高爐內(nèi)工件受熱均勻性，側(cè)面各設(shè)有2個(gè)檢修門12，方便了爐體的維修檢查。以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種輥棒式球化退火生產(chǎn)線，依次包括輥棒式上料臺(tái)(I)、冷卻裝置(2)、加熱裝置(3)、輥棒式卸料臺(tái)(4)和上位機(jī)控制系統(tǒng)(5);其特征在于:所述冷卻裝置(2)包括輥棒式快冷爐(21)和位于輥棒式快冷爐(2)末端的強(qiáng)制快冷室(22)，所述輥棒式快冷爐(21)內(nèi)設(shè)有工件傳輸裝置(6 )，所述工件傳輸裝置(6 )為雙層結(jié)構(gòu)，包括上層冷工件輸入裝置(61)和下層熱工件輸出裝置(62)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輥棒式球化退火生產(chǎn)線，其特征在于:所述輥棒式快冷爐(21)前后兩端分別設(shè)有前升降臺(tái)(21-1)和后升降臺(tái)(21-2)，所述前升降臺(tái)(21-1)前端還設(shè)有真空鎖氣室(21-3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輥棒式球化退火生產(chǎn)線，其特征在于:所述輥棒式上料臺(tái)(I)與輥棒式卸料臺(tái)(4)呈“L”型，所述輥棒式上料臺(tái)(I) 一端與輥棒式卸料臺(tái)(4) 一端之間設(shè)有旋轉(zhuǎn)過渡料臺(tái)(7 )，所述旋轉(zhuǎn)過渡料臺(tái)(7 )與輥棒式快冷爐(21)和真空鎖氣室(21-3 )設(shè)置在同一直線上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的輥棒式球化退火生產(chǎn)線，其特征在于:所述輥棒式快冷爐(21)上端沿爐體長(zhǎng)度方向設(shè)有多個(gè)油冷循環(huán)風(fēng)扇(8)，所述輥棒式快冷爐(21)下部設(shè)有多個(gè)帶翅片水冷管式換熱器(21-4)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的輥棒式球化退火生產(chǎn)線，其特征在于:所述強(qiáng)制快冷室(22)上端設(shè)有冷卻風(fēng)管(22-1 )，所述冷卻風(fēng)管(22-1)與外界冷卻風(fēng)機(jī)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輥棒式球化退火生產(chǎn)線，其特征在于:所述加熱裝置(3)包括位于強(qiáng)制快冷室(22 )兩側(cè)的環(huán)形加熱爐(31)和環(huán)形等溫爐(32 )，所述環(huán)形加熱爐(31)和環(huán)形等溫爐(32)與強(qiáng)制快冷室(22)相連的通道里設(shè)有用于推動(dòng)工件的高溫推鏈(33);所述環(huán)形加熱爐(31)與環(huán)形等溫爐(32)通過中門總成(13)與強(qiáng)制快冷室(22)相隔離，所述中門總成(13)可開關(guān)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的輥棒式球化退火生產(chǎn)線，其特征在于:所述環(huán)形加熱爐(31)和環(huán)形等溫爐(32)頂部設(shè)有多個(gè)油冷循環(huán)風(fēng)扇(8)，所述油冷循環(huán)風(fēng)扇(31)旁邊還設(shè)有保護(hù)氣氛進(jìn)氣管(9)、輻射管(10)和熱電偶(11)，所述保護(hù)氣氛進(jìn)氣管(9)、輻射管(10)和熱電偶(11)均插裝在爐體內(nèi)，所述熱電偶(11)與外界溫度控制系統(tǒng)相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的輥棒式球化退火生產(chǎn)線，其特征在于:所述環(huán)形加熱爐(31)和環(huán)形等溫爐(32)底部設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)爐底，側(cè)面設(shè)有廣3個(gè)檢修門(12)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)爐底內(nèi)部設(shè)有回轉(zhuǎn) 支撐。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種熱處理生產(chǎn)線，尤其涉及一種輥棒球化退火生產(chǎn)線，該輥棒式球化退火生產(chǎn)線依次包括輥棒式上料臺(tái)、冷卻裝置、加熱裝置、輥棒式卸料臺(tái)和上位機(jī)控制系統(tǒng)；冷卻裝置包括輥棒式快冷爐和位于輥棒式快冷爐末端的強(qiáng)制快冷室，輥棒式快冷爐內(nèi)設(shè)有工件傳輸裝置，工件傳輸裝置為雙層結(jié)構(gòu)，包括上層冷工件輸入裝置和下層熱工件輸出裝置。本實(shí)用新型自動(dòng)化程度高，大幅度降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，能夠充分利用工件冷卻時(shí)的余熱，節(jié)能環(huán)保，可廣泛用于大批量零件或原材料的球化退火處理，及零件的等溫球化退火處理。
文檔編號(hào)C21D1/32GK203112875SQ20122074070
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者陳德義, 張牛山, 朱景華, 華公平 申請(qǐng)人:赫菲斯熱處理系統(tǒng)江蘇有限公司