專利名稱：控制冷卻連續(xù)熱處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種控制冷卻連續(xù)熱處理裝置，用于金屬線材的熱處理設(shè)備，屬于冶金領(lǐng)域。
目前，國內(nèi)對1.40～6.50mm的高強度鋼絲進行熱處理，采用工藝是將鋼絲加熱到900～950℃，在500～550℃的鉛槽里進行等溫處理(即鉛浴)，鋼絲再經(jīng)過酸洗處理。
現(xiàn)有技術(shù)的不足之處在于鉛塵和酸霧引起嚴(yán)重的環(huán)境污染；鋼絲容易掛鉛、酸洗后的鋼絲容易產(chǎn)生氫脆，產(chǎn)品質(zhì)量得不到保證；操作困難；酸、鉛成本高；酸蝕造成金屬損失。
本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種控制冷卻連續(xù)熱處理裝置，其特征在于放線架后面有鋼絲清洗槽、馬弗爐、控制冷卻管，呈順序排列。馬弗爐與控制冷卻管內(nèi)的小管21均通入保護氣體。實用新型的技術(shù)方案是φ1.40～φ6.50mm的鋼絲1由工字輪臥式放線架2→鋼絲清洗槽3→馬弗爐4→控制冷卻管5→收線機6。


圖1為鋼絲清洗槽3結(jié)構(gòu)示意圖。鋼絲1，沖洗器7，氣刷8，合金導(dǎo)向模9，水泵10。槽的有效容積2～2.5立方米，清洗液體為水，溫度≥70℃，熱水沖在鋼絲上的壓強為2～4pa，有效沖洗時間為7～9秒。沖洗器7的內(nèi)徑為100mm管子，置于清洗槽的上部，沖洗器7兩端敞口，裝有合金模9，沖洗器7上壁管開有一孔和立式泵10相通，立式泵10將清洗槽內(nèi)的熱水抽入沖洗器7內(nèi)，熱水沖洗流動方向和鋼絲運動方向相反，沖洗后的水從敞口的二端溢出，流入清洗槽循環(huán)使用。
氣刷8裝在鋼絲清洗槽3的出口端，圖2為氣刷結(jié)構(gòu)圖。它由空氣調(diào)節(jié)體11、密封圈12、固定體13、壓蓋14、固定螺釘15、圓錐孔固定墊16和合金模9組成。其工作原理是固定體13和空氣調(diào)節(jié)體11開有空氣流通孔，圓錐孔固定墊16的圓錐形尾端套在空氣調(diào)節(jié)體11的圓錐形頂端外形成圓錐形間隙縫17，使壓縮空氣從空氣流通孔經(jīng)過縫隙17吹向帶有水分的鋼絲上，吹入壓強為2～4pa的壓縮空氣，壓縮空氣吹的方向與鋼絲走向相反，從而吹干鋼絲上的水分?？p隙17的大小，通過調(diào)節(jié)空氣調(diào)節(jié)體11，它的頂端有一定錐度，當(dāng)空氣調(diào)節(jié)體11向鋼絲走向處移動，則縫隙17變大，吹進的壓縮空氣氣流量大，氣流速度相對減少。圓錐孔固定墊16開有收斂形圓錐孔，空氣調(diào)節(jié)體11尾端裝有合金模9，便于鋼絲通過。密封圈12為橡膠制品，裝在相配合的零件之間，它的彈性膨脹使各配件緊密配合，防止氣體泄漏。固定體13裝在沖洗槽壁上，使氣刷整體固定在一定位置。
圖3為馬弗爐結(jié)構(gòu)示意圖。由耐高溫不銹鋼管制成馬弗爐管18，彈簧19，電阻絲20。不銹鋼管18壁厚3～3.5mm，內(nèi)徑為65～75mm。在高溫下馬弗爐管要產(chǎn)生膨脹，為保證馬弗爐管18平直，將馬弗爐管一端固定，另一端裝上壓縮彈簧19，彈簧19套在鋼絲進口處爐外部分的不銹鋼管外，以保證爐內(nèi)不銹鋼管18的平直度和單向延伸。電阻絲20與鋼絲1走向垂直，每隔100～120mm有一組電阻絲加熱，電阻絲20與不銹鋼管18之間垂直距離為120～150mm，進行輻射加熱，爐溫控制在920～930℃±。在不銹鋼管18的一端通入氮氣和氫氣，它們不僅起到保護氣氛作用，而且作為熱傳導(dǎo)介質(zhì)將不銹鋼管壁的熱量傳給正在向前運動的鋼絲，起到熱傳導(dǎo)作用，提高爐子熱效率。
圖4為控制冷卻管結(jié)構(gòu)圖，控制冷卻管5二端有端蓋22，控制冷卻管5內(nèi)可有1～2個無縫鋼管的小管21，小管21的鋼絲進口端通過端蓋22，與馬弗爐管18相通?？刂评鋮s管5壁厚2～4mm，公稱直徑65～75mm，小管21壁厚1.6～2.0mm，公稱直徑18～22mm。小管21與馬弗爐管18內(nèi)均通有微呈正壓的氮、氫混合氣體。在控制冷卻管5和小管21之間通有冷卻水，在控制冷卻管5二側(cè)端分別裝有冷卻水進管23、冷卻水出管24，由于鋼絲1的熱量通過氮、氫混合氣體迅速傳導(dǎo)給小管21的管壁，管壁由水冷卻，達到冷卻鋼絲的目的。冷卻水壓強2～2.5pa，冷卻水出水溫度控制在40℃±5℃。
馬弗爐管18和控制冷卻管5內(nèi)的小管21都通有25％氮氣和75％氫氣，形成保護氣氛，防止鋼絲1表面氧化。氮、氫混合氣體由液氨制氫爐(AQ－5B型，蘇州凈化設(shè)備廠)產(chǎn)生，由氮氣和氫氣組成的混合氣體分別通入馬弗爐管18和控制冷卻管5內(nèi)的小管21，微呈正壓，使馬弗爐18和小管21的二端均冒小火。
本實用新型的技術(shù)特征在于整個加熱爐和等溫?zé)崽幚砭捎帽Ｗo氣氛，從而防止鋼絲表面被氧化，保證了鋼絲熱處理連續(xù)進行。
圖1鋼絲清洗槽結(jié)構(gòu)圖圖2氣刷圖圖3馬弗爐結(jié)構(gòu)示意圖圖4控制冷卻管結(jié)構(gòu)示意圖下面結(jié)合實施例對本實用新型進一步加以說明以六根鋼絲同時進行控制冷卻連續(xù)熱處理為例，鋼絲規(guī)格2mm，纏繞在工字輪臥式放線架上，工字輪外徑φ1150mm，內(nèi)徑780mm，寬320mm，容量700kg，鋼絲纏繞半徑大，鋼絲平直度好。用六根工字輪臥式放線架同時放線，六根鋼絲同步向前行進，進入鋼洗清洗槽3，鋼絲清洗槽上部并列三組沖洗器7、氣刷8、合金模9，三個沖洗器合用一個普通立式泵10，清洗槽有效容積2立方米，清洗液體是水，溫度70℃，壓強為3pa，有效沖洗時間為8秒左右，從普通立式泵10通過沖洗器7上壁孔噴入熱水，方向和鋼絲運動方向相反，每個沖洗器里同時對二根并列的鋼絲沖洗。沖洗器7二端的合金模9內(nèi)孔孔徑為10mm，起到定位、導(dǎo)向作用。二根鋼絲為一組經(jīng)過氣刷到馬弗爐，通入氣刷的壓縮空氣壓強為2.5pa，圓錐形間隙縫17控制在2.5mm。每二根鋼絲進入一根馬弗爐管18，馬弗爐內(nèi)并列安裝三根馬弗爐管18，爐長15米，Dv＝33.6，爐子分三段式控制，爐溫均控制在930℃±5℃，三段均溫。馬弗爐管采用耐高溫不銹鋼管，在高溫時要產(chǎn)生膨脹，為此，在鋼絲進口處爐外部分的不銹鋼管外套有一定張力的彈簧，以保證爐內(nèi)不銹鋼管的平直和單向延伸，彈簧直徑10mm，總長1米，螺距20mm，鋼絲在不銹鋼管內(nèi)的行走速度為17.5米／分。
二根并列鋼絲從馬弗爐管出來后，分別單根進入控制冷卻裝置的小管21內(nèi)，控制冷卻可有并列的三根控制冷卻管5，每根控制冷卻管5內(nèi)有二根不銹鋼小管21，小管21與馬弗爐18相連接，小管21和馬弗爐管18內(nèi)通有微正壓的氫、氮混合氣體。在控制冷卻段，鋼絲的熱量通過活潑的氫分子迅速傳導(dǎo)給管壁，管壁熱量由冷卻水帶走，從而起到冷卻鋼絲的作用，經(jīng)過控制冷卻的鋼絲金相組織接近于索氏體。
鋼絲離開小管18后，立即進入飽和濃度的硼砂槽，硼砂溫度保持在90℃±5℃，在鋼絲表面進行鍍層，形成潤滑載體，便于下一道拉拔工藝的進行，然后由收線機纏繞在工字輪上，收線速度為17.5米／分。
上述的控制冷卻連續(xù)熱處理裝置是對六根鋼絲同時進行處理，該裝置鋼絲的根數(shù)可以根據(jù)生產(chǎn)量和場地布置的需要和可能進行選擇。控制冷卻裝置中，控制冷卻管5內(nèi)的小管21也可以是一根管子。
本實用新型的優(yōu)點在于1、鋼絲熱處理始終在保護氣氛下進行，鋼絲不產(chǎn)生氧化，不需要采用酸洗工藝，防止了氫脆；2、鋼絲在控制狀態(tài)下進行冷卻，從而取代了傳統(tǒng)的鉛浴工藝，確保了拉拔性能；3、消除了鉛塵和酸霧，改善了勞動條件；4、減低了生產(chǎn)成本，操作方便，占地面積小，基建投資少。
權(quán)利要求1.一種控制冷卻連續(xù)熱處理裝置，由放線架2，收線機6組成，其特征在于放線架2后面有鋼絲清洗槽3，馬弗爐4和控制冷卻管5，呈順序排列。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制冷卻連續(xù)熱處理裝置，其特征在于鋼絲清洗槽3上部裝有沖洗器7，鋼絲清洗槽3的出口端裝有氣刷8。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制冷卻連續(xù)熱處理裝置，其特征在于控制冷卻管5二端有端蓋22，小管21在控制冷卻管5內(nèi)，小管21的鋼絲進口端穿過端蓋22，與馬弗爐管18相通，在控制冷卻管5二側(cè)端分別裝有冷卻水進管23，冷卻水出管24。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制冷卻連續(xù)熱處理裝置，其特征在于沖洗器7上壁開有孔和水泵相通。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制冷卻連續(xù)熱處理裝置，其特征在于氣刷8由合金模9、空氣調(diào)節(jié)體11、密封圈12、固定體13、壓蓋14、固定螺釘15、圓錐孔固定墊16組成，固定體13和空氣調(diào)節(jié)體11開有空氣流通孔，圓錐孔固定墊16的圓錐形尾端套在空氣調(diào)節(jié)體11的圓錐形頂端外形成圓錐形間隙縫17，空氣調(diào)節(jié)體11尾端裝有合金模9，在相配合的零件之間均裝有 膠密封圈。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制冷卻連續(xù)熱處理裝置，其特征在于馬弗爐4是由馬弗爐管18、彈簧19、電阻絲20組成，馬弗爐管18和控制冷卻管5內(nèi)的小管21均有通管與液氨制氫爐接通。
專利摘要一種控制冷卻連續(xù)熱處理裝置，用于金屬線材的熱處理設(shè)備，屬于機械領(lǐng)域。目前熱處理采用鉛浴、酸洗，環(huán)境污染大，生產(chǎn)成本高，鋼絲容易掛鉛，酸洗后的鋼絲容易產(chǎn)生氫脆。本實用新型加熱和等溫處理過程均采用保護氣氛，由放線架、鋼絲清洗槽、馬弗爐、控制冷卻管、收線機組成，從而防止鋼線表面被氧化，保證了鋼絲處理的連續(xù)進行。其優(yōu)點是鋼絲拉拔性能好，改善了勞動條件，生產(chǎn)成本低，操作方便，占地面積小。
文檔編號C21D9/573GK2076106SQ90211609
公開日1991年5月1日 申請日期1990年2月14日 優(yōu)先權(quán)日1990年2月14日
發(fā)明者鄭漢清, 周建松, 嚴(yán)一民, 梁樂天, 趙茹梅 申請人:江陰鋼繩廠