[發明專利]軋輥旋轉噴霧淬火工藝控制方法

有效

• 申請號: 201310273482.3
• 申請日: 2013-07-01
• 公開（公告）號: CN103382522A
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發明（設計）人: 崔聰聰;劉增輝;王師;吳春京;周虎;楊靜
• 申請（專利權）人: 中鋼集團邢臺機械軋輥有限公司
• 主分類號: C21D11/00
• 分類號: C21D11/00;C21D1/18;C21D9/38
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識產權事務所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 張明月

技術領域

本發明涉及一種淬火工藝控制方法，具體涉及一種大型軋輥在旋轉噴霧淬火過程中的溫度控制方法。

背景技術

噴霧淬火是一種利用噴嘴將高速流動的壓縮空氣與冷卻介質混合，由于壓縮空氣的高速沖擊作用使冷卻液霧化，然后大量的霧粒高速地噴灑到高溫待淬火的工件上，使工件快速冷卻而完成淬火的技術。這種淬火技術具有冷卻均勻、可控性強、冷卻能力可調范圍大、安全無污染等其它淬火方式難以比擬的優點，因而廣泛應用在大型軋輥熱處理領域。

目前，我國軋輥的噴霧熱處理過程都是采用的分段控制的方法，將整個淬火過程分為噴霧階段和噴氣階段，噴霧階段又包括若干具體階段，并且在各個階段設定不同的氣壓值和水壓值，從而控制各個階段的冷卻速度，完成軋輥的噴霧淬火；在噴霧淬火的過程中保持軋輥勻速旋轉，以保證淬火效果的均勻性。在操作過程中，各個階段的氣壓值、水壓值都是憑經驗設定并且在一個階段內為恒定值，無法根據生產現場的實際情況進行實時調節。在軋輥生產中，由于軋輥尺寸、材質多種多樣，因此淬火過程中應當采用的氣壓、水壓也不一樣。如果氣壓、水壓參數設置不當，冷卻強度過大，可能會造成軋輥開裂，給企業帶來經濟損失；若冷卻強度過小，又會造成硬度不足，需要重新加熱淬火，造成資源浪費。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是提供一種軋輥旋轉噴霧淬火工藝控制方法，該方法可以為軋輥的淬火提供合適的冷卻速度，以解決傳統的噴霧淬火過程冷卻強度難以控制、易出現質量事故的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案如下。

軋輥旋轉噴霧淬火工藝控制方法，所使用的淬火溫度控制裝置包括存儲有全局控制程序以及多種軋輥的理想降溫曲線及各種溫度、時間參數的上位機，上位機的輸入端通過信號線連接至少三組沿軋輥表面軸向均勻布置的測溫裝置，上位機的輸出端通過信號線與PLC的輸入端相連接；PLC的輸出端與噴霧控制裝置相連；所述噴霧控制裝置包括與測溫裝置的位置和數量相對應的噴霧裝置，每個噴霧裝置均通過支路水壓控制閥和支路氣壓控制閥與總輸水管道以及總輸氣管道相連；總輸水管道上設置總水壓控制閥，總輸氣管道上設置總氣壓控制閥；

所述全局控制程序的控制方法按如下步驟順序進行：

a）淬火開始前，根據待處理軋輥的尺寸和材質，調取與待處理軋輥相匹配的理想降溫曲線；

b）淬火開始時，首先啟動噴霧控制裝置并開始計時；

c）根據理想降溫曲線，查詢當前淬火時間的理想溫度Ta；

d）測溫裝置檢測軋輥表面實時溫度并將檢測結果傳輸到上位機；

e）上位機記錄各個測溫點的實時溫度，并計算出實時溫度的平均值Tb；

f）判斷實時溫度的平均值Tb是否小于開始風冷溫度，若Tb不小于開始風冷溫度，則執行步驟i）；若Tb小于開始風冷溫度，則執行步驟g）；

g）關閉總水壓控制閥；

h）比較實時溫度的平均值Tb與當前淬火時間的理想溫度Ta的大小，如果Tb大于Ta，則增大氣壓；如果Tb小于Ta，則減小氣壓；如果Tb等于Ta，則維持氣壓不變，然后執行步驟j）；

i）比較實時溫度的平均值Tb與當前淬火時間的理想溫度Ta的大小，若Tb大于Ta，則調節噴霧控制裝置增大水壓和氣壓，若Tb小于Ta，則減少水壓和氣壓；如果Tb等于Ta，則保持水壓、氣壓不變；

j）判斷當前淬火時間是否達到理想降溫曲線的結束時間，若當前時間未達到淬火規定的時間，則返回步驟c）；若當前時間已經達到淬火曲線的結束時間，則關閉噴霧控制裝置，淬火結束。

本發明的進一步改進在于：所述步驟e）中記錄各測溫點的實時溫度后，分別將各測溫點的實時溫度與理想溫度Ta相比較，根據比較結果調整支路水壓控制閥和支路氣壓控制閥對各支路噴霧裝置的水壓、氣壓進行調節。

本發明中步驟i）的改進在于：所述步驟i）中若Tb與Ta相差在預設的噴霧誤差溫度值以上時，則調節噴霧控制裝置的總水壓控制閥和總氣壓控制閥以增大或減小水壓和氣壓。

本發明中步驟h）的改進在于：所述步驟h）中若Tb與Ta相差在預設的風冷誤差溫度值以上時，則調節噴霧控制裝置的總氣壓控制閥以增大或減小氣壓。