[發明專利]用于鋼筋批量熱處理的托架、裝置及方法

有效

• 申請號: 201310410036.2
• 申請日: 2013-09-10
• 公開（公告）號: CN103451407A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 許榮昌;韓杰;李文錢;馮文義;孫慶亮
• 申請（專利權）人: 萊蕪鋼鐵集團有限公司
• 主分類號: C21D9/56
• 分類號: C21D9/56;C21D1/667;C21D8/08
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 劉春成;張向琨

技術領域

本發明涉及一種鋼筋熱處理裝置及方法，具體是涉及一種用于鋼筋批量熱處理的托架、裝置及方法。

背景技術

隨著建筑行業的迅速發展，對鋼筋性能的要求也越來越高。各種功能復雜、體型多樣的工程項目須采用高性能高強鋼筋。譬如，對于中國這樣的地震多發國家來說，大規模推廣高延性、高韌性和高強度的抗震鋼筋，就可以在地震發生時最大限度地吸收地震能量，減少建筑物發生災難性的倒塌，從而最大限度地降低人員傷亡和財產損失。近年來，LNG（Liquefied?Natural?Gas，即液化天然氣）低溫儲罐的建設可能使混凝土結構被應用于-165℃的超低溫環境，故而需要一種具有極好低溫性能的鋼筋。眾所周知，美國911事件中，世貿大廈遭遇襲擊發生倒塌，究其原因是襲擊后發生了火災，在高溫下鋼結構性能急劇降低，不足以承重而發生坍塌，于是給人們提出了鋼結構防火、防襲擊破壞的課題。

目前，開發高性能鋼筋的技術途徑主要有微合金化技術和余熱處理工藝。其中余熱處理工藝是一個控冷過程，利用穿水冷卻裝置，對熱軋軋件進行淬火使鋼筋表層形成具有一定厚度的淬火馬氏體，而心部仍為奧氏體，隨后心部余熱向表層擴散，使表層的馬氏體自回火，同時心部奧氏體向鐵素體或珠光體轉變。由于余熱處理技術投資少且經濟效益很好，世界各國都在普遍采用。

《山東冶金》雜志2005年10月第27卷、第5期、第38～40頁刊登了名稱為“大規格高強度鋼筋軋后余熱處理工藝探討”的論文，文中指出，采用20MnSi連鑄坯、軋后余熱處理工藝生產的大規格（Φ40mm）鋼筋外層厚度2.0～3.4mm，過渡層厚度1.7～3.5mm，屈服強度不小于530MPa，抗拉強度不小610MPa，符合BS4449標準460MPa級鋼筋的要求。鋼筋的金相組織：外層，回火索氏體；過渡層，索氏體+珠光體+鐵素體+貝氏體；心部，貝氏體+珠光體+鐵素體。同時文中披露，該高強鋼筋冷彎性能不合，冷彎裂紋、冷彎裂縫、冷彎裂斷是余熱處理鋼筋一次合格率低的主要原因，而冷彎裂紋主要與夾雜物和鋼筋殘余應力有關；此外，采用在線余熱處理的鋼筋，經過一段時間的自然時效后，存在強度值下降的現象。

《金屬材料與冶金工程》雜志2010年4月第38卷、第2期、第14～16頁刊登了名稱為“余熱處理生產高強度鋼筋性能研究”的論文，論文研究表明，余熱處理鋼筋表面發生淬火、回火轉變，根據強度等級的不同，顯微組織為回火馬氏體或回火索氏體，芯部為鐵索體+珠光體或鐵素體+索氏體、貝氏體等，鋼筋具有高強度和良好塑性的理想配合。但是，余熱處理鋼筋經常規焊接后，焊接區域強度下降幅度較大，所以采用余熱處理工藝生產的高強度鋼筋更適用于非焊接方式連接。

有關軋后熱處理裝置的專利文獻也比較多。如公開號CN202936453U的中國專利公開了一種鋼筋混凝土用的鋼筋穿水熱處理裝置，該裝置的聯合配套組成為：兩臺單線緩冷器和四臺單線穿水冷卻裝置分別連接組成穿水熱處理裝置、高壓水泵、通過管道與穿水熱處理裝置的單線穿水冷卻裝置連接，另一路管道通過與冷卻塔連接，冷卻后的水流入循環水池內，再通過管道與高壓水泵連接，組成一循環水處理裝置。該裝置能使噴淋穿水處理的鋼筋質量穩定，變形小，為后段信尺飛剪提供保障，同時現實水資源的循環利用，有利節約用水。

由于余熱處理工藝對工藝參數控制要求非常精確及建筑行業對該工藝的認可度不大，因此該產品的應用受到限制。而大規格鋼筋余熱處理工藝在理論和操作實踐上均存在較大的缺陷，規格增大，材料不能淬透部分的體積比增大，回火組織體積占材料總體積的比例下降。

如公開號為CN202849504U的中國專利公開了一種鋼筋在線熱處理裝置，其包括機架和固定在機架上的高頻加熱線圈，所述高頻加熱線圈的加熱段為由空心管呈螺線形彎曲形成的螺線管。本鋼筋在線熱處理裝置通過高頻加熱線圈對鋼筋進行加熱，可實現冷軋鋼筋在線回火處理，能消除鋼筋冷軋應力，同時使冷軋后的鋼筋的組織更加均勻，可改善鋼筋綜合力學性能，提高鋼筋質量。

在線熱處理，省去了常規工藝所需的冷卻、再加熱過程，可節省大量能源，減少熱處理工藝時間，相應提高了熱處理設備能力，同時也減少了合金元素引起的硬化現象。但是，鋼筋單根通過在線熱處理裝置時，可能出現與軋制節奏不匹配的情況，導致生產效率降低。

發明內容

為了克服現有技術的缺陷，本發明的目的在于提供一種用于鋼筋批量熱處理的托架以及包含該托架的鋼筋批量熱處理裝置。以應對現代化建筑及工程建設的發展要求。

本發明的另一目的在于提供一種鋼筋批量熱處理方法。