[發明專利]用于大型鑄鍛件正火熱處理的水霧冷卻方法

有效

• 申請號: 201310548923.6
• 申請日: 2013-11-07
• 公開（公告）號: CN103643001A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 程琪;趙萬利
• 申請（專利權）人: 中冶陜壓重工設備有限公司
• 主分類號: C21D1/28
• 分類號: C21D1/28;C21D9/00;C21D6/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 羅笛

技術領域

本發明屬于熱處理冷卻技術領域，涉及一種用于大型鑄鍛件正火熱處理的水霧冷卻方法。

背景技術

在大型裝備制造生產過程中，經常需要進行正火處理，對于鋼的正火處理目的是細化晶粒，均勻碳化物，提高機械性能。但對大型鑄鍛件來講，由于其截面尺寸較大，在空氣中冷卻速度較慢，造成冷卻后晶粒粗大，正火處理效果往往不佳，正火熱處理工藝效果比較難以實現。

在實際生產過程中，大多數廠家選擇水汽霧化軸流風機，由多臺水汽霧化風機組成冷卻單元，再配套電氣、供水系統組成水霧冷卻系統。采用這種水霧冷卻系統，在使用維護過程中存在一些缺點：1）霧化率低，結構復雜，占地面積大。2）水汽霧化軸流風機，在使用中電機、風葉、水分流盤等重要部件故障率高，維修費用。3）設備投資較大，運行過程中多臺電機運轉電力耗費大。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于大型鑄鍛件正火熱處理的水霧冷卻方法，解決了現有技術中存在的霧化率低、故障率高、設備投資較大、運轉耗費大的問題。

本發明所采用的技術方案是，一種用于大型鑄鍛件正火熱處理的水霧冷卻方法，按照以下步驟實施：

首先，確定安裝位置，各霧化噴頭的縱橫間距為：其中的L為霧化噴頭距工件的噴射距離；

然后，根據工件大小確定霧化面積，確定霧化噴頭需要幾行幾列的排列數量；

最后，確定鋼構架的大小結構，在鋼構架上安裝好所需的霧化噴頭，連接各個水量調節閥及冷卻水管，連通好水管總閥及冷卻水源；同時，連接各個氣壓調節閥及壓縮空氣管，連通壓縮空氣總閥及高壓氣源，即成。

本發明的有益效果是，秉承霧化軸流風機以高速氣流使水霧化接觸工件達到冷卻效果的原理，采用壓縮空氣作為動力，壓縮空氣經霧化噴頭進氣口（12孔）噴出，由于射流作用，從錐面4個6進水孔流入的冷卻水，在壓縮空氣射流作用下霧化噴出，達到冷卻工件的目的。合理選擇霧化噴頭間距可使工件冷卻面水量均勻，合理調節各霧化噴頭的壓縮空氣壓力及冷卻水流量，能夠達到最佳霧化效果，使得工件能夠均勻冷卻。

附圖說明

圖1是本發明方法所依賴的水霧冷卻裝置結構示意圖；

圖2是本發明方法所依賴裝置中的霧化噴頭結構示意圖；

圖3是本發明方法中霧化噴頭的霧化原理示意圖。

圖中，1.鋼構架，2.霧化噴頭，3.冷卻水管，4.水量調節閥，5.氣壓調節閥，6.壓縮空氣管，7.水管總閥，8.壓縮空氣總閥，9.進氣口，10.進水孔。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明進行詳細說明。

參照圖1、圖2，本發明是一種用于大型鑄鍛件正火熱處理的水霧冷卻方法，其依賴的裝置結構是，包括在鋼構架1上根據需要縱橫排列有多個霧化噴頭2（稱為水霧冷卻排），每個霧化噴頭2的多個進水孔10進水端共同連通有一個水量調節閥4，每橫排的水量調節閥4同時與本橫排的冷卻水管3連接，所有的冷卻水管3合流后與水管總閥7出水端連通，水管總閥7進水端與冷卻水源連通；每個霧化噴頭2的進氣口9進氣端設置有一個氣壓調節閥5，每橫排的氣壓調節閥5同時與本橫排的壓縮空氣管6連接，所有的壓縮空氣管6合流后與壓縮空氣總閥8出氣端連接，壓縮空氣總閥8進氣端與高壓氣源連通。

參照圖2，霧化噴頭2的結構是，包括直口段（小口端）及擴口段（大口端），霧化噴頭2的直口段又稱為進氣口9，進氣口9外端與氣壓調節閥5連通，進氣口9內端的內徑變小；霧化噴頭2的擴口段又稱為噴霧口，在擴口段靠近直口段（內端）沿圓周均勻開通有多個進水孔10。實施例中，進氣口9最小內經為12毫米，進氣口9內端縮徑的錐角角度為60°，擴口段的圓錐角為60°，四個進水孔10直徑均為6毫米。

參照圖1、圖3，本發明用于大型鑄鍛件正火熱處理的水霧冷卻方法，按照以下步驟實施：

首先，確定安裝位置，各霧化噴頭2的縱橫間距為：其中的L為霧化噴頭2距工件的噴射距離；

然后，根據工件大小確定霧化面積，確定霧化噴頭2需要幾行幾列的排列數量；

最后，確定鋼構架1的大小結構，按照上述的裝置結構，在鋼構架1上安裝好所需的霧化噴頭2，連接各個水量調節閥4及冷卻水管3，連通好水管總閥7及冷卻水源；同時，連接各個氣壓調節閥5及壓縮空氣管6，連通壓縮空氣總閥8及高壓氣源，即可投入使用。

使用過程中還可以根據工件冷卻面大小調整需要工作的霧化噴頭數量，人工關斷部分水量調節閥4及氣壓調節閥5，以達到靈活使用的目的。