[發明專利]一種鋼板輥壓式淬火機高壓冷卻裝置和冷卻方法

有效

• 申請號: 201710756103.4
• 申請日: 2017-08-29
• 公開（公告）號: CN108070699B
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 付天亮;王昭東;鄧想濤;韓毅;李勇;韓鈞;田秀華;劉光浩
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C21D8/02
• 分類號: C21D8/02;C21D1/667;C21D11/00
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

本發明屬于鋼板熱處理領域，涉及一種鋼板輥壓式淬火機高壓冷卻裝置和冷卻方法。該裝置包括輥道系統、噴水系統和供水系統，所述輥道系統由液壓平輥壓輥、螺旋輥壓輥、環狀輥壓輥、普通平輥壓輥四種壓輥組成，在約束高壓冷卻區鋼板變形的同時，實現快速排水、鋼板表面流量分區和有序換熱功能；所述噴水系統由兩組狹縫噴嘴、四組傾斜高密噴嘴組成，實現高強度、高均勻性淬火冷卻；所述供水系統為上述噴嘴提供流量精確、壓力穩定的冷卻水。本發明解決鋼板淬火冷卻過程中換熱可控性差、冷卻均勻性差、板形惡化問題，滿足鋼板淬火后組織性能和板形的工藝要求。

技術領域

本發明屬于鋼板熱處理領域，涉及一種鋼板輥壓式淬火機高壓冷卻裝置和冷卻方法。

背景技術

淬火是改善鋼板綜合強韌性能的關鍵工藝，尤其是在提升其強度、硬度、疲勞強度、耐磨性以及韌性方面作用明顯。鋼板離線淬火熱處理過程中，板形和冷卻均勻性是兩個主要工藝指標，決定最終熱處理表觀和內在質量。目前，鋼板離線淬火熱處理板形和冷卻均勻性控制主要通過調整輥式淬火機上下噴嘴噴水流量比、調整淬火輥速、調整上下噴嘴噴水幾何參數、調整輥縫等方法實現，并未考慮鋼板表面射流有序流動、殘水清除、淬火板形主動約束等問題。因此，受現有離線淬火設備形式和方法限制，鋼板淬火過程中變形沒有得到有效的限制，板面水流無序流動現象明顯，導致鋼板表面換熱效率低、均勻性差，鋼板淬火后出現浪形、整體叩翹、局部惡化等板形問題。

現有專利中，中國專利申請(公開號CN104498681A)提出一種淬火鋼板板形的控制方法，在淬火過程中，淬火機組高壓淬火段的上水量和下水量比固定為0.8～0.84而不調整，減小水量對板形調整的影響。該方法無法滿足變規格鋼板對不同水比的需求，適用范圍有限。

中國專利申請(公開號CN103849734A)提出一種基于板形的淬火裝置流量控制方法及其檢測與控制裝置，依據鋼板規格、品種等信息計算狹縫式冷卻裝置上下流量和寬向流量分布。由于水量、水壓等調節存在滯后和非線性，該方法調節精度有限。

中國專利申請(公開號CN101781700A)提出一種淬火機中超薄板淬火冷卻的板形控制方法，利用淬火機實現淬火過程超薄板在同一鉛垂截面上冷卻的對稱、同步、均勻，以獲得良好的薄規格鋼板淬火后板形。該方法通過精調設備精度改善板形，由于薄鋼板淬火敏感性高，需反復頻繁調整設備精度，且受設備制造、安裝精度影響，該方法對薄鋼板板形改善程度有限。

發明內容

針對現有鋼板輥式淬火板形調整方法存在的問題，本發明的目的是提供一種鋼板輥壓式淬火機高壓冷卻裝置和冷卻方法，該裝置和方法能有效改善淬火板形。

本發明的技術方案是：

一種鋼板輥壓式淬火機高壓冷卻裝置，該裝置包括輥道系統、噴水系統和供水系統，輥道系統由液壓平輥壓輥、螺旋輥壓輥、環狀輥壓輥、普通平輥壓輥組成，所述壓輥沿鋼板前進方向分隔、對稱排布在鋼板上表面和下表面；噴水系統交叉布置在鋼板上、下輥道系統內，噴水系統的一端分別與鋼板上表面和下表面相對應，噴水系統的另一端與供水系統連通。

所述的鋼板輥壓式淬火機高壓冷卻裝置，每組液壓平輥壓輥、螺旋輥壓輥、環狀輥壓輥、普通平輥壓輥均垂直布置在鋼板上表面和下表面，所述壓輥與鋼板上、下表面無間隙。

所述的鋼板輥壓式淬火機高壓冷卻裝置，輥道系統由兩組液壓平輥壓輥、兩組螺旋輥壓輥、兩組環狀輥壓輥、兩組普通平輥壓輥組成。

所述的鋼板輥壓式淬火機高壓冷卻裝置，噴水系統由兩組狹縫噴嘴、四組傾斜高密噴嘴組成，所述兩種噴嘴沿鋼板前進方向分隔、對稱排布在鋼板上表面和下表面。