專利名稱：帶鋼連續(xù)退火工藝模擬裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶鋼連續(xù)退火工藝模擬裝置。
背景技術(shù)：
帶鋼生產(chǎn)過程中的一個(gè)環(huán)節(jié)是退火工序，大型帶鋼連續(xù)退火生產(chǎn)線已成為生產(chǎn)高質(zhì)量帶鋼的主要工序。研究和開發(fā)帶鋼連續(xù)退火工藝過程是不斷提高帶鋼產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量，降低成本，開發(fā)新產(chǎn)品的保證。模擬帶鋼連續(xù)退火工藝過程是研究和開發(fā)連續(xù)退火工藝的重要手段。帶鋼連續(xù)退火生產(chǎn)過程主要工序有加熱、保溫、緩冷、快冷和過時(shí)效處理，其工藝曲線如圖1所示。
目前已經(jīng)在使用的帶鋼連續(xù)退火模擬裝置有以下兩種如圖2所示，是臥式帶鋼連續(xù)退火模擬裝置1’，在模擬的試驗(yàn)過程時(shí)，將試樣2’固定在試樣支架101’上，經(jīng)紅外加熱室102’加熱到設(shè)定溫度后，由試樣推進(jìn)裝置103’將試樣水平送入冷卻室104’，噴氣箱105’將氮?dú)鈬娙肜鋮s室104’對試樣進(jìn)行冷卻。因該臥式帶鋼連續(xù)退火模擬裝置1’只有一個(gè)加熱室102’，很難及時(shí)緩冷和均熱，冷卻后過時(shí)效時(shí)溫度控制較難；而且由于受到加熱和冷卻能力的限制，該臥式帶鋼連續(xù)退火模擬裝置1’只適用于尺寸偏小的試樣，僅為200mm×70mm。
如圖3所示，是立式帶鋼連續(xù)退火模擬裝置3’，在模擬的試驗(yàn)過程時(shí)，在試樣裝卸室301’安裝好試樣后，把試樣放置在加熱室302內(nèi)’，當(dāng)試樣溫度升高達(dá)到設(shè)定的溫度值后，將試樣放置在均熱室303’內(nèi)，達(dá)到設(shè)定的時(shí)間和溫度后，再將試樣放置在冷卻室304’內(nèi)，使用氮?dú)鈱υ嚇舆M(jìn)行快速冷卻，最后將試樣放置在過時(shí)效室305’進(jìn)行過時(shí)效處理。該立式帶鋼連續(xù)退火模擬裝置3’，可以較好的模擬帶鋼連續(xù)退火的過程，但該立式帶鋼連續(xù)退火模擬裝置3’體積龐大，配置復(fù)雜，在裝置布置中將過時(shí)效室305’放置在冷卻室304’下部，有二個(gè)缺陷一是隨著試驗(yàn)的進(jìn)行，冷卻室304’內(nèi)的溫度會(huì)逐漸升高，對冷卻速度有影響；二是過時(shí)效室305’本身溫度很難保持均勻，更重要的是該立式帶鋼連續(xù)退火模擬裝置3’使用氮?dú)膺M(jìn)行冷卻過程，使得冷卻速度很難提高，最高冷卻速度只可達(dá)到50℃/s左右，對開發(fā)高強(qiáng)度帶鋼非常不利。
而且上述兩種帶鋼連續(xù)退火模擬裝置都是從國外引進(jìn)的設(shè)備，引進(jìn)成本非常高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種帶鋼連續(xù)退火工藝模擬裝置，其可對大尺寸試樣進(jìn)行模擬過程、而且冷卻方式多、冷卻速度快、設(shè)備簡單、成本低廉，可連續(xù)模擬帶鋼試樣在連續(xù)退火爐內(nèi)的加熱、均熱、緩冷、快冷、過時(shí)效的過程。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種帶鋼連續(xù)退火工藝模擬裝置，其包含從上而下依次安裝的加熱室，均熱室，過時(shí)效室，冷卻室和裝卸試樣室，還包含一試樣傳動(dòng)裝置；所述的加熱室、均熱室和過時(shí)效室由一個(gè)內(nèi)膽制成，從上到下連成一體，加熱室、均熱室和過時(shí)效室之間均設(shè)置有收縮型通道；所述的內(nèi)膽是不銹鋼制的；該內(nèi)膽的正面外側(cè)設(shè)置有加熱元件，該加熱元件外包覆保溫材料和外殼，內(nèi)膽的側(cè)面設(shè)置有控溫?zé)犭娕?；所述的冷卻室設(shè)置在過時(shí)效室下端，通過法蘭結(jié)構(gòu)連接安裝，并且采用耐高溫的密封墊圈隔離密封過時(shí)效室和冷卻室；該冷卻室內(nèi)設(shè)置有冷卻介質(zhì)入口，冷卻介質(zhì)噴氣箱和噴氣箱間距調(diào)節(jié)裝置；所述的冷卻室還設(shè)置有抽真空口；所述的試樣傳動(dòng)裝置包含試樣料架，鋼絲繩和傳動(dòng)電機(jī)；所述的試樣料架與鋼絲繩連接，所述的傳動(dòng)電機(jī)設(shè)置在加熱室上端，該傳動(dòng)電機(jī)使鋼絲繩上下移動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)試樣料架在加熱室，均熱室，過時(shí)效室，冷卻室和裝卸試樣室內(nèi)上下移動(dòng)。
使用本發(fā)明提供的帶鋼連續(xù)退火工藝模擬裝置，工作過程如下打開裝卸試樣室，將試樣固定在試樣支架上，根據(jù)實(shí)際需要，用專用焊筆將熱電偶焊接在試樣表面上，用噴氣箱間距調(diào)節(jié)裝置調(diào)整好冷卻介質(zhì)噴氣箱之間的距離，再通過抽真空口將冷卻室內(nèi)的空氣全部抽出，從冷卻介質(zhì)入口通入氮?dú)?，通過冷卻介質(zhì)噴氣箱使氮?dú)獬淙肜鋮s室，再通過抽真空口將冷卻市內(nèi)的氮?dú)獬槌?，再充入氮?dú)?，如此反?fù)操作直到冷卻室內(nèi)的氧氣含量小于0.5％。同時(shí)，加熱室、均熱室、過時(shí)效室同時(shí)開始加熱升溫，直到達(dá)到設(shè)定溫度后。啟動(dòng)傳動(dòng)電機(jī)，通過鋼絲繩將試樣連同試樣料架一起提升到加熱室加熱，此時(shí)試樣料架的上下邊與收縮通道配合，將加熱室密封隔離，當(dāng)試樣溫度升高到設(shè)定溫度后，試樣傳動(dòng)裝置帶動(dòng)試樣和試樣料架進(jìn)入均熱室，此時(shí)試樣料架的上下邊與收縮通道配合，將均熱室密封隔離，當(dāng)試樣均熱的時(shí)間和溫度到達(dá)設(shè)定值后，試樣傳動(dòng)裝置帶動(dòng)試樣和試樣料架進(jìn)入冷卻室，冷卻介質(zhì)從冷卻介質(zhì)入口通過冷卻介質(zhì)噴氣箱進(jìn)入冷卻室，對試樣進(jìn)行冷卻，冷卻結(jié)束后試樣和試樣料架被試樣傳動(dòng)裝置提升到過時(shí)效室，再進(jìn)行過時(shí)效處理，過時(shí)效處理完成后，試樣和試樣料架再進(jìn)入冷卻室冷卻到室溫，再抽出冷卻室內(nèi)的冷卻介質(zhì)，再次充入氮?dú)猓估鋮s室恢復(fù)到常壓，此時(shí)即可取出試樣，完成一個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)M周期。
本發(fā)明提供的帶鋼連續(xù)退火工藝模擬裝置，具有如下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明采用立式的帶鋼連續(xù)退火工藝模擬裝置，將加熱室、均熱室和過時(shí)效室設(shè)置在冷卻室的上方，可以大大減少對冷卻室冷卻效果的影響，并使過時(shí)效室內(nèi)的溫度保持均勻。
2、本發(fā)明采用N2、H2、H2+H2O氣霧等多種冷卻介質(zhì)以適應(yīng)不同的試樣的冷卻速度的要求。
3、應(yīng)用本發(fā)明，可以更完善更方便的模擬帶鋼連續(xù)退火工藝過程，可根據(jù)研究需要，控制加熱速度，控制冷卻速度。
4、本發(fā)明可以對大尺寸的試樣進(jìn)行模擬過程，冷卻速度高，可研究連續(xù)退火爐內(nèi)的環(huán)境對試樣質(zhì)量的影響，研究各種露點(diǎn)條件下，帶鋼表面耐腐蝕的特性和規(guī)律，為研究和開發(fā)新鋼種提供了必要條件。


圖1為帶鋼連續(xù)退火的工藝曲線；圖2為背景技術(shù)中臥式帶鋼連續(xù)退火模擬裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為背景技術(shù)中立式帶鋼連續(xù)退火模擬裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明提供的帶鋼連續(xù)退火模擬裝置的框圖；
圖5為本發(fā)明提供的帶鋼連續(xù)退火模擬裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下根據(jù)圖4和圖5，說明本發(fā)明的一種最佳實(shí)施方式。
如圖4所示，為本發(fā)明提供的帶鋼連續(xù)退火模擬裝置1的框圖，如圖5所示，為本發(fā)明提供的帶鋼連續(xù)退火模擬裝置1的結(jié)構(gòu)示意圖，該帶鋼連續(xù)退火模擬裝置1包含從上而下依次安裝的加熱室102，均熱室103，過時(shí)效室105，冷卻室104和裝卸試樣室101，還包含一試樣傳動(dòng)裝置；所述的加熱室102、均熱室103和過時(shí)效室105由一個(gè)內(nèi)膽制成，從上到下連成一體，加熱室102、均熱室103和過時(shí)效室105之間均設(shè)置有收縮型通道106；所述的內(nèi)膽是不銹鋼制的；該內(nèi)膽的正面外側(cè)設(shè)置有加熱元件(未在圖中示出)，該加熱元件外包覆保溫材料和外殼，內(nèi)膽的側(cè)面設(shè)置有控溫?zé)犭娕?07；所述的冷卻室104設(shè)置在過時(shí)效室105的下端，通過法蘭結(jié)構(gòu)連接安裝，并且采用耐高溫的密封墊圈隔離密封過時(shí)效室105和冷卻室104；該冷卻室104內(nèi)設(shè)置有冷卻介質(zhì)入口1041，冷卻介質(zhì)噴氣箱1042和噴氣箱間距調(diào)節(jié)裝置1043；所述的冷卻室還設(shè)置有抽真空口1044；所述的試樣傳動(dòng)裝置包含試樣料架1081，鋼絲繩1082和傳動(dòng)電機(jī)1083；所述的試樣料架1081與鋼絲繩1082連接，所述的傳動(dòng)電機(jī)1083設(shè)置在加熱室102上端，該傳動(dòng)電機(jī)1083使鋼絲繩1082上下移動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)試樣料架1081在加熱室102，均熱室103，過時(shí)效室105，冷卻室104和裝卸試樣室101內(nèi)上下移動(dòng)。
使用本發(fā)明提供的帶鋼連續(xù)退火工藝模擬裝置1，工作過程如下打開裝卸試樣室101，將試樣2固定在試樣支架1081上，根據(jù)實(shí)際需要，用專用焊筆將熱電偶焊接在試樣2的表面上，用噴氣箱間距調(diào)節(jié)裝置1043調(diào)整好冷卻介質(zhì)噴氣箱1042之間的距離，再通過抽真空口1044將冷卻室104內(nèi)的空氣全部抽出，從冷卻介質(zhì)入口1041通入氮?dú)?，通過冷卻介質(zhì)噴氣箱1042使氮?dú)獬淙肜鋮s室104，再通過抽真空口1044將冷卻室104內(nèi)的氮?dú)獬槌?，再充入氮?dú)?，如此反?fù)操作直到冷卻室104內(nèi)的氧氣含量小于0.5％。同時(shí)，加熱室102、均熱室103、過時(shí)效室105同時(shí)開始加熱升溫，直到達(dá)到設(shè)定溫度后。啟動(dòng)傳動(dòng)電機(jī)1083，通過鋼絲繩1082將試樣2連同試樣料架1081一起提升到加熱室102加熱，此時(shí)試樣料架1081的上下邊與收縮通道106配合，將加熱室102密封隔離，當(dāng)試樣2溫度升高到設(shè)定溫度后，試樣傳動(dòng)裝置帶動(dòng)試樣2和試樣料架1081進(jìn)入均熱室103，此時(shí)試樣料架1081的上下邊與收縮通道106配合，將均熱室103密封隔離，當(dāng)試樣2均熱的時(shí)間和溫度到達(dá)設(shè)定值后，試樣傳動(dòng)裝置帶動(dòng)試樣2和試樣料架1081進(jìn)入冷卻室104，冷卻介質(zhì)從冷卻介質(zhì)入口1041通過冷卻介質(zhì)噴氣箱1042進(jìn)入冷卻室104，對試樣2進(jìn)行冷卻，冷卻結(jié)束后試樣2和試樣料架1081被試樣傳動(dòng)裝置提升到過時(shí)效室105，再進(jìn)行過時(shí)效處理，過時(shí)效處理完成后，試樣2和試樣料架1081再進(jìn)入冷卻室104冷卻到室溫，再抽出冷卻室104內(nèi)的冷卻介質(zhì)，再次充入氮?dú)?，使冷卻室104恢復(fù)到常壓，此時(shí)即可取出試樣2，完成一個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)M周期。
本發(fā)明提供的帶鋼連續(xù)退火工藝模擬裝置，具有如下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明采用立式的帶鋼連續(xù)退火工藝模擬裝置，將加熱室102、均熱室103和過時(shí)效室105設(shè)置在冷卻室104的上方，可以大大減少對冷卻室104冷卻效果的影響，并使過時(shí)效室105內(nèi)的溫度保持均勻。
2、本發(fā)明采用氫氣作為一種快速冷卻的冷卻介質(zhì)，由于氫氣導(dǎo)熱系數(shù)非常高，而且還是有性氣體，對帶鋼的加熱和冷卻非常有利。同時(shí)本發(fā)明采用N2、H2、H2+H2O氣霧等多種冷卻介質(zhì)以適應(yīng)不同的試樣的冷卻速度的要求，可按需求控制冷卻速度，使其在40~200℃/s范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。
3、應(yīng)用本發(fā)明，可以更完善更方便的模擬帶鋼連續(xù)退火工藝過程，可根據(jù)研究需要，控制加熱速度，控制冷卻速度。
4、本發(fā)明可以對大尺寸的試樣進(jìn)行模擬過程，冷卻速度高，能達(dá)到200℃/s，可研究連續(xù)退火爐內(nèi)的環(huán)境對試樣質(zhì)量的影響，研究各種露點(diǎn)條件下，帶鋼表面耐腐蝕的特性和規(guī)律，為研究和開發(fā)新鋼種提供了必要條件。
權(quán)利要求
1.一種帶鋼連續(xù)退火模擬裝置，其包含從上而下依次安裝的加熱室(102)，均熱室(103)，過時(shí)效室(105)，冷卻室(104)和裝卸試樣室(101)；特征在于，還包含一試樣傳動(dòng)裝置；所述的加熱室(102)、均熱室(103)和過時(shí)效室(105)包含一個(gè)內(nèi)膽，該內(nèi)膽將加熱室(102)、均熱室(103)和過時(shí)效室(105)從上到下連成一體，該加熱室(102)、均熱室(103)和過時(shí)效室(105)之間均設(shè)置有收縮型通道(106)；所述的冷卻室(104)設(shè)置在過時(shí)效室(105)的下端；所述的試樣傳動(dòng)裝置包含試樣料架(1081)，鋼絲繩(1082)和傳動(dòng)電機(jī)(1083)；所述的試樣料架(1081)與鋼絲繩(1082)連接，所述的傳動(dòng)電機(jī)(1083)設(shè)置在加熱室(102)上端。
2.如權(quán)利要求1所述的帶鋼連續(xù)退火模擬裝置，其特征在于，所述內(nèi)膽的正面外側(cè)設(shè)置有加熱元件，該加熱元件外設(shè)置有包覆的保溫材料和外殼，所述內(nèi)膽的側(cè)面設(shè)置有控溫?zé)犭娕?107)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的帶鋼連續(xù)退火模擬裝置，其特征在于，該冷卻室(104)內(nèi)設(shè)置有冷卻介質(zhì)入口(1041)，冷卻介質(zhì)噴氣箱(1042)和噴氣箱間距調(diào)節(jié)裝置(1043)。
4.如權(quán)利要求1所述的帶鋼連續(xù)退火模擬裝置，其特征在于，所述的冷卻室(104)與過時(shí)效室(105)由法蘭結(jié)構(gòu)連接安裝，還設(shè)置有耐高溫的密封墊圈隔離密封過時(shí)效室(105)和冷卻室(104)。
5.如權(quán)利要求3所述的帶鋼連續(xù)退火模擬裝置，其特征在于，所述的冷卻室還設(shè)置有抽真空口(1044)。
6.如權(quán)利要求1所述的帶鋼連續(xù)退火模擬裝置，其特征在于，所述的試樣料架(1081)的上下邊與收縮通道(106)配合密封。
全文摘要
一種帶鋼連續(xù)退火工藝模擬裝置，其包含從上而下依次安裝的加熱室，均熱室，過時(shí)效室，冷卻室和裝卸試樣室，還包含一試樣傳動(dòng)裝置；該加熱室、均熱室和過時(shí)效室由一個(gè)內(nèi)膽制成，從上到下連成一體，該冷卻室設(shè)置在過時(shí)效室下端，該冷卻室內(nèi)設(shè)置有冷卻介質(zhì)入口，冷卻介質(zhì)噴氣箱和噴氣箱間距調(diào)節(jié)裝置；試樣傳動(dòng)裝置包含試樣料架，鋼絲繩和傳動(dòng)電機(jī)。本發(fā)明提供的帶鋼連續(xù)退火工藝模擬裝置，可對大尺寸試樣進(jìn)行模擬過程、而且冷卻方式多、冷卻速度快、設(shè)備簡單、成本低廉，可連續(xù)模擬帶鋼試樣在連續(xù)退火爐內(nèi)的加熱、均熱、緩冷、快冷、過時(shí)效的過程。
文檔編號G01N35/00GK1804621SQ20051002326
公開日2006年7月19日 申請日期2005年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月12日
發(fā)明者向順華, 黃夏蘭, 溫宏權(quán), 李紅梅 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司