CN1311088C - 用风对钢丸进行热处理的方法及其流化床装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的是一种用风对钢丸进行热处理的方法，它将加热好的钢丸，由流化床右上方的钢丸溜管溜入流化床孔板上，从流化床孔板的小孔中流出的具有一定风压和风速的冷风吹动着钢丸，该冷风使钢丸成半悬浮状跳动的同时也把钢丸的热量带走，使其迅速冷却到MS点(300-200℃)以下，形成淬火组织；流化床装置主要由冷风管、风箱、流化床、流化床孔板、钢丸溜管、钢丸出口管、排气罩，流化床组成，冷风管的另一端接于鼓风机，排气罩的另一端接除尘器。本发明采用流化床对钢丸进行风冷以达到淬火目的，这样后面的烘干、生锈、环境污染等问题就解决，而且该方法延伸了淬火工艺的外延，打破了传统用淬火液淬火的观念，而且流化床装置其结构简单，成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种颗粒状钢料的热处理方法及其专用装置，更确切地说，涉及一种用风对钢丸淬火的热处理方法及其用于该方法的流化床装置。
背景技术
热处理中经常采用淬火来快速改变物品的温度，通常我们采用此方法来快速降低金属件的温度，从而使金属件获得很高的硬度，传统的淬火方法有多种：喷雾淬火，即将液体喷到待淬火的金属件上；气体淬火，是将金属件置于流动的气流或气化物中，例如空气、氮、氢、蒸气或燃烧产物；而烟雾淬火，则把夹带液体的气体或蒸气流直接朝向金属件；和常用的浸渍淬火，把物品浸在液体中，例如水、盐水、油或液态制冷剂。这些传统的淬火方法往往会在淬火物品上留下一层象水和油之类的淬火剂，必须进行后处理，而象油和聚合物类的淬火剂，会因老化变质而需经常更换。
对于钢丸的淬火通常采于浸渍淬火，如果是用水淬火，除了同样存在上述问题，还会浪费大量的水资源，而且钢丸从水中取出时必然会附着很多水，粘水后的钢丸非常容易生锈，从而影响产品表面质量；用油淬火更不利，不但会增加成本，高温后散发的油烟会污染环境不利于环保。
发明内容
本发明旨在解决现有钢丸生产采用浸渍淬火，其后序清理工作繁琐，并会产生质量及环保等问题，提供一种结构简单、工作可靠性强的用风对钢丸进行热处理的方法及为实施该方法而专门设计的流化床装置。
本发明方法是基于这样的理念来设计的：炽热钢料在介质中的冷却速度一方面是取决于介质的热物理性质，如水的比热大，并还有很大的汽化潜热，而空气比热小，因此水的冷却效果好比空气的好；另一方面还取决于介质的运动特性，即靠近炽热钢件表面的介质温度升高后能否迅速转移开去，使炽热钢件始终处于低温环境中。液体中热介质的转移是靠对流来实现，液体的对流速度相对来讲是很慢的，鼓风冷却是使炽热钢件表面附近的热空气进行强制性转移，提高风速就提高了转移速度，以致使钢件进行淬火。
本发明方法是将连续式加热炉中加热好的炽热钢丸，由流化床右上方的钢丸溜管溜入流化床孔板上，流化床孔板设有小孔，从小孔中流出的有一定风压和风速的冷风吹动着钢丸，使之成半悬浮状跳动着流向左下方的出口管，该冷风同时也把钢丸大量的热量带走，使进入流化床的钢丸迅速冷却到Ms点以下，所述Ms温度为300-200℃，形成淬火组织。
本发明用风对钢丸进行热处理的流化床装置，主要由冷风管、风箱、流化床、流化床孔板、钢丸溜管、钢丸出口管、排气罩，流化床上部直接排气管，下部接风箱，流化床孔板介于风箱与流化床之间，流化床孔设有小孔，其孔径小于需淬火钢丸的直径，排气罩与流化床相连，冷风管的一端接于风箱的端口处，钢丸溜管接于流化床的右上方，钢丸的出口管接于流化床的左下方。
所述的流化床是方形槽。
这里所述的流化床意指钢丸不断从钢丸溜管处进入流化床，并落向流化床孔板，当有一定的风速和风压的冷风从流化床孔板的小孔吹出时，使置于床板上的钢丸成半悬浮状跳动。
采用上述结构后，冷风管的另一端接于鼓风机，工作时由鼓风机送来的冷风不断的通过冷风管进入流化床，因为它是由流化床孔板的小孔进入流化床的，因冷风具有一定的风压，可使进入流化床的钢丸成半悬浮状，而不断由钢丸溜管进入的钢丸，将推动着流化床内的钢丸跳动着，并且该冷风还具有一定的风速，排气罩的另一端接除尘器，所以冷风可把热量带走，使进入流化床之炽热钢丸迅速冷却到Ms点，所述Ms温度为300-200℃，形成淬火组织。
本发明采用流化床对钢丸进行风冷以达到淬火目的，这样后面的烘干、生锈、环境污染等问题就解决，而且该方法延伸了淬火工艺的外延，打破了传统用淬火液淬火的观念，而且流化床装置其结构简单，成本低。
附图说明
以下结合附图及实施例对本发明做进一步详述：
图1是本发明流化床装置结构示意图；
具体实施方式
实施例，当7-8mm的钢丸在840℃的连续式加热炉里加热后，从流化床右上方的溜管溜入流化床孔板上，进行热处理淬火，需风压控制在500mm/水柱左右，风速在30m/s左右，当冷风从流化床孔板的小孔由下向上吹入时，可使流化床孔板上的钢丸成半悬浮，跳动着流向左下方的出口管，该冷风同时也把钢丸大量的热量带走，使进入流化床的钢丸由840℃迅速冷却到80℃左右，将其钢丸完全淬透，形成淬火组织。
本发明用风对钢丸进行热处理的流化床装置，主要由冷风管1、风箱2、流化床3、流化床孔板4、钢丸溜管5、钢丸出口管6、排气罩7，流化床3是一个长方形槽，上部直接排气罩6，下部接风箱2，流化床孔板4介于风箱2与流化床3之间，流化床孔板4设有小孔，其孔径小于淬火钢丸的直径，排气罩7与流化床3相连，冷风管1的一端接于风箱2的端口处，钢丸溜管5接于流化床3的右上方，钢丸的出口管6接于流化床3的左下方。
采用上述结构后，冷风管1的另一端接于鼓风机，工作时由鼓风机10送来的冷风，不断的由冷风管1穿过流化床孔板4的小孔进入流化床3，具有一定的风压的冷风，可使进入流化床3的钢丸成半悬浮状，而不断由钢丸溜管5进入的钢丸，将推动着流化床3内的钢丸跳动，并且该冷风还具有一定的风速，排气罩7的另一端接除尘器，所以冷风可不断的将热量带走，使进入流化床之炽热钢丸迅速冷却到Ms点以下，所述Ms温度为300-200℃，形成淬火组织。而钢丸的淬火硬度与风的流速和钢丸流入量(生产率)相关。
Claims (4)
1.一种用风对钢丸进行热处理的流化床装置，其特征在于：它由冷风管、风箱、流化床、流化床孔板、钢丸溜管、钢丸出口管、排气罩组成，流化床上部接排气罩，下部接风箱，流化床孔板介于风箱与流化床之间，流化床孔板设有小孔，其孔径小于需淬火钢丸的直径，排气罩与流化床相连，冷风管的一端接于风箱的端口处，钢丸溜管接于流化床的右上方，钢丸的出口管接于流化床的左下方。
2.如据权利要求1所述的一种用风对钢丸进行热处理的流化床装置，其特征在于：所述的流化床是方形槽。
3.一种用权利要求1的流化床装置实现用风对钢丸进行热处理的方法，其特征在于：它是将加热好的钢丸，由流化床右上方的钢丸溜管溜入流化床孔板上，从流化床孔板的小孔中流出的有一定风压和风速的冷风吹动着钢丸，使之成半悬浮状跳动着流向左下方的钢丸出口管，该冷风同时也把钢丸大量的热量带走，使进入流化床的钢丸迅速冷却到Ms点以下，所述Ms温度为300-200℃，形成淬火组织。
4.如据权利要求3所述的一种用权利要求1的流化床装置实现用风对钢丸进行热处理的方法，其特征在于：温度为840℃左右的钢丸经过流化床淬火后，其温度可降为80℃左右。
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