CN1732055A - 冷却带和线材的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明关于一种冷却带或线材产品的方法，其中在退火后，产品(3)冷却到其氧化温度以下的约 20－50℃的温度上。本发明的特征在于：在紧接着的退火路径的下游使产品(3)缠绕在一个鼓(1)上，使产品以相互并列的圈绕在鼓上，在缠绕一定数量的圈后再从鼓(1)上脱开，其中产品(3)以一定数量的圈数缠绕在鼓(1)上，使上述产品冷却到所需要的温度，其中鼓(1)的直径做成超过产品(3)受到塑性变形的机械干扰时的直径。
Description
本发明关于冷却带和线材的方法和装置。
在制造带和线材时，在相应的最后的滚轧和拉制后，通常对材料进行退火。在材料为不锈钢的情况下，典型的退火温度为900-1200℃，产品在加工后继续进行退火，接着对产品进行有控制的冷却，冷却到氧化温度以下的通常的温度20-50℃。
在正常操作中，线和带的速度可以为1米/秒。由于冷却过程需要占有一定的时间，因此冷却时行进的路径就要比较长。
按照早期的技术，在其它构件上的冷却路径基本上是直的，这是因为退火后的材料对塑性变形特别敏感，在通过弯曲的冷却路径时非常容易损坏。因此这就意味着，构成冷却路径的罩必须做得很长，例如可达10米或更长。然而，当冷却带或线材时，必须处理一根长的线杆，该线杆用来将通过冷却路径的产品螺接到一个冷却设备上。
因此，有必要来减少冷却路径的长度，因此减少容纳该路径所需要的空间，还需要减少由线杆所要求的上述路径的最小需要的长度，该线杆用于引导产品通过炉子和冷却路径，一直到冷却设备。炉子和冷却设备是连接在一起的。
本发明提供了对这两个问题的解决方案。通过在炉子和冷却设备之间设置一个可转动的冷却鼓，产品在离开炉子时缠绕在该鼓上，然后上述产品从鼓上脱开以进一步传送到冷却设备上。鼓的直径选择成使缠绕在鼓上的产品的曲率半径超过产品出现塑性变形、因此对产品的机械性能产生永久的负面影响时的最小曲率半径。通过使产品绕冷却鼓缠绕足够数量的圈数，也可使产品得到充分的冷却。正如可看到的那样，这样做使冷却装置在长度方向大大缩短，同时也减少了需要螺接产品的最短的线杆延伸长度。
本发明还能使产品在离开冷却鼓时立即返回到它的原始的未冷却的位置。这对自动化和效率来说是有利的，同时还对改善加工环境和简化加工控制有利。
为了达到产品充分冷却的目标，必须做到有足够的产品热质量卷到鼓上。换言之，必须按照所要求的冷却效果来选择绕鼓放置的圈数。当需要更为有效的冷却时，可以不同的方式来增强冷却效果：
一种方式是通过强制对流来增加产品和它的周围气体之间的热交换；
另一种方式是通过引入单独的冷却介质来进一步增强冷却效果。例如，该冷却介质可以是送到鼓内的水。因此冷却介质将不与产品直接接触，但将影响通过鼓内壁的热能交换。该内壁可以具有适于冷却要求的材料性能，以及与时间有关的其它条件和要求。毫米级厚度的不锈钢和厚的铸铁是具有这种材料性能的例子。可采用已知技术来将冷却介质加到鼓的内壁上，可借助于滑动接头将一个外部的冷却介质源连到鼓内的喷头上。另外也可在鼓内装上一个冷却环路。
另外，在必要时一种有利的做法是将冷却产品包在一个屏蔽气体中，作为例子该气体宜在上述气体和产品之间具有渗碳气体的渗碳能力。当采用屏蔽气体时，必须将鼓包在一个罩中，在该罩中，上述气体处于过压状态下，可以采用的屏蔽气体的例子是氮气、氢气和氩气。
最后，当产品在绕鼓拉动时不能足够强到足以抵抗在它缠到冷却设备上在产品上产生的拉力时，鼓最好用电机驱动，从而防止产品由于在材料中的过高的拉力而引起的机械损坏。
因此，本发明关于一种冷却带和线材的方法，其中产品在退火后冷却到约20-50℃的温度，其特征在于：通过将产品缠绕在紧接着退火路径下游的冷却鼓上，使产品以并列的圈的形式绕在鼓上，在鼓上加上了一定数量的圈后，使产品从鼓上脱开，其中上述圈数做成使产品冷却到所需要的温度，和其中鼓的直径超过产品将产生塑性变形时的直径。
本发明还关于具有权利要求8中设定的特征的一种冷却装置。
下面将部分参照附图所示的实施例来详细描述本发明，其中：
图1是本发明冷却装置的概略示图。
图2表示部分冷却鼓，其中仅有一圈产品缠绕在鼓上；和
图3表示部分冷却鼓，其中多圈产品缠绕在鼓上。
图1表示本发明的冷却鼓1，该冷却鼓1放在一个环绕罩2中，在罩2中含有屏蔽气体。在罩2中的屏蔽气体处于过压状态下，从而保持围绕鼓1的气体。
线或带产品3从入口4进入罩2，围绕鼓1缠绕一圈或多圈，然后在出口5离开罩2。产品3在入口4处退火，在该点上具有高温。产品3在出口5被冷却，与入口4相比，它的温度更接近于室温。
产品3起初从图中未示的炉子中移出，在通过出口5后，产品3移到冷却设备(未示)。
由于入口4和出口5可放置在罩2的一侧或同侧，因此产品3可在一个和相对的方向上通过。这就能使冷却设备放置在拔丝机或滚轧机的附近，与其它设备一起来改进上面提到的效率和工作环境。
鼓1在箭头6方向的逆时针方向转动，从而使产品3将通过入口4缠绕在鼓1上，并在它通到出口5之前缠绕在鼓1上。鼓1可通过在产品3缠绕在冷却设备时的拉力或由电机驱动来产生适当速度的转动，从而与通过该装置的产品的前进相一致并获得产品3所需要的冷却。
在罩2中的屏蔽的气体在缠绕到鼓1的产品3上的对流可以增大，从而在产品3通过罩2时增强了产品3的冷却效果，这可通过电扇之类的设备来增大对流。
借助于外部的冷却剂可进一步增强缠绕在鼓1上的产品的冷却效果。这里的冷却剂可有利地用来冷却鼓1的内表面7，穿过鼓壁的表面是与缠绕在鼓上的产品的热接触表面，这就能在冷却剂和产品3没有直接接触的情况下进行冷却。冷却剂通常通过装在鼓1中部的一个或多个喷头8加到鼓1内部7。可用已知的方式将冷却剂输送到鼓1中，例如可借助于供给装置和鼓1之间的滑动接头来输送。
罩2包括一个或多个用于检查和维护罩子的门。
图2和3表示鼓1的详细剖面。这些图说明鼓1位于罩2中，产品3缠绕在鼓1上。
正如从图2中看出的，产品3可绕鼓1缠绕一圈。换言之，产品3可简单地绕鼓1弯曲，这样它就可在没有在鼓上缠绕附加圈的情况下，从与进入罩2时的同一侧出来。
另一方面，正如图3所示，产品3在从与进入罩2时的同一侧出来之前，该产品3可绕鼓缠绕一圈或多圈。
附加圈的数量最好按产品在罩2内的滞留时间、产品所需要的冷却来进行选择。当然这也将随着产品3的材料和它的尺寸而变化，当然也与鼓1的直径和其它操作条件有关。
尽管上面已参照多个实施例来描述了本发明，显然就产品和需要的冷却程序来说可对这些实施例进行修改。
因此，本发明不能被认为是仅限于描述的实施例，因为在所附权利要求的范围内可以进行各种变化。
Claims (14)
1.一种冷却带或线类产品的方法，其中在上述产品退火后，产品(3)被冷却到其氧化温度以下的约20-50℃；其特征在于：通过在紧接着的退火路径的下游将产品(3)绕鼓(1)缠绕，使产品(3)以相互并列的圈的形式缠在鼓(1)上，然后一定数量的圈从鼓(1)上脱开，其中产品以一定数量的圈缠绕在鼓(1)上，使上述产品(3)冷却到所需要的温度，和其中将鼓(1)的直径做成超过产品(3)受到塑性变形的机械干扰时的直径。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于：将鼓(1)放置在一个封闭的罩(2)内，该罩包括一个产品入口(4)和一个产品出口(5)，并使屏蔽气体保持在罩(2)内。
3.按照权利要求2的方法，其特征在于：采用氩气、氢气、氮气或相应的屏蔽气体作为屏蔽气体。
4.按照权利要求1-3中任一项的权利要求，其特征在于：借助强制的对流对鼓的周围气体的影响来冷却鼓(1)。
5.按照权利要求1-4中任一项的方法，其特征在于：借助于使鼓(1)的内部(7)冷却的外部的冷却剂来冷却鼓(1)。
6.按照权利要求1-5中任一项的方法，其特征在于：制造鼓(1)的材料、如金属材料具有良好的热传导性。
7.按照前面权利要求的任一项的方法，其特征在于：借助一驱动电机来驱动鼓(1)。
8.一种冷却带或线材产品的装置，其中退火后的产品被冷却到其氧化温度以下的约20-50℃的温度，其特征在于：在紧接着的退火路径的下游，产品(3)缠绕在一个鼓(1)上，缠绕产品的各圈将相互并列，在产品(3)在鼓(1)上缠绕一定数量的圈后从鼓(1)上脱开，其中产品在鼓(1)上的圈数使产品(3)冷却到所需要的温度，其中鼓(1)的直径做成超过产品(3)受到塑性变形的机械干扰时的直径。
9.按照权利要求8的装置，其特征在于：鼓(1)位于一个封闭的罩(2)内，罩(2)具有产品(3)的一个入口(4)和一个出口(5)；罩(2)含有和保持有屏蔽气体。
10.按照权利要求9的装置，其特征在于：屏蔽气体包括氩气、氢气、氮气或一种相应的屏蔽气体。
11.按照权利要求8-10中任一项的装置，其特征在于：借助于来自鼓(1)周围的气体的强制对流效果来冷却鼓(1)。
12.按照权利要求8-11中任何一项的装置，其特征在于：借助于能冷却鼓(1)内部(7)的外部冷却剂来冷却鼓(1)。
13.按照权利要求12的装置，其特征在于：鼓(1)由如金属材料那样的具有良好热传导性的材料制成。
14.按照权利要求8-13中任一项的装置，其特征在于：鼓(1)由电机驱动。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20071003 Termination date: 20101204 |