冷却装置与热处理辅助设备

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公共基础知识热处理设备基础知识概述

公共基础知识热处理设备基础知识概述

《热处理设备基础知识概述》一、引言热处理是机械制造中的重要工艺之一,通过对金属材料进行加热、保温和冷却等操作,改变其内部组织结构,从而获得所需的性能。

热处理设备作为实现热处理工艺的关键工具,其性能和质量直接影响着热处理的效果和产品的质量。

本文将对热处理设备的基础知识进行全面的阐述和分析,包括基本概念、核心理论、发展历程、重要实践以及未来趋势等方面。

二、热处理设备的基本概念1. 定义热处理设备是指用于对金属材料进行加热、保温和冷却等热处理工艺的设备。

它通常包括加热设备、保温设备、冷却设备以及控制设备等部分。

2. 分类(1)按照加热方式分类:可分为电加热设备、火焰加热设备、感应加热设备等。

电加热设备具有加热速度快、温度控制精度高、无污染等优点,广泛应用于各种热处理工艺中。

火焰加热设备则适用于大型工件的加热,但其温度控制精度相对较低。

感应加热设备利用电磁感应原理加热工件,具有加热效率高、节能等特点。

(2)按照冷却方式分类:可分为油冷设备、水冷设备、空冷设备等。

不同的冷却方式适用于不同的热处理工艺和材料,例如油冷适用于淬火工艺,水冷适用于快速冷却的场合,空冷则适用于一些对冷却速度要求不高的工艺。

(3)按照用途分类:可分为退火设备、正火设备、淬火设备、回火设备等。

不同的热处理设备用于实现不同的热处理工艺,以满足不同材料和工件的性能要求。

3. 组成部分(1)加热系统:包括加热元件、炉体、控制系统等。

加热元件通常采用电阻丝、硅碳棒、感应线圈等,炉体则根据不同的加热方式和工艺要求进行设计。

控制系统用于控制加热温度、时间等参数。

(2)保温系统:主要包括保温材料和炉衬。

保温材料的作用是减少热量损失,提高加热效率。

炉衬则用于保护炉体,防止炉体被高温烧坏。

(3)冷却系统:包括冷却介质、冷却装置等。

冷却介质可以是油、水、空气等,冷却装置则用于控制冷却速度和均匀性。

(4)控制系统:用于控制整个热处理设备的运行,包括温度控制、时间控制、压力控制等。

热处理的标准

热处理的标准

热处理的标准热处理是一种通过加热和冷却控制金属或合金的微观组织和性能的工艺。

热处理可以改变材料的硬度、强度、韧性和耐蚀性等性能,从而满足不同工程要求。

在进行热处理时,需要严格按照一定的标准进行操作,以确保产品质量和性能稳定。

本文将介绍热处理的标准,包括热处理工艺、热处理设备和热处理质量控制等方面的内容。

首先,热处理的标准应包括热处理工艺的要求。

热处理工艺包括加热、保温和冷却三个阶段,每个阶段都有严格的要求。

在加热阶段,需要控制加热速度和温度均匀性,以避免产生过热或过冷区域,影响产品性能。

在保温阶段,需要保持一定的时间和温度,以确保组织的均匀性和稳定性。

在冷却阶段,需要选择合适的冷却介质和速度,以获得所需的组织和性能。

这些工艺参数都应在标准中明确规定,以便操作人员按照标准进行操作。

其次,热处理的标准还应包括热处理设备的要求。

热处理设备包括加热炉、保温炉、冷却装置等,这些设备的性能直接影响热处理的质量。

在标准中,应规定设备的型号、规格、性能指标和操作要求,以确保设备能够满足热处理工艺的要求。

同时,还应规定设备的维护和保养要求,以延长设备的使用寿命和保证操作安全。

最后,热处理的标准还应包括热处理质量控制的要求。

热处理质量控制包括工艺参数的监控、产品性能的检测和质量记录的保存等内容。

在标准中,应规定工艺参数的监控方法和频率,以及产品性能检测的项目和标准。

同时,还应规定质量记录的保存期限和方式,以便对热处理质量进行追溯和评定。

总之,热处理的标准对于产品的质量和性能至关重要。

只有严格按照标准进行操作,才能保证热处理的质量稳定和可控。

因此,热处理的标准应该是企业进行热处理生产和管理的重要依据,对于制定和执行热处理标准应该予以重视。

回转窑工作原理及结构

回转窑工作原理及结构

回转窑工作原理及结构一、工作原理回转窑是一种常见的热处理设备,主要用于物料的烧结、煅烧和热解等工艺过程。

其工作原理如下:1. 物料进料:物料通过进料口进入回转窑的一端,并沿着窑筒的轴线方向逐渐向另一端挪移。

在进料端,通常会设置一个预热区,用于提高物料的温度。

2. 燃烧器燃烧:回转窑的一端设有燃烧器,用于提供燃料和氧气,形成高温的燃烧气体。

这些燃烧气体在窑筒内流动,并与物料进行热交换。

3. 热交换:燃烧气体通过与窑筒内壁和物料的接触,将热量传递给物料。

同时,窑筒内壁也会吸收部份热量,以保持较高的温度。

4. 烧结、煅烧和热解:在高温的环境下,物料中的水分、有机物和其他挥发性成份会被蒸发、燃烧或者分解,从而实现烧结、煅烧和热解等工艺过程。

5. 出料:经过一段时间的处理,物料逐渐挪移到回转窑的出料端。

在出料端,通常会设置冷却区,用于降低物料的温度,以防止过热。

二、结构组成回转窑通常由以下几个主要部份组成:1. 窑筒:窑筒是回转窑的主体部份,呈圆筒形状。

它由耐火材料构成,能够承受高温和化学侵蚀。

窑筒内壁通常采用不同形状和材料的砖块进行衬砌,以提高耐火性能和热传导效率。

2. 转动装置:回转窑需要通过转动装置使窑筒绕水平轴线旋转。

常见的转动装置包括齿轮驱动、链传动和液压驱动等。

转动装置通常由机电、减速器和传动装置等组成。

3. 进料和出料装置:回转窑的进料和出料装置用于控制物料的进出。

进料装置通常包括进料口、进料斗和进料管等,而出料装置通常包括出料口、出料斗和出料管等。

4. 燃烧器:燃烧器是回转窑的关键部件之一,用于提供燃料和氧气,形成高温的燃烧气体。

常见的燃烧器类型包括煤粉燃烧器、天然气燃烧器和油燃烧器等。

5. 冷却装置:冷却装置用于降低物料的温度,以防止过热。

常见的冷却装置包括风冷器、水冷器和冷却风机等。

冷却装置通常位于回转窑的出料端。

6. 辅助设备:为了保证回转窑的正常运行,通常还需要配备一些辅助设备,如电气控制系统、除尘设备和废气处理设备等。

第9章 热处理冷却设备

第9章 热处理冷却设备

第9章 冷却设备及辅助设备第9章 冷却设备及辅助设备冷却设备包括淬火、缓冷、淬火校正、淬火成型和冷处理等操作所用的各种主要设备。

本章仅介绍常用的淬火设备的结构原理和基本设计计算步骤。

9.1 淬火槽一、非机械化淬火槽的基本结构淬火槽一般由槽体、介质供入和排出管、溢流槽等部分组成,较复杂的还另设有加热,冷却、搅拌和排烟防火等装置。

常用淬火槽的截面形状根据淬火件或夹具的形状尺寸确定,有长方形。

圆形或正方形。

在槽体上口边缘设有溢流槽,以容纳从槽内上浮溢流的热介质。

为使淬火介质在整个淬火槽内均匀流动,溢流槽最好分布在四周,生产上为简化结构,常设在后侧或左右侧。

在溢流槽下部设有介质排出管。

介质供入管设在槽底部侧壁上,有的伸入到槽内。

供入管距槽底有一定距离(100~200mm ),以免搅动槽底沉积的污物,在槽底下还设有事故排油管。

图9-1为置换冷却式淬火槽。

为提高淬火油或硝盐的流动性改善其冷却能力,或保持一定温度进行等温淬火和分级淬火,需设置淬火介质加热装置,常用的有管状电热元件或管状蒸气加热元件。

连续工作的淬火槽,应设有适当的冷却装置,以便将被淬火工件加热了的淬火介质冷却到原来工作温度。

自然冷却的效果很小,安放在地面上的淬火槽,介质冷却速度不超过3~5 ︒C/h ;安放在地坑中的淬火槽,则仅约1~2 ︒C /h 。

在淬火槽内四周或两侧装有蛇形管,连续通入冷却水来冷却淬火介质,有较好的效果,适用于中,小型淬火槽。

连续供入适宜温度的冷油来置换槽内的热油有最好的冷却效果,常需配备一套介质冷却系统。

搅拌淬火介质可提高介质运动速度,控制介质运动方向,使槽内介质温度均匀,并可冲破工件表面上的气泡,避免形成软点,还可防止淬火油过热变质,延长使用寿命。

淬火介质搅拌方法有螺旋桨搅动法和泵喷射法。

螺旋桨搅动法可使介质在槽内形图9-1 置换冷却式淬火槽1淬火槽;2 介质排出管;3 溢流槽;4 介质供入管;5 事故排油管成较强的对流,功率消耗较小,但槽内常需安设导向板,结构较复杂。

回转窑工作原理及结构

回转窑工作原理及结构

回转窑工作原理及结构回转窑是一种常用的工业设备,广泛应用于水泥生产、冶金、化工等领域。

本文将详细介绍回转窑的工作原理及结构。

一、工作原理回转窑是一种旋转设备,其工作原理基于物料在高温下的热处理过程。

在回转窑内,物料通过旋转和加热,发生化学反应或者物理变化,最终得到所需的产品。

1. 物料进料:物料从回转窑的进料端进入,通常由输送设备将物料送入窑体。

2. 燃料燃烧:在回转窑的一端,通过燃烧设备燃烧燃料,产生高温燃烧气体。

这些气体通过窑体向另一端流动,提供所需的热量。

3. 物料热处理:物料在高温下与燃烧气体接触,发生热传导和传热。

这导致物料中的水分蒸发、化学反应和物理变化。

4. 产品出料:经过热处理后的物料逐渐向回转窑的出料端挪移,最终从窑体中取出,成为最终产品。

二、结构组成回转窑的结构主要由以下几个部份组成:1. 窑体:窑体是回转窑的主体部份,通常由钢板焊接而成。

它具有一定的强度和刚度,能够承受高温和旋转运动的影响。

2. 转动装置:转动装置用于驱动回转窑的旋转运动。

常见的转动装置包括齿轮传动、液压传动和电动机驱动等。

3. 转炉头部:转炉头部位于回转窑的进料端,用于引导物料进入窑体。

它通常包括进料装置、密封装置和燃烧装置等。

4. 转炉尾部:转炉尾部位于回转窑的出料端,用于取出经过热处理后的物料。

它通常包括出料装置、密封装置和排气装置等。

5. 冷却装置:冷却装置用于冷却从回转窑中取出的热处理过的物料。

常见的冷却装置包括冷却器和风冷装置等。

6. 辅助设备:回转窑还需要一些辅助设备,如烟气处理设备、除尘设备和控制系统等。

这些设备能够提高回转窑的工作效率和产品质量。

三、应用领域回转窑广泛应用于不同领域,主要包括以下几个方面:1. 水泥生产:回转窑在水泥生产中起到关键作用。

它能够将原料中的水分蒸发、煅烧和熟化,最平生产出高质量的水泥。

2. 冶金工业:回转窑在冶金工业中用于矿石的热处理和冶炼过程。

它能够将矿石中的实用金属分离出来,并去除杂质。

回转窑工作原理及结构

回转窑工作原理及结构

回转窑工作原理及结构回转窑是一种常见的工业设备,广泛用于水泥生产、冶金、化工等行业。

它主要用于物料的煅烧、干燥和热处理过程。

本文将详细介绍回转窑的工作原理及结构。

一、工作原理回转窑的工作原理基于物料在高温下的热交换过程。

回转窑通常是一个长而倾斜的圆筒,内部有一条螺旋板,物料从一端进入,由于筒体的倾斜角度和螺旋板的作用,物料在回转窑内不断向另一端挪移。

回转窑内部的物料在高温下与燃烧器产生的热气流接触,发生热交换。

燃烧器通常位于回转窑的一端,通过喷嘴将燃料喷入回转窑内,与空气混合后燃烧产生高温热气流。

热气流通过窑筒内的物料层,使物料发生干燥、煅烧和热处理等反应。

二、结构组成1. 窑筒回转窑的主体部份是一个长而倾斜的圆筒,通常由耐火材料制成。

窑筒的倾斜角度通常在1-5度之间,这种设计可以使物料在窑筒内不断挪移,并保证物料与热气流充分接触。

2. 转动装置回转窑的转动装置通常由机电、减速器、轮胎和支撑滚轮等组成。

机电通过减速器驱动轮胎旋转,轮胎与窑筒连接,使窑筒绕轴线旋转。

支撑滚轮位于窑筒的一端,起到支撑和固定窑筒的作用。

3. 燃烧器燃烧器是回转窑的关键部件,它负责向窑筒内喷射燃料和空气混合物,产生高温热气流。

燃烧器通常由喷嘴、燃料供应系统和风机等组成。

4. 冷却装置回转窑的一端通常设有冷却装置,用于降低窑筒和物料的温度。

冷却装置通常由冷却风机和冷却管组成,冷却风机通过冷却管将冷却空气引入窑筒,从而降低窑筒内的温度。

5. 排放装置回转窑的另一端通常设有排放装置,用于排放烟气和废气。

排放装置通常由烟囱和除尘设备组成,烟囱将烟气排出室外,除尘设备用于去除烟气中的颗粒物和有害气体。

三、工作过程回转窑的工作过程通常包括预热、煅烧和冷却三个阶段。

1. 预热阶段物料从回转窑的一端进入,通过与高温热气流的接触,发生物理和化学反应,逐渐升温。

在这个阶段,物料中的水分被蒸发,物料逐渐干燥。

2. 煅烧阶段物料在回转窑内不断向另一端挪移,同时与热气流进行热交换。

热处理的相关设备简介

热处理的相关设备简介

检测仪器
检测仪器
用于检测热处理后的材料性能,如硬度计、金相显微镜等。
检测仪器的功能
检测仪器的主要功能是检测材料的硬度、金相组织、残余应力等 性能。
检测仪器的优势
通过检测仪器,可以准确地评估热处理的效果和材料性能,为优 化热处理工艺提供依据。
05
操作热处理设备的一般步骤
准备阶段
检查设备
确保设备正常工作,无异常或故障,有故障需立即修复或更换。
设备故障。
材料搬运安全
使用合适夹具和吊装设 备,避免材料掉落或倾
斜导致事故。
环境保护
减少废气废水排放
使用环保型燃料或能源
在热处理过程中,应采取措施减少废气、 废水等污染物的排放,以保护环境。
选择环保型燃料或能源以减少对环境的负 面影响。
采用环保型冷却液和废水处理
噪声和振动控制
选择环保型冷却液,并采取适当的废水处 理措施,以防止对土壤和水源的污染。
冷却设备
冷却设备用于将加热后的材料进行快速冷却 ,以实现淬火等热处理效果。常见的冷却设 备包括淬火槽、回火炉、风扇和喷嘴等。
热处理设备的应用领域
机械制造
通过热处理提高零件的硬度和耐 磨性,增加零件使用寿命,同时 改善加工性能,提高生产效率。
汽车制造
利用热处理提高汽车零件的强度和 耐磨性,确保汽车安全和可靠性, 并优化燃油经济性,降低排放。
保温阶段
在达到设定温度后,保持一定时间使材料充分加热。保持设备密封性和稳定性 ,减少热量损失和空气流动对热处理过程的影响。定期检查和调整设备温度和 运行状态。
保温、冷却和出炉阶段
保温阶段
加热后需保持一定保温时间,使材料内部组织结构和性能稳定。期间需密切观察 设备运行情况与材料温度变化,及时应对异常或温度不均等问题。

热处理原理工艺及设备

热处理原理工艺及设备

热处理原理工艺及设备引言热处理是一种对金属材料进行加热和冷却的工艺,主要目的是改变材料的力学性能和物理性能。

通过控制材料的加热和冷却过程,可以使材料具有更好的力学性能、耐磨性、韧性等特性。

本文将介绍热处理的原理、常用工艺以及相关设备。

热处理原理热处理的原理是通过对材料进行加热和冷却,改变材料的晶体结构和相变,从而改善材料的性能。

具体包括以下几个方面:固溶处理固溶处理是指将固态溶质溶解到固态基体中,形成固溶体的过程。

通过固溶处理,可以使材料中的晶体结构发生改变,提高材料的韧性和强度。

常见的固溶处理方法有均匀加热和快速冷却等。

相变处理相变处理是指材料的组织结构发生变化,固态相之间的相变。

通过相变处理,可以改变材料的硬度、强度和耐磨性等性能。

常见的相变处理方法有淬火、回火、时效等。

变形处理变形处理是指通过应力作用使材料发生塑性变形,调整材料的晶格结构,达到改变材料性能的目的。

常用的变形处理方法有冷加工、热加工和热拉伸等。

热处理工艺热处理工艺是指热处理过程中的具体技术措施和操作方法。

下面介绍几种常见的热处理工艺:淬火淬火是指将已加热至临界温度的材料迅速冷却至室温。

淬火可以使材料中的碳化物溶解在基体中,从而提高材料的硬度和强度。

淬火常用的冷却介质有水、油和空气等。

回火回火是指在淬火后,将材料加热至一定温度并保持一段时间后再进行冷却。

回火可以消除淬火产生的内应力,提高材料的塑性和韧性。

回火的温度、时间和冷却速度等参数可以根据材料的具体要求进行控制。

淬火-回火淬火-回火是一种综合应用淬火和回火的热处理工艺。

先进行淬火,使材料达到一定的硬度和强度,然后进行回火,使材料在硬度和韧性之间取得平衡。

时效处理时效处理是指将材料加热至一定温度并保持一段时间后再进行冷却。

时效处理可以使材料的粒子重新排列,提高材料的强度和稳定性。

时效处理常用于高强度合金材料的处理。

热处理设备热处理设备主要包括加热设备、冷却设备和控制设备等。

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第八章冷却装置与热处理辅助设备在热处理过程中,工件加热后需要以不同的冷却速度进行冷却,从而获得所要求的组织及性能。

影响工件冷却速度的因素很多,包括冷却方式,介质类型,介质温度以及介质、工件的运动情况和操作方法等。

这些因素中大部分均与冷却装置有关。

因此,结构合理、性能优良的冷却装置是保证热处理效果和产品质量的根本保证。

冷却装置(冷却设备)是热处理炉不可分割的一部分,有的热处理炉(某些连续炉、密封箱式炉等)本身就包括了冷却装置。

冷却装置包括淬火装置、缓冷装置、淬火校正装置、淬火成型装置、淬火介质的加热及冷却装置等。

在进行热处理操作时,还不可避免地要进行一些辅助操作,如工件的表面清理、清洗、校正,有的甚至需要表面处理等。

相应的设备称为热处理辅助设备。

本章主要介绍常见的冷却装置和热处理辅助设备。

§8.1淬火槽淬火槽是装有淬火介质的容器,当工件浸入槽内冷却时,需能保证工件以合理的冷却制度均匀地完成淬火操作,使工件达到技术要求。

一、淬火槽的基本结构淬火槽结构比较简单,主要由槽体,介质供入或排出管,溢流槽等组成,有的附加有加热器、冷却器、搅拌器和排烟防火装置等。

1、淬火槽体淬火槽体通常是上面开口的容器形槽体,其横截面形状一般为长方形、正方形和圆形,而以长方形应用较广。

配合井式淬火炉的淬火槽一般为圆形。

淬火槽通常是由低碳钢板焊接而成,内外涂有防锈漆。

2、循环溢流装置淬火槽的淬火介质入口一般在槽子的底部,通过上部溢流槽排出。

溢流槽设在淬火槽上口边缘的外侧与槽壁焊在一起,淬火槽壁上面开有溢流孔或溢流缝隙,并隔有过滤网,使淬火介质流入溢流槽。

3、温度控制装置淬火介质的温度是影响工件淬火效果的重要因素之一,因此严格地控制淬火槽中介质的温度,是保证热处理的一个措施。

(1)加热装置淬火介质的加热方法较多,通常可往介质中注入热介质,投入炽热金属块,安装管状加热器等。

其中管状加热器应用较广,有的配有温度自动控制系统。

当淬火介质的温度低于给定的下限时,电加热器通电加热;当介质的温度超过给定的上限时,电加热器停止加热,循环泵启动,热的介质流经冷却系统冷却,然后返回淬火槽,这样可使淬火介质的温度能自动控制在给定的温度范围内。

(2)冷却装置通常为了保证淬火槽能够正常地连续工作,使淬火介质得到比较稳定的冷却性能,需要将被淬火工件加热了的淬火介质冷却到规定的温度范围内。

淬火介质的冷却方式很多。

常见的有以下几种:①自然冷却淬火介质只靠本身自然冷却,冷却效果很差,安装在地面上的中型淬火槽,冷却速度不超过3~5℃/h;安装在地坑中的淬火槽,冷却速度为1~2℃/h;一般用于生产量很小的周期性淬火冷却。

②搅拌冷却搅拌加速介质的流动,其降温要比自然冷却的快。

别外,机械搅拌可显著加强瘁火介质的冷却性能。

③蛇形管或冷却水套冷却将铜管或钢管盘绕布置在淬火槽的内侧或在淬火槽的外部设置冷却水套,使冷却水通入蛇形管或冷却水套中,以冷却淬火淬火介质。

其冷却系统中进行循环效果要比前两种方法好,但是一般只适用于小型淬火槽。

④循环转换冷却常用于生产批量较大、连续生产或大型淬火槽,冷却效果最好。

经过冷却系统冷却的淬火介质,送入淬火槽,被加热的淬火介质排到冷却系统中进行循环冷却。

4、淬火槽的机械搅拌装置搅拌装置由电动搅拌器和导向装置组成,能增加淬火介质的流动速度,控制淬火介质的流动方向,使淬火槽内的介质温度均匀,有效地提高淬火介质的冷却能力,改善淬火效果。

搅拌器的位置一般有上置式,侧置式和底置式。

有的搅拌器还可以改变转数,变化转动方向等,可以根据需要在淬火槽中安装一台或几台搅拌器。

搅拌器所需的功率是根据淬火槽的体积和淬火介质的种类确定的。

另外,搅拌容易导致污垢上浮,影响淬火质量,所以在工程中使用相对较少。

5、排烟装置排烟装置主要用于淬火油槽,淬火盐浴槽,以排除淬火槽蒸发的烟气和其它有害气体,使之达到国家对一环境保护的规定,并保证操作人员的健康。

排烟方式一般在淬火槽上部设置顶部排烟罩,或在侧面设置侧抽风装置。

前者由于影响吊车操作,一般多用于小型淬火槽。

侧抽风装置的抽风口多设于淬火槽的两侧,开口才度接近淬火槽的边长。

为了改善通风效果,有时采用一侧吹风,另一侧抽风的措施。

6、灭火装置在淬火油槽上,于淬火液面上部的侧面设置多孔灭火装置,当油面起火时,可喷出惰性气体灭火。

工程中使用相对较少,一般用手持灭火器。

二、普通淬火槽普通淬火槽是用途最广的淬火槽,其结构、形状、尺寸也多种多样,选择和确定的原则,主要根据产量和淬火工件的尺寸、单件重量以及热处理炉的工作尺寸和操作条件来决定。

对于产量不大的小型淬火槽,多采用冷却水套结构或在油槽内侧安装螺旋形水管、蛇形管进行冷却;对于产量较大的淬火槽,常附设淬火介质冷却用的循环装置,将热介质经冷却后再循环回淬火槽使用。

三、周期作业机械化淬火槽周期作业机械化淬火槽与普通淬火槽相比,设有提升工件的机械化装置,采用机械、液压或气动方式传动。

主要有以下几种形式。

1、悬臂式提升机淬槽是一种悬臂式气动升降台提升机淬火槽,利用(3~6)x105Pa的压缩空气作动力,工作时利用车间起重设备将工件吊到升降台4上,内提升气缸通过活塞杆使其沉入淬火介质中淬火。

支架起导向作用,冷却完毕后,再由气缸提起淬火台出料。

2、料斗式提升机淬火槽是料斗式机械提升机淬火槽。

提升机主要构件是接料料斗和丝杠提升机构,其动作原理是,由电动机带动螺母转动,由丝杠将料斗没支架提升到液面以上,由于支架的限位,迫使料斗翻转,将工件倒出。

此外还有边杆或链条式升降机构淬火槽,采用连杆链条作传动机构,将物料托起或降下。

四、连续作业式机械化淬火槽这种淬火槽中设有输送带等连续作业的机械化升降运送装置,常与连续式热处理炉配合使用。

主要用于处理形状规则的各种小型零件的大批量连续生产。

1、输送带式淬火槽在长方形淬火槽内,安装一运送工件的输送带,输送带分为水平和提升两部分。

工件由炉内经落料装置自动落到淬火槽输送带上。

工件主要是在水平部分上冷却,然后由提升部分运送,最终送出出淬火槽。

输送带运动速度可以调节,根据工作需要的冷却时间选定。

常用输送带宽度为300~900mm,提升部分倾角为30°~45°。

一般在输送带上焊上一些筋或做成横向档板,以防工件下滑。

2、螺旋输送式淬火槽这种淬火槽是使用滚筒式螺旋输送器连续推进工件。

工件经落料筒和装料斗连续进入输送器。

输送器外壳为一圆筒,可在支架上滚动,凭借筒内壁上的螺旋叶片向上运送工件,同时进行冷却,最后工件经料斗出料。

输送器是由电动机经减速器和三角皮带驱动。

淬为槽中还安有管状电热元件五、淬火槽设计淬火槽设计的基本步骤是根据工件的材料、形状、尺寸、重量和技术要求,淬火槽的作业方式、生产率和投料批量等,先确定淬火介质种类和需要量,然后确定淬火槽的形状、尺寸、介质冷却装置和机械化装置,并选择各种附属设施。

淬火介质的需要量可用热平衡的方法计算,更多的是用经验法计算。

依据计算淬火介质的需要量确定淬火槽的尺寸。

1、周期作业淬火槽设计(1)淬火介质需要量(按体积计)由于各类淬火槽的冷却方法不同,所需淬火介质量也有区别。

通常,置换冷却的淬火槽,淬火介质的容量等于不同时淬火工件重量的3~7倍;蛇形管冷却的淬火槽,采用7~12倍;自然冷却的淬火槽,采用12~15倍(两次淬火之间的时间需5~12h)。

经验证明淬火介质的实际需要量常取上限。

(2)淬火槽火尺寸淬火槽的有效容积除所需的介质容量外,还需计入一次淬火工件的体积和介质热膨胀量。

对置换式淬火槽,后两者可作为溢流槽的体积。

淬火槽高度是工件长度、工件上下运动距离、工件至槽底和液面的距离、工件浸入介质和介质热膨胀引起的液面上升高度以及液面至槽上缘距离的各项总和。

对置换式淬火槽还应设计进、排油管的尺寸,应能在两次淬火时间间隔内将加热介质全部排出,并同时供入相同体积适宜温度的冷介质。

从溢流槽排出的介质,常靠自然排出,其排出速度vd=0.2~0.3m/s.通常采用离心泵供水和水溶液,其供水速度vs=1~2m/s。

根据置换介质量和供排速度,即可计算出进油管和排油管的尺寸。

一般淬火本槽的进油管尺寸为19~25mm,排油管50~76mm。

事故排油管应能在较短的时间内(一般5~8min)将淬火槽内的油全部排出到安全油箱。

(3)搅拌器设计淬火介质的搅拌速度,应是以使介质形成紊流、雷诺数应达4000以上,但流速过大会增大动力消耗,且易混入空气,一般不宜大于1m/s。

要使直径25mm,温度900℃的工件在60℃的油中经1min冷却到接近油温,对周围作业淬火槽,其油的搅拌量应为槽容积的2~3倍;对连续作业淬火槽,每小时处理1kg工件的搅拌量约为0.002~0.004m3。

槽内螺旋桨转速,一般在100~450r/min范围内;超过450r/min,就可能混入空气。

用泵喷射介质时,泵的压力以200~300Pa为宜。

螺旋桨的规格应根据淬火槽容量和搅拌速度选择,表11-1列举了螺旋桨搅拌所需的功率数。

螺旋桨的安装对淬火介质的冷却效果有很大的影响,螺旋桨的安装位置应偏离圆心和宽度的中心线,才能产生良好的涡流效果。

螺旋桨常安装在圆形淬火槽1/2半径处,对长方形淬火槽,当用螺旋桨时常偏离中心线1/8宽度处;当用两螺旋桨时,常安在偏离4等分线1/16宽度处。

螺旋桨垂直安装时,还常与垂线成16°的倾斜角。

2.连续作业淬火槽设计连续作业淬火槽因需要安装机械装置,尺寸较长,故一般无需进行热平衡计算,而是先确定机械装置的结构和尺寸,最后再确定淬火槽的尺寸。

输送带宽度应略大于炉底或炉子输送宽度,输送带长分为水平长度和提升长度两部分。

水平长度决定于工件在介质中的冷却时间。

欲减少水平长度即需降低输送带运行速度。

输送带提升部分的长度主要决定于工件提升的高度和输送带的倾斜角。

当输送带无挡板时,倾斜角应小于工件自行滑下的角度,一般应小于35°有挡板时可适当加大。

输送带的运行速度一般为炉内输送带运行速度的2~3倍,以保证淬火工件均匀冷却,提高淬火介质的冷却速度。

输送带轮直径,一般等于0.2~0.5mm,通常以绘图方法确定输送带和淬火槽尺寸。

输送带式淬火槽的搅拌器常安在输送带倾斜上长部分的上侧,并与其平行,有时也安装在落料口的侧面。

§8.2淬火介质的循环冷却系统淬火介质的冷却,一般为集中循环冷却,淬火介质的冷却系统通常由淬火槽、泵、过滤器、冷却器和集液槽组成,一、集液槽集液槽用钢板、型钢焊成长方形或圆形的槽子,也有的采用钢筋混凝土结构的。

集液槽常分成两或三部分,中间用钢板隔开,集液槽的作用是热介质在其中储存,进行自然冷却,并沉淀除去部分夹带的杂质。

集液槽的体积大于全部淬火槽及冷却系统中淬火介质容量的总和。

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