[发明专利]一种冷轧带钢连续退火模拟实验机

说明书

技术领域

本发明属于物理模拟实验设备领域，特别涉及一种用于冷轧带钢连续退火的模拟实验机。

背景技术

冷轧产品的组织和力学性能与退火工艺密切相关，因此，深入研究退火工艺对冷轧产品的开发和生产具有重要意义。尤其是连续退火工艺，由于其生产效率高，产品质量好，适于不同等级带钢的生产，得到了广泛的应用。对连续退火工艺的研究也一直是冷轧领域的热点之一。然而，利用目前常规的手段研究冷轧带钢的连续退火工艺都存在一定的不足。比如，利用大生产的连续退火机组进行研究，不但影响正常的生产，而且要使用成卷的原料，研究成本高，周期长。同时，实验研究需要频繁地改变工艺参数来考察退火工艺对组织性能的影响，而连续退火机组的工艺参数调整不灵活，很难满足实验的需要；再比如，利用普通的加热炉进行连退工艺的研究，则存在冷却控制问题，一般只能进行空冷、随炉冷却和水淬，冷却速率很难精确控制。

连续退火模拟实验机是解决上述问题的有效方法。中国专利CN200510023266.9公开了一种带钢连续退火工艺模拟装置，其包含从上而下依次安装的加热室，均热室，过时效室，冷却室和装卸试样室，还包含一试样传动装置；该发明的加热室、均热室和过时效室由一个内胆制成，从上到下连成一体，冷却室设置在过时效室下端，冷却室内设置有冷却介质入口，冷却介质喷气箱和喷气箱间距调节装置；试样传动装置包含试样料架，钢丝绳和传动电机。该发明提供的带钢连续退火工艺模拟装置，可对大尺寸试样进行退火模拟，而且冷却方式多、冷却速度快、设备简单、成本低廉，可连续模拟带钢试样在连续退火炉内的加热、均热、缓冷、快冷、过时效的过程。然而，该发明所提供的装置没有明确是否可以在退火过程中对试样施加张力，也没有明确保护气氛的露点是否可以调节。另外，该发明采用立式多工位的方式进行加热，保温，过时效和冷却等退火工艺过程模拟，需要试样传动装置，增加了设备的高度。现有的多功能退火模拟器(MULTIPAS)和连续退火模拟器(CALSIM)也是用于模拟带钢连续退火的实验装置，其中，多功能退火模拟器的基本思想是：试样作为电阻连接到100kVA变压器的次级回路中，直接通电加热，退火在空气中进行。此设备配置了各种冷却模式，能够模拟连续退火工艺中的不同冷却方法，如低速喷气冷却、快速喷气冷却、喷雾冷却和水淬等。该设备也是采用立式多工位方式，需要试样传输装置。另外，在空气中退火试样会发生氧化，也不能研究保护气氛对带钢表面质量的影响以及退火过程中试样中的合金元素与各种保护气氛反应的现象，其应用受到限制。连续退火模拟器专门被设计用来模拟装备有快速喷气冷却系统的连续退火线或模拟热镀锌的退火过程。此模拟器主要针对表面性能以及再结晶过程的模拟。该模拟系统有1个加料锁，3个加热单元和1个冷却区，同样采用立式多工位配置方案，需要试样传输机构。另外，该设备所能处理的试样尺寸为340×100×0.2～2.0mm(长×宽×厚)，加热速率≤30K/s，冷却速率≤100K/s(对于厚0.8mm的试样)。由于该设备的试样宽度只有100mm，在退火试样上取横向拉伸试样有困难，影响后续退火试样力学性能的测试。另外，该设备的加热和冷却速率均有限，对研究高强钢以及一些特殊的退火工艺有局限性。

发明内容：

针对现有连续退火工艺模拟装置存在的不足，本发明提供了一种功能更为全面，结构更加简单，适用性更强的冷轧带钢连续退火模拟实验机。

本发明主要由实验机本体、试样加热装置、试样冷却装置、液压张力机构、气体排放系统和真空系统组成。