[发明专利]齿轮钢带状组织与硬度在线控制方法及轧后在线控冷冷床装置

权利要求书

1.一种齿轮钢带状组织与硬度在线控制方法，其特征在于，控制齿轮钢棒材终轧温度为900～980℃，轧后采用三段冷却方式控制齿轮钢棒材的轧后冷速，完成三段冷却处理工艺的齿轮钢棒材最终制成齿轮钢材料成品，其冷却处理工艺的具体工艺过程为：

a. 第一段预冷却工艺过程：使轧后高温齿轮钢棒材首先进行空冷，将齿轮钢棒材表面温度冷至800~830℃，使齿轮钢棒材预冷停留130s以上，将齿轮钢棒材的心表温差控制在150℃以内；

b．第二段强制冷却工艺过程：对经过第一阶段预冷却工艺过程的齿轮钢棒材再进行强制风冷，控制齿轮钢棒材表面温度风冷至620~680℃，根据齿轮钢棒材的钢种和规格确定齿轮钢棒材的终冷温度、冷却速度、强制冷却停留时间和冷风对流强度；

c. 第三段缓慢冷却工艺过程：对经过第二段强制冷却工艺过程的齿轮钢棒材再进行保温缓慢冷却，保温缓慢冷却的起始温度为完成第二段强制冷却工艺过程时，齿轮钢棒材的最低表面温度，也即在第二段强制冷却工艺过程中的风冷下限温度，使齿轮钢棒材缓慢冷却停留15~50min。

2.根据权利要求1所述齿轮钢带状组织与硬度在线控制方法，其特征在于：在第一段预冷却工艺过程中，齿轮钢棒材预冷停留130s~170s。

3.根据权利要求1或2所述齿轮钢带状组织与硬度在线控制方法，其特征在于：在第三段缓慢冷却工艺过程中，缓慢冷却冷速为0.01~0.05℃/s。

4.根据权利要求1或2所述齿轮钢带状组织与硬度在线控制方法，其特征在于：齿轮钢棒材的规格为直径φ40~200mm。

5.一种实施权利要求1所述齿轮钢带状组织与硬度在线控制方法的轧后在线控冷冷床装置，由轧后冷床输入辊道（1）、冷床系统、输出辊道（2）和控制系统构成，所述控制系统与所述冷床系统的一系列温度传感器输出端信号连接，所述温度传感器分别检测齿轮钢棒材（4）进入所述冷床系统的初冷温度和离开所述冷床系统的终冷温度，所述控制系统的指令信号输出端与所述冷床系统的轧材输送机构，进而控制齿轮钢棒材（4）的冷却速度和冷却停留时间，其特征在于：所述冷床系统依次并列由预冷冷床（A）、风冷冷床（B）和缓冷冷床（C）三段步进冷床组合而成，所述预冷冷床（A）的接料部位与所述轧后冷床输入辊道（1）邻接，所述风冷冷床（B）采用轴流风机（5）对其上方的齿轮钢棒材（4）进行强制风冷，驱动齿轮钢棒材（4）表面附近的空气进行对流，所述轴流风机（5）布置于所述风冷冷床（B）底部，所述缓冷冷床（C）采用上下保温罩，所述上下保温罩皆由保温罩外壳（9）、保温罩中间层（8）和保温罩工作层（7）三层复合而成，所述保温罩中间层（8）位于保温罩外壳（9）和所述保温罩工作层（7）之间，所述上下保温罩的上下保温罩工作层（7）之间形成所述缓冷冷床（C）的保温工作内腔通道，所述预冷冷床（A）的出料部位与所述输出辊道（2）邻接，轧后高温的齿轮钢棒材（4）经所述轧后冷床输入辊道（1）向所述预冷冷床（A）的接料部位，被横移输送到达所述预冷冷床（A）上进行空冷，控制所述预冷冷床（A）上齿轮钢棒材（4）表面温度冷至800~830℃，使齿轮钢棒材（4）预冷停留130s以上，将齿轮钢棒材（4）的心表温差控制在150℃以内，完成预冷却后，齿轮钢棒材（4）由所述预冷冷床（A）横移输送到所述风冷冷床（B），所述控制系统控制所述轴流风机（5）对齿轮钢棒材（4）进行强制风冷，根据齿轮钢棒材（4）的钢种和规格确定所述轴流风机（5）风量、所述风冷冷床（B）步进速度、齿轮钢棒材（4）的终冷温度、冷却速度、强制冷却停留时间，齿轮钢棒材（4）表面温度风冷至620~680℃，完成强制风冷后，齿轮钢棒材（4）由所述风冷冷床（B）快速横移送入到所述缓冷冷床（C）的保温工作内腔内通道进行保温缓慢冷却， 使齿轮钢棒材（4）缓慢冷却停留15~50min。

6.根据权利要求5所述轧后在线控冷冷床装置，其特征在于：在保温罩外壳（9）和所述保温罩工作层（7）之间通过铺设保温石棉形成保温罩中间层（8），所述保温罩工作层（7）由金属反射型保温材料形成。

7.根据权利要求5或6所述轧后在线控冷冷床装置，其特征在于：所述预冷冷床（A）的轧材输送机构为具有大齿距的动齿条传动机构，使所述预冷冷床（A）的齿条传动机构采用步进式横移输送方式输送齿轮钢棒材（4），相比较所述预冷冷床（A），所述缓冷冷床（C）的轧材输送机构为具有小齿距的动齿条传动机构，使所述缓冷冷床（C）的齿条传动机构也采用步进式横移输送方式输送齿轮钢棒材（4）。