[发明专利]一种中粗规格钢丝索氏体化冷却装置及工艺

说明书

本发明公开一种中粗规格钢丝索氏体化冷却装置及工艺。该冷却装置是由内置有水泵的蓄水池、内置有两个冷却水套的回水水槽、冷却水塔通过管道相连形成一个冷却水循环系统。该工艺主要采用喷淋和两级分段冷却工艺代替了传统铅浴淬火的急冷工艺，能够有效避免钢丝产生开裂缺陷，保证中粗规格钢丝索氏体化中间热处理的质量，提高钢丝性能和稳定性；同时，本发明具有无污染、低能耗、工艺简单的优点；此外，本发明根据红外测温仪的所测温度来调节两个冷却水套的进水量以及距离，只利用水这一种介质就可以实现不同规格和材质的钢丝对应不同的工艺要求，省去了来回更换淬火介质的麻烦，简化操作、节省成本。

技术领域

本发明属于金属制品的热处理技术领域，更具体讲涉及一种中粗规格钢丝索氏体化冷却装置及工艺。

背景技术

在高碳钢丝的生产过程中，需要对钢丝进行索氏体化中间热处理。截止目前，传统常用的方法为铅浴淬火，其步骤为：钢丝展开后经高温加热到约910℃后迅速进入约500℃的铅浴槽中，完成钢丝的急冷及等温转变。这种传统的铅浴淬火工艺具有工艺稳定易于控制、钢丝的力学性能容易保证的优点，因而在钢丝生产中被广泛应用。但是铅浴淬火工艺也存在着严重的不足：1、铅是一种有毒物质，如果长期接触对人体的伤害极大；2、铅的熔点为327.5℃，再加热到500℃之后，一方面需要消耗大量的能源，另一方面也容易产生挥发，造成环境污染，新出台的国家相关政策已明确规定热处理铅炉为淘汰设备；3、在生产中由于钢丝表面状态不理想，造成钢丝“挂铅”的产生，不但消耗了铅资源，而且在后续拉铅浴淬火工艺影响钢丝表面及其它性能。

虽然国内外的热处理行业一直在寻找可以代替铅的索氏体化处理方法，即将钢丝直接亲润到水或其他淬火介质中、并通过控制时间来控制冷却能力，但由于局部溶液温度的不稳定性，极易造成钢丝性能的不稳定。目前这种代替式处理方法一般也多应用在细规格钢丝上，应用在中粗规格钢丝上往往造成出现表面淬火裂纹等问题。

发明内容

本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种中粗规格钢丝索氏体化冷却装置及工艺。本发明主要采用喷淋和两级分段冷却工艺代替了传统铅浴淬火的急冷工艺，能够有效避免钢丝产生开裂缺陷，保证中粗规格钢丝索氏体化中间热处理的质量，提高钢丝性能和稳定性；同时，本发明具有无污染、低能耗、工艺简单的优点；此外，本发明根据红外测温仪的所测温度来调节两个冷却水套的进水量以及距离，只利用水这一种介质就可以实现不同规格和材质的钢丝对应不同的工艺要求，省去了来回更换淬火介质的麻烦，简化操作、节省成本。

本发明的目的可通过下述技术措施来实现：

本发明的一种中粗规格钢丝索氏体化冷却装置包括内置有水泵的蓄水池、内置有两个冷却水套的回水水槽、冷却水塔，两个冷却水套分别通过进水管与蓄水池相连通，回水水槽、冷却水塔、蓄水池依次通过出水管相连通（上述部件连通后形成一个冷却水循环系统，实现了以常温水为冷却水进行循环利用，无毒、无污染、节约成本；其中，回水水槽用于回收冷却水，回收的冷却水经冷却水塔再度制冷，随后送入蓄水池进入新一轮的循环）；所述冷却水套是由圆柱状外环套内嵌圆台状内环套、将外环套的一端与内环套的大端对齐后两端封口相连形成内腔连通的夹腔，在内环套上均布有六列沿母线方向排布的喷淋孔（冷却水沿着喷淋孔正对冷却水套的轴线方向射出，当待冷却钢丝水平穿经冷却水套时，由六列喷淋孔同时对正钢丝的一圈表面喷射水柱，使钢丝周向冷却均匀：即经当钢丝经过第一个冷却水套进行均匀缓慢的初段冷却，避免了急冷、避免了钢丝的开裂；当钢丝经过第二个冷却水套进行对应所需的次段冷却，调节钢丝温度到达工艺要求温度，以获得合适的钢丝性能），在外环套的左侧、顶部、右侧以90度间隔方式均布有三个进水管接头（保证六组喷淋孔的水压基本一致），所述外环套的底下部座置在弧形立板上，弧形立板垂直固定在水平底板上，水平底板与水平底座之间以滑动方式相配合。

在本发明中水平底板上安装有螺爪，在水平底座加工有滑道，所述螺爪与滑道相匹配（借助螺爪与滑道的配合来灵活快速调整两个冷却水套之间的距离，进而调整不同规格和材质的中粗规格钢丝内外温度均匀化时间）。