論冷卻油槽中水平網帶轉移機構在網帶爐生產中的應用

周良鴿

（重慶標準件廠 重慶 400000）

論冷卻油槽中水平網帶轉移機構在網帶爐生產中的應用

周良鴿

（重慶標準件廠 重慶 400000）

托輥式網帶爐淬火槽水平網帶轉移機構在大直徑、超長度緊固件生產中實際應用中的致命缺陷，和一系列的改造升級后的結果分析說明。

熱處理；水平式網帶；磕碰傷；馬氏體組織含量；目標硬度；冷卻曲線；蒸氣膜階段；沸騰階段；對流階段；維護成本

1 原設備綜述

熱處理是緊固件生產中材料綜合性能得到實現的一道重要的工序，它的優秀程度決定了產品精度等級和品質等級。尤其是風電、核能中的大直徑緊固件的熱處理中得到更好的闡述和體現；由于產品直徑大，重量大，心部難于淬透﹙直徑35mm以上的特別明顯﹚。為了防止產品在落入油池造成工件之間的磕碰傷，設備廠商設計有水平提升網帶。它的設計目的是工件在下落過程中快速轉移，避免工件之間的相互磕碰。

水平網帶就是一條水平傳送的金屬絲網帶傳送裝置，上面沒有安裝提升輔助角鐵等裝置，安放在網帶爐下落通道下面，在油池中部，油槽提升機架上部。傳動系統在油槽槽體上面，用鏈條傳動；油槽提升網帶作為二級提升機構，組成油槽的提升傳動系統，把工件從油池提升上來。

2 實際生產中的使用效果

但在實際生產中，油槽槽體深度3m，水平網帶高度0.5m，與油槽提升網帶間距0.5m，水平網帶安放在提升網帶的上面，同時油槽因為運行結構原理性的原因液位不可能是滿的，實際工件從液面進入到水平網帶只有1.8m，在M24－M42產品中都存在不同程度的磕碰傷現像。經過觀察分析是產品從掉入油池到達水平網帶產品還沒有完全冷卻硬化下來，留下的磕碰傷幾乎全是工件和網帶的之間相互碰撞留下的痕跡。

結合以上現象，我們結合快速淬火油的冷卻曲線可以看出，探棒棒從850～600℃要6～6.5S左右時間；在實際生產中從工件尺寸要大很多，入油面到達水平網帶只有2S左右，產品到達水平網帶時溫度（約在700℃以上），產品在到達水平網帶面的瞬間，工件溫度（很高仍處于塑形狀態），與水平網帶網帶絲的硬度相比，工件的硬度相對偏軟很多，兩者相互碰撞時通過碰撞力的作用，較軟的工件上就產生了大量的網帶絲狀坑式的磕碰傷。

實際生產中緊固件產品中有長度比較長的，如長度在500MM以上的產品生產中，由于水平網帶和提升網帶的間距只有0.5m，但是提升網帶是有角鐵作為提升機構用的，是變頻傳動，常有部分產品豎立起來，而不是都是平躺在提升網帶上的，經常造成提升網帶和水平網帶之間卡死，加強筋常彎掉，造成設備故障；因水平網帶在油池里面，維修的不方便性導致不能及時維修，從而只有停爐，設備徹底冷卻后抽油后才能維修；這樣就造成能源的浪費，設備維修成本大大加大，設備的利用率大大降低了，同時工人維修時工作量以及工作強度也大大增加。

3 改造方法及效果

由于產品磕碰傷嚴重和網帶卡死現象的頻繁發生，經過反復觀察和論證，只有把水平網帶這個產品轉移機構取消掉，把提升網帶作為一級提升機構來進行了一系列的改造。并圍繞此改造進行理論和實際上的闡述，同時還要對循環噴射作加強處理。

（1）改造方法：把水平網帶拿掉后，由于提升網帶長度不夠，還延伸不到淬火爐落料口地方，首先把提升網帶增長后移至到落料口下部的地方，然后在提升機架上兩側延長提升機的掉料防護擋板，做好工件的漂移、卡料防護工作。去掉水平網帶轉移機構后，工件從油面到提升網帶的液面高度比原來高了0.5m，雖比原來的工件到達底部的時間提高了1～2S左右，到達網帶面時工件還未達到目標硬度，但是提升網帶有角鐵，角鐵是直角尖銳配置，有可能造成產品的磕碰傷，必須要在角鐵豎立面對角鐵做圓弧形的角度處理，同時用硬度相比角鋼較軟的材料做抱箍處理，工件踫到角鐵擋板時因為是圓弧形的接觸面比較小卻軟，就不會產生磕碰傷，同時抱箍的物料硬度要低于遠遠角鋼。一般采用國標的鍍鋅管作為處置物件，它兼備了上述的兩種性能。

（2）從產品液面到到提升網帶的時間只有5S左右，但是產品到達底部還達不到材料本質的熱處理目標硬度，達到目標硬度的時間需要6～7S左右，就在取消掉水平網帶機構還有在網帶上產生磕碰傷的可能性，產生網帶坑式的磕碰傷和前后工件之間的相互磕碰傷。在目前條件下加深液面深度是不可能的，沒有外界因素的前提下提高冷卻油介質的H質也是不可能的，這2S的時間差那里來，只有輔助提高油品介質的H質（即產品對流階段和油品的低溫段冷速上入手），和怎么延緩產品的下落速度上想辦法。最后加裝油池底部往上噴射電機，和加大油循環電機。加大循環電機后介質的流動性加強了，介質的H值變相提高了，縮短了介質三個冷卻階段的時間值。也增強蒸氣膜階段，沸騰階段，對流階段三階段冷卻的相互作用，達到最佳配合，提高了油品的冷卻能力，尤其是油品低溫冷速段的冷速。（工件內部熱量轉移速度大大加強）

（3）底部電機噴射，對介質H質提高、延遲工件的下落速度和提高工件冷卻均勻性都起到了較大的作用。最為關鍵的是大大加強了液體在工件表面的流動速度，通過表面熱量的快速轉移，使工件心部的熱量通過熱傳導比平常熱處理冷卻手段大大加快，縮短了工件的到達心部表面一致的時間，也使得材料熱處理后淬火馬氏體組織的含量達到了90%以上，簡明的說就是心部和表面的硬度差達到了3HRC以內。這就使得直徑35以上的工件在熱處理后可以達到最佳的各種物理性能配合。最后經過生產驗證，在M36產品中，基本沒有了踫傷產生。在加大了介質的H質后，對產品的淬透性和產品的質量的均勻性都有一定的提高，也降低了產生熱處理開裂傾向的可能性。

4 總結

綜上所述，在對風電、核能等大直徑、超長度緊固件產品中熱處理中，做出了以下幾點結論：

（1）2級網帶距離以及和右面距離不合適的水平網帶非但對熱處理的品質是沒有積極的作用，在大直徑、超長度緊固件反而帶來一系列的負面作用。

（2）油池深度要在實際使用要加深，工件從液面到網帶高度要2.5m以上，總的油池深度要做到3m以上。使工件在冷卻過程中實現一個均勻、長時間、高強度的對流冷卻。

（3）循環電機要加大，底部要安裝專用電機噴射，油池的攪拌電機要加大可調高介質的H值。

（4）提升網帶角鐵用抱箍件做成圓弧形，圓弧形可以減少和工件間的接觸面積而來實現避免產品的磕碰傷的目的。

（5）水平式網帶轉移機構對于大直徑、超長度緊固件熱處理中這一設計是沒有用的，反而大大增加了設備的故障率，降低了設備的利用率，增加了設備的維護成本。通過多種輔助手段能明顯提高產品的過冷度，最終得到更佳的產品的熱處理性能。

TG154.4

A

1004-7344（2016）09-0234-01

2016-3-12