论冷却油槽中水平网带转移机构在网带炉生产中的应用

周良鸽

（重庆标准件厂 重庆 400000）

论冷却油槽中水平网带转移机构在网带炉生产中的应用

周良鸽

（重庆标准件厂 重庆 400000）

托辊式网带炉淬火槽水平网带转移机构在大直径、超长度紧固件生产中实际应用中的致命缺陷，和一系列的改造升级后的结果分析说明。

热处理；水平式网带；磕碰伤；马氏体组织含量；目标硬度；冷却曲线；蒸气膜阶段；沸腾阶段；对流阶段；维护成本

1 原设备综述

热处理是紧固件生产中材料综合性能得到实现的一道重要的工序，它的优秀程度决定了产品精度等级和品质等级。尤其是风电、核能中的大直径紧固件的热处理中得到更好的阐述和体现；由于产品直径大，重量大，心部难于淬透﹙直径35mm以上的特别明显﹚。为了防止产品在落入油池造成工件之间的磕碰伤，设备厂商设计有水平提升网带。它的设计目的是工件在下落过程中快速转移，避免工件之间的相互磕碰。

水平网带就是一条水平传送的金属丝网带传送装置，上面没有安装提升辅助角铁等装置，安放在网带炉下落通道下面，在油池中部，油槽提升机架上部。传动系统在油槽槽体上面，用链条传动；油槽提升网带作为二级提升机构，组成油槽的提升传动系统，把工件从油池提升上来。

2 实际生产中的使用效果

但在实际生产中，油槽槽体深度3m，水平网带高度0.5m，与油槽提升网带间距0.5m，水平网带安放在提升网带的上面，同时油槽因为运行结构原理性的原因液位不可能是满的，实际工件从液面进入到水平网带只有1.8m，在M24－M42产品中都存在不同程度的磕碰伤现像。经过观察分析是产品从掉入油池到达水平网带产品还没有完全冷却硬化下来，留下的磕碰伤几乎全是工件和网带的之间相互碰撞留下的痕迹。

结合以上现象，我们结合快速淬火油的冷却曲线可以看出，探棒棒从850～600℃要6～6.5S左右时间；在实际生产中从工件尺寸要大很多，入油面到达水平网带只有2S左右，产品到达水平网带时温度（约在700℃以上），产品在到达水平网带面的瞬间，工件温度（很高仍处于塑形状态），与水平网带网带丝的硬度相比，工件的硬度相对偏软很多，两者相互碰撞时通过碰撞力的作用，较软的工件上就产生了大量的网带丝状坑式的磕碰伤。

实际生产中紧固件产品中有长度比较长的，如长度在500MM以上的产品生产中，由于水平网带和提升网带的间距只有0.5m，但是提升网带是有角铁作为提升机构用的，是变频传动，常有部分产品竖立起来，而不是都是平躺在提升网带上的，经常造成提升网带和水平网带之间卡死，加强筋常弯掉，造成设备故障；因水平网带在油池里面，维修的不方便性导致不能及时维修，从而只有停炉，设备彻底冷却后抽油后才能维修；这样就造成能源的浪费，设备维修成本大大加大，设备的利用率大大降低了，同时工人维修时工作量以及工作强度也大大增加。

3 改造方法及效果

由于产品磕碰伤严重和网带卡死现象的频繁发生，经过反复观察和论证，只有把水平网带这个产品转移机构取消掉，把提升网带作为一级提升机构来进行了一系列的改造。并围绕此改造进行理论和实际上的阐述，同时还要对循环喷射作加强处理。

（1）改造方法：把水平网带拿掉后，由于提升网带长度不够，还延伸不到淬火炉落料口地方，首先把提升网带增长后移至到落料口下部的地方，然后在提升机架上两侧延长提升机的掉料防护挡板，做好工件的漂移、卡料防护工作。去掉水平网带转移机构后，工件从油面到提升网带的液面高度比原来高了0.5m，虽比原来的工件到达底部的时间提高了1～2S左右，到达网带面时工件还未达到目标硬度，但是提升网带有角铁，角铁是直角尖锐配置，有可能造成产品的磕碰伤，必须要在角铁竖立面对角铁做圆弧形的角度处理，同时用硬度相比角钢较软的材料做抱箍处理，工件踫到角铁挡板时因为是圆弧形的接触面比较小却软，就不会产生磕碰伤，同时抱箍的物料硬度要低于远远角钢。一般采用国标的镀锌管作为处置物件，它兼备了上述的两种性能。

（2）从产品液面到到提升网带的时间只有5S左右，但是产品到达底部还达不到材料本质的热处理目标硬度，达到目标硬度的时间需要6～7S左右，就在取消掉水平网带机构还有在网带上产生磕碰伤的可能性，产生网带坑式的磕碰伤和前后工件之间的相互磕碰伤。在目前条件下加深液面深度是不可能的，没有外界因素的前提下提高冷却油介质的H质也是不可能的，这2S的时间差那里来，只有辅助提高油品介质的H质（即产品对流阶段和油品的低温段冷速上入手），和怎么延缓产品的下落速度上想办法。最后加装油池底部往上喷射电机，和加大油循环电机。加大循环电机后介质的流动性加强了，介质的H值变相提高了，缩短了介质三个冷却阶段的时间值。也增强蒸气膜阶段，沸腾阶段，对流阶段三阶段冷却的相互作用，达到最佳配合，提高了油品的冷却能力，尤其是油品低温冷速段的冷速。（工件内部热量转移速度大大加强）

（3）底部电机喷射，对介质H质提高、延迟工件的下落速度和提高工件冷却均匀性都起到了较大的作用。最为关键的是大大加强了液体在工件表面的流动速度，通过表面热量的快速转移，使工件心部的热量通过热传导比平常热处理冷却手段大大加快，缩短了工件的到达心部表面一致的时间，也使得材料热处理后淬火马氏体组织的含量达到了90%以上，简明的说就是心部和表面的硬度差达到了3HRC以内。这就使得直径35以上的工件在热处理后可以达到最佳的各种物理性能配合。最后经过生产验证，在M36产品中，基本没有了踫伤产生。在加大了介质的H质后，对产品的淬透性和产品的质量的均匀性都有一定的提高，也降低了产生热处理开裂倾向的可能性。

4 总结

综上所述，在对风电、核能等大直径、超长度紧固件产品中热处理中，做出了以下几点结论：

（1）2级网带距离以及和右面距离不合适的水平网带非但对热处理的品质是没有积极的作用，在大直径、超长度紧固件反而带来一系列的负面作用。

（2）油池深度要在实际使用要加深，工件从液面到网带高度要2.5m以上，总的油池深度要做到3m以上。使工件在冷却过程中实现一个均匀、长时间、高强度的对流冷却。

（3）循环电机要加大，底部要安装专用电机喷射，油池的搅拌电机要加大可调高介质的H值。

（4）提升网带角铁用抱箍件做成圆弧形，圆弧形可以减少和工件间的接触面积而来实现避免产品的磕碰伤的目的。

（5）水平式网带转移机构对于大直径、超长度紧固件热处理中这一设计是没有用的，反而大大增加了设备的故障率，降低了设备的利用率，增加了设备的维护成本。通过多种辅助手段能明显提高产品的过冷度，最终得到更佳的产品的热处理性能。

TG154.4

A

1004-7344（2016）09-0234-01

2016-3-12