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重型机械科技
HEAVY MACHINERY SCIENCE AND TECHNOLOGY
March 2007
国内中厚板热处理设备概况
胡元祥于世果
(中冶赛迪工程技术股份有限公司,重庆400013)
摘要:简要介绍了中厚板热处理设备的型式、目前热处理设备的先进技术以及我国中厚板生产厂的热处理设备
的概况
关键词:中厚板;热处理炉;淬火机
中日分类号:TG333
文献标识码:A
General Situation of Domestic Heat Treatment
/quipment of Medium &Heavy Plate
Hu Yuanxiang, Yu Shiguo
Abstract: This article makes a brief description of the ye of the eat treatment equipment for medium&heavy
plate, the advanced technology of heat treatment at present, as well as the general situation of eat treatment equipment
for medium heavy plate manufacturers in our country
Key words: medium heavy plate; heat treatment furnace; quenching machine
的均匀性要求更高。它的装备水平和操作水平直
1概述
接影响钢板的质量和生产成本,所以中厚板热处理
随着中国工业技术水平的不断发展和提高,造炉型式和水平的选择是热处理工艺成功的关键
船业、机械加工业、石油化工桥梁建筑业等行业在2.1.1热处理炉炉型
对中厚板的总体需求量增加的同时对高等级高强
中厚板热处理炉的型式共有6种:辊底式炉、
度钢板的需求也在不断增加,目前国内这部分中厚步进式炉、大盘式炉、车底式炉、外部机械化炉、罩
板主要依赖于进口
式炉。
虽然我国中厚板生产线的装备水平有了很大
辊底式炉产量高、机械化和自动化程度高,采
的提高,特别是最近几年我国又新建了不少现代化用广泛。步进式炉虽然具有没有黑印和划伤的优
的中厚板生产线,采用了控制轧制和控制冷却技点,但是投资高、维修量大、成本高,无法进行无氧
术,也能生产一些高附加值的钢板,但是一些高强化加热,目前已经很少采用。其它炉型由于生产能
度的钢板如低温压力容器板、电厂锅炉板、工程机力低和使用寿命低等因素,基本很少采用。
械用钢板、耐磨钢板、不锈钢板等必须要有热处理2.1.2热处理炉加热方式
设施才能生产。热处理是生产高性能和高附加值
中厚板热处理炉的加热方式分为直焰式(一般
钢板的重要工序之一,它不仅可以改进钢板的加エ称明火)和辐射管式(一般称无氧化式)两种。
性能,同时能够显著的改善钢板的力学性能。国外
直焰式是利用烧嘴火焰直接对钢板加热。这
特别是日本、德国的中厚板生产厂几乎都建设了热种加热方式,炉温不易控制均匀,钢板表面容易氧
处理设施,而国内却很少有中厚板厂配置热处理设化,炉底辊结瘤,钢板表面质量较差,但是投资比较
施。配置热处理设施,将是我国中厚板生产厂提升少。
产品附加值和竟争力以产顶进的必然选择。
辐射管式是采用特殊的烧嘴辐射加热。这种
加热方式,炉内温度均匀,炉内采用氮气作为保护
2热处理设备型式
气氛,钢板不会氧化,钢板表面质量好,但是投资较
2.1热处理炉
高
中厚板热处理工序的核心设备是热处理炉。
中厚板厂选择热处理炉应综合考虑投资和产
热处理炉是热处理工序的加热设备,与中厚板品质量两个方面。我国中厚板厂早期建设的热处
生产线的加热炉相比,其炉温控制的准确性和加热
理炉由于投资的限制主要选择直焰式热处理炉,如
武钢中板厂的No.1炉、舞阳宽厚板厂的No.1及
收稿日期:200608-28
No.2炉和重钢五厂。随着用户对中厚板表面质量
作者:胡元样于世果国内中厚板热处理设备概况
的要求不断提高和热处理炉控制技术的进步,采用制区,每个分区可根据工艺的需要进行不同的温度
无氧化辊底式炉已经逐步成为中厚板热处理炉的控制。每个分区内采用 ON/OFF脉冲控制烧嘴,对
首选炉型。1999年武钢已率先新建了一座先进的钢板的上下表面进行加热,可以充分保证钢板温度
无氧化辊底式热处理炉。
的均匀性。武钢中板厂建设的热处理炉加热的钢
2.2淬火机
板实际同板温度差可达到4℃,异板温度差<3℃。
淬火机也是热处理工序关键设备。淬火是提
(3)计算机全自动控制技术
高中厚板强度的重要手段。目前淬火方式有漫淬
整个热处理过程采用计算机系统自动控制,从
式和喷淬式两种方式。
钢板的装炉到加热完成后出炉的整个过程都是计
(1)浸淬式
算机自动控制。只要热处理钢板的数据送入到热
就是把钢板浸入水或油里进行淬火。由于很处理的计算机系统内,热处理炉按照计算机的设定
难保证钢板同时进入到淬火介质里,钢板冷却有先自动将炉温调整到要求的温度,同时辊道自动调整
后,冷却速度不同很容易造成钢板的飄曲和性能不到满足加热时间所需的运行速度。另外计算机系
统设置了完备的自动检测和报瞽系统,以保护设备
(2)喷淬式
安全和热处理炉的正常工作。
喷淬式分为压力式和辊式两种
除此之外,原料钢板表面的氧化铁皮的多少也
压力式淬火是先用压头将淬火钢板压住,再向是影响钢板表面质量的一个重要因素,所以必须采
钢板的上下表面喷水进行淬火。这种方式,钢板和用先进的抛丸技术
压头接触的地方无法淬火,接触部分的钢板性能和3.2辊式淬火机采用的先进技术
其它部分性能不同,造成整块钢板的性能不均匀并
目前辊式淬火机和淬火炉布置紧凑,钢板从淬
且容易瓢曲
火炉加热到要求的温度后,从炉子出来直接进入到
辊式淬火是钢板通过辊道输送到淬火区进行淬火机进行淬火,这种布置有利于准确控制淬火钢
淬火,钢板在运动中进行淬火。这种方式先采用高板的温度。
压水快速冷却,使钢板表面温度迅速降低到500℃
目前辊式淬火机能够生产出高质量的钢板主
以下,同时保持钢板上下表面相同的冷却速度,避要采用了以下先进技术
免钢板的瓤曲。然后用低压大水量继续冷却钢板,
(1)分区冷却技术
直到钢板温度降到80℃以下或室温。
淬火机一般分为高压和低压冷却区,高压冷却
由于辊式淬火生产的钢板质量更好、效率更区采用0.8MPa的冷却水,迅速将钢板的温度冷却
高,所以现代化的热处理线多采用辊式淬火机
到500℃以下,低压冷却区继续将钢板冷却到80℃
以下。这种冷却方式可实现良好的淬透性、均匀性
3中厚板热处理设备采用的先进技术
和钢板平直度。
无氧化的辊底式炉和连续辊式淬火机是中厚
2)特殊的喷嘴设计技术
板热处理设备的发展方向,下面介绍这两种热处理
为得到高质量的淬火钢板,现代化的淬火机的
设备采用的先进技术。
喷嘴采用了特殊的设计。
3.1热处理炉采用的先进技术
高压区采用了三种型式的喷嘴:狭缝水帘式喷
要保证热处理钢板的质量,热处理炉须