一种优化调质板表面质量的热处理设备及方法与流程

1.本发明涉及钢材热处理技术领域，特别地，涉及一种优化调质板表面质量的热处理设备及方法。


背景技术：

2.目前随着高强钢的市场竞争越来越激烈，客户对产品的质量要求越来越高，当前使用原料
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抛丸
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淬火炉
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淬火机
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淬火机
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冷床
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堆垛常规生产流程的调制板下线后表面存在一层致密的氧化膜，且氧化膜厚度不一，色差较大，无法满足客户的使用要求。若调制板校平后再进行表面处理，在表面处理后需再矫直，造成生产成本的提高，若热处理后先进行表面处理，可能会造成缺陷增大或者复合板形缺陷的出现。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种优化调质板表面质量的热处理设备，能够使调制板热处理后无明显色差，表面可形成极薄且致密的氧化薄膜。
4.为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
5.一种优化调质板表面质量的热处理设备，包括：钢板输送线，用于承载并输送钢板；两个抛丸机，用于对进入其中的钢板的两面进行抛丸处理；淬火炉，用于对进入其中的钢板进行淬火加热；冷却设备，用于经过的钢板进行冷却；回火炉，用于对经过两次抛丸和淬火处理的钢板进行回火处理；其中一个所述抛丸机、淬火炉、冷却设备、另一个抛丸机、回火炉沿钢板的输送方向依次间隔设置。
6.进一步地，所述回火炉内设置有辐射管以对钢板进行加热。
7.进一步地，所述冷却设备包括喷淋管，所述喷淋管设有排列设置的喷淋头。
8.进一步地，所述冷却设备还包括吸气罩，所述吸气罩上端设有排气管头。
9.进一步地，所述抛丸机包括抛丸仓和抛丸器，所述抛丸仓一侧设有供钢板进入的进入口，另一侧设有供钢板输出的输出口，所述抛丸器设有两个并位于抛丸仓内，两个所述抛丸器上下间隔设置，以对进入抛丸仓的钢板的两面进行抛丸处理。
10.进一步地，所述抛丸仓在两个所述抛丸器下方设有接丸隔板，所述接丸隔板用于接收落下的球丸。
11.进一步地，所述抛丸仓底部一侧设有抽拉口，所述抽拉口处滑动安装有集尘盒，所述集尘盒位于接丸隔板下方，所述接丸隔板设有过滤孔。
12.进一步地，所述抛丸仓外壁在输出口上方安装有挡丸除尘组件，用于去除钢板上表面残留的球丸和粉尘。
13.本发明还提供一种优化调质板表面质量的热处理方法，包括如下步骤：抛丸，对钢板表面进行抛丸处理；淬火，将钢板送入淬火炉加热，进行淬火处理；冷却，对钢板进行喷淋冷却；抛丸，对钢板进行抛丸处理；冷却，将钢板放在空气中进行冷却；回火，将钢板送入回
火炉加热，进行回火处理；冷却，对钢板进行冷却；堆跺，将处理完的钢板进行堆叠码垛。
14.进一步地，所述钢板在回火炉进行回火处理时，所述回火炉内充入有氮气
15.本发明具有以下有益效果：根据调质板在高温回火下可改善淬火后板形的原理，调质钢板淬火后下线，在回火前进行表面抛丸处理，去除钢板淬火后形成的氧化物，利用回火炉加热，且钢板在回火过程中表面基本与氧气无接触，仅在出炉后与空气短暂接触形成极薄且致密的氧化薄膜，下线后该氧化薄膜阻隔空气，防止钢板生锈，且表面无色差和可脱落的氧化物，有利于客户使用。
16.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
17.构成本技术的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
18.图1是本发明的优化调质板表面质量的热处理设备的整体结构示意图；
19.图2是本发明的优化调质板表面质量的热处理方法的流程示意图；
20.图3是采用现有技术加工出的钢板的表面示意图；
21.图4是本发明的的优化调质板表面质量的热处理设备和方法加工出的钢板的表面示意图。
22.图5是抛丸机的内部结构示意图；
23.图6是图5的a-a处剖视图；
24.图7是抛丸机处的结构示意图；
25.图8是挡丸除尘组件的分解状态结构示意图；
26.图9是抛丸仓的结构示意图。
27.图例说明：
28.钢板输送线100、钢板101、输送辊110、避让空间111；
29.抛丸机200、抛丸仓210、进入口211、输出口212、抽拉口213、集尘盒214、安装板215、抛丸器220、进料管221、接丸隔板230、圆弧集料板231、扩口板232、过滤孔233、输出筒234、转轴240、驱动电机241、接尘引流件250、接收腔251；
30.淬火炉300；
31.冷却设备400、喷淋管410、喷淋头411、进水管412、吸气罩420、排气管头421；
32.回火炉500；
33.挡丸除尘组件600、挡球板610、滚轮611、水平板612、第一导向杆613、第一螺母614、第一压簧615、安装架620、卡槽621、第二导向杆622、第二螺母623、第二压簧624、刮板630。
具体实施方式
34.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
35.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基
于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
37.另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
38.请参考图1，本发明提供的一个优选实施例中的一种优化调质板表面质量的热处理设备，包括钢板输送线100、抛丸机200、淬火炉300、冷却设备400和回火炉500。
39.钢板输送线100用于承载并输送钢板；两个抛丸机200用于对进入其中的钢板的两面进行抛丸处理；淬火炉300用于对进入其中的钢板进行淬火加热；冷却设备400用于经过的钢板进行冷却；回火炉500用于对经过两次抛丸和淬火处理的钢板进行回火处理；其中一个抛丸机200、淬火炉300、冷却设备400、另一个抛丸机200、回火炉500沿钢板的输送方向依次间隔设置，使得钢板依次经过抛丸、淬火、冷却、二次抛丸和回火处理。
40.本发明实施例提供的一种优化调质板表面质量的热处理设备，根据调质板在高温回火下可改善淬火后板形的原理，调质钢板淬火后下线，在回火前进行表面抛丸处理，去除钢板淬火后形成的氧化物，利用回火炉加热，且钢板在回火过程中表面基本与氧气无接触，仅在出炉后与空气短暂接触形成极薄且致密的氧化薄膜，下线后该氧化薄膜阻隔空气，防止钢板生锈，且表面无色差和可脱落的氧化物，有利于客户使用。如图3所示，为采用现有技术进行热处理后的钢板表面图像，表面存在锈迹，氧化物较多，色差较大；而采用本发明的热处理设备加工出的钢板，如图4所示，表面无锈迹等氧化物，无色差，表面呈藏青色，无需再进行表面处理。
41.在本发明的一些实施例中，钢板输送线100包括沿输送方向间隔排列设置的输送辊110，输送辊110连接有电机以驱动其旋转。输送辊110在抛丸机200处具有避让空间111，如图5所示，抛丸机200两侧设有输送辊110，避让空间111由两侧的输送辊110间隔而形成，两侧的输送辊110用于承载进入抛丸机200的钢板，从而使钢板能被输送的同时，又使钢板在抛丸机200内处于悬空状态，不干扰抛丸加工。
42.在本发明的一些实施例中，回火炉500内设置有辐射管以对钢板进行加热，由于淬火炉使用辐射管加热，炉内氧含量较低且充氮气进行保护，使得钢板在回火过程中不与氧气接触，仅在出炉后接触氧气形成均匀且极薄的致密氧化薄膜，提高钢板表面防腐蚀的性能。
43.在本发明的一些实施例中，冷却设备400包括喷淋管410，喷淋管410设有排列设置的喷淋头411，从而对钢板101进行快速冷却。
44.在本发明的进一步实施例中，冷却设备400还包括吸气罩420，吸气罩420上端设有排气管头421，排气管头421与外部排气管路连接，从而将冷却产生的水蒸汽吸收排出，从而
避免车间蒸汽弥漫。另外，为了方便布置管路，喷淋管410设有朝上延伸并穿过吸气罩420的进水管412，进水管412用于与水管连通从而获得水源，当然也可以利用增压水泵给喷淋增压，提高喷淋水压。
45.参照图5，在本发明的一些实施例中，抛丸机200包括抛丸仓210和抛丸器220，抛丸仓210内设有抛丸腔，抛丸仓210一侧设有供钢板101进入的进入口211，另一侧设有供钢板101输出的输出口212，进入口211和输出口212对齐，从而使得钢板101是水平输送，抛丸器220设有两个并位于抛丸仓210内，两个抛丸器220上下间隔设置，以对进入抛丸仓210的钢板101的两面进行抛丸处理，即进入口211和输出口212的高度位于两个抛丸器220之间，从而实现一次对钢板101上表面和下表面进行抛丸处理，而不需要将钢板101翻面，提高加工效率。
46.参照图9，在本发明的进一步实施例中，抛丸仓210在两个抛丸器220下方设有接丸隔板230，接丸隔板230将抛丸腔分隔开来，接丸隔板230用于接收落下的球丸。具体的，接丸隔板230包括位于底部的圆弧集料板231和位于圆弧集料板231两侧并朝上呈扩口状延伸的扩口板232，球丸掉落后，会沿扩口板232倾斜滚落至圆弧集料板231内，实现自动集料。圆弧集料板231内同轴安装有一转轴240，转轴240上设有螺旋叶，抛丸仓210外壁安装有一驱动电机241，驱动电机241与转轴240连接，从而驱动转轴240以及螺旋叶旋转，从而驱动球丸输出。如图6所示，抛丸仓210外壁连接有一输出筒234，输出筒234与圆弧集料板231同轴且连通，球丸从输出筒234输出，通常会设置接料箱接收从输出筒234输出的球丸。另外，可以理解的是，抛丸器220设有以延伸出抛丸仓210的进料管221，当然抛丸仓210也设置有供进料管221穿过的穿孔。球丸回收至接料箱后，可通过球丸输送机构将球丸输送至进料管221，从而实现球丸循环使用。
47.另外，为了接收抛丸时钢板表面脱落的金属粉尘，实现球丸和粉尘的分离，抛丸仓210底部一侧设有抽拉口213，抽拉口213处滑动安装有集尘盒214，集尘盒214位于接丸隔板230下方，接丸隔板230设有过滤孔233，具体的，如图9所示，过滤孔233呈条状且排列设置多个，且过滤孔233宽度小于球丸的直径，通常为了减少对球丸活动的影响，过滤孔233的宽度小于或等于球丸直径的1/5，通常钢板表面掉落的粉尘或片状碎屑，通常厚度尺寸较小，远小于过滤孔233的宽度，故容易从过滤孔233掉落，圆弧集料板231和扩口板232上均可设置过滤孔233。球丸和粉尘掉落时，粉尘能从过滤孔233下落，球丸则几乎不受影响落入圆弧集料板231并最终被送出。集尘盒214则可接收从过滤孔233下落的粉尘，当收集满后，可将集尘盒214从抽拉口213抽离出来即可。可以理解的是，球丸与接丸隔板230碰撞时，其表面附着的粉尘会脱落部分，从而减少球丸表面的粉尘附着，且球丸的碰撞振动也能使过滤孔233内卡住或堆积堵塞的粉尘或片状碎屑能松动并最终掉落，起到额外的效果，减少过滤孔233的堵塞。当然肯定有部分粉尘和碎屑随着球丸排出，可在后续设备进一步分离球丸和粉尘或碎屑，如接料箱底部设置筛网，使得粉尘和碎屑能穿过筛网掉落，进一步分离球丸和杂质(粉尘和碎屑)。
48.当然在其他一些实施例中，过滤孔233也可以是圆孔，过滤孔233呈矩阵分布，过滤孔233直径小于或等于球丸直径的1/5即可减少对球丸活动的影响。
49.在本发明的进一步实施例中，抛丸仓210外壁在输出口212上方安装有挡丸除尘组件600，用于去除钢板101上表面残留的球丸和粉尘，通常为了避免干涉输出口212高度会大
于钢板101厚度，为了避免钢板101上表面残留的球丸和粉尘能分离出来，故设置挡丸除尘组件600，避免球丸流出，也尽量减少钢板101上表面残留的粉尘。
50.具体的，挡丸除尘组件600包括挡球板610、刮尘组件，挡球板610部分覆盖输出口212上端，从而挡住钢板101上表面残留的球丸流出。刮尘组件则用于与钢板101上表面接触，将钢板101上表面的粉尘刮落。
51.参照图7和图8，挡球板610竖向弹性活动安装于抛丸仓210外壁，且挡球板610底部设有滚轮611，滚轮611底部凸出挡球板610，从而使得挡球板610不与钢板101接触，减少摩擦阻力，滚轮611则能随钢板101的运动和滚动，从而减少与钢板101的摩擦阻力，挡球板610竖向弹性活动则能适应钢板101的厚度和上下方向的起伏，避免钢板101上下起伏而与挡球板610接触。具体的，挡球板610上端设有水平板612，水平板612设有朝上延伸的第一导向杆613，抛丸仓210外壁设有安装板215，安装板215上设有供第一导向杆613穿过的第一导向孔，第一导向杆613上端穿过安装板215并安装有第一螺母614，第一螺母614外周轮廓大于第一导向孔，从而对第一导向杆613朝下活动的行程进行限位，避免第一导向杆613脱离安装板215，第一导向杆613上安装有第一压簧615，第一压簧615位于水平板612和安装板215之间，从而对水平板612和挡球板610提供朝下的弹性作用力，保证滚轮611与钢板101保持接触。第一导向杆613与第一导向孔配合实现升降导向，第一压簧615则提供弹性作用力。
52.具体的，如图8所示，刮尘组件包括安装架620和刮板630，安装架620底部设有卡槽621，刮板630上端嵌入卡槽621并通过紧固件与安装架620固定相连。刮板630可采用硬度较低的材质以避免对钢板刮伤，刮板630可采用橡胶材质或其他硬度较低的材质。安装架620可直接安装在抛丸仓210外壁，或安装在水平板612下方，在本发明的一些实施例中，安装架620安装在水平板612上，从而能弹性升降活动以适应钢板101。为了保证刮尘效果，在本发明的进一步实施例中，安装架620竖向弹性活动安装于水平板612，从而能保证刮板630与钢板101相贴，且当磨损后还能自动补偿。具体的，安装架620设有朝上延伸的第二导向杆622，水平板612设有供第二导向杆622穿过的第二导向孔，第二导向杆622上端穿过水平板612并安装有第二螺母623，第二导向杆622上套设有第二压簧624，第二压簧624位于水平板612和安装架620之间，给安装架620和刮板630提供朝下的弹性作用力，保证刮板630始终与钢板101接触，提高刮尘效果。可以理解的是，为了实现升降导向稳定，第一导向杆613和第二导向杆622均可设置两个或两个以上，从而避免结构之间出现相对旋转活动。
53.为了进一步实现球丸和粉尘分离，抛丸仓210外壁在刮板630下方设置接尘引流件250，接尘引流件250内部设有接收腔251，接收腔251上端开口以接收被刮板630刮下的粉尘，接收腔251下端与抛丸仓210的抛丸腔连通，且连通位置位于接丸隔板230下方，从而将粉尘直接引流至集尘盒214。相比将粉尘刮回接丸隔板230上方的抛丸腔，粉尘不需要经过接丸隔板230与球丸接触，减少球丸表面附着的粉尘，减少扬尘。另外，为了加快粉尘脱离钢板101的速度，可将刮板630设计成v型板，且尖端朝向输出口212，可将刮板630设计成v型板，且尖端朝向输出口212，刮板630两侧倾斜，使得钢板101的粉尘被刮板630挡住后，会沿着刮板630的倾斜面逐渐朝两侧移动并脱离钢板101掉入接尘引流件250内，使得粉尘不会一直被刮板630挡住而堆积在钢板101，也减少粉尘堆积而在抛丸腔内掉落至接丸隔板230。v型的刮板630利用钢板101的移动作用力，带动粉尘从两侧排出脱落，提高粉尘脱落速度，避免粉尘堆积在钢板101上表面。
54.参照图2，本发明还提供一种优化调质板表面质量的热处理方法，包括如下步骤：
55.抛丸，对钢板表面进行抛丸处理；
56.淬火，将钢板送入淬火炉加热，进行淬火处理；
57.冷却，对钢板进行喷淋冷却；
58.抛丸，对钢板进行抛丸处理；
59.冷却，将钢板放在空气中进行冷却；
60.回火，将钢板送入回火炉加热，进行回火处理；
61.冷却，对钢板进行冷却，将钢板放置在空气中进行摊凉冷却；
62.堆跺，将处理完的钢板进行堆叠码垛。
63.在本发明的进一步实施例中，钢板在回火炉进行回火处理时，回火炉内充入有氮气，从而减少与氧气的接触，使得钢板仅在出炉后接触氧气形成均匀且极薄的致密氧化薄膜，提高钢板表面质量。
64.由于回火炉使用辐射管加热，炉内氧含量较低且充氮气进行保护，钢板在回火过程中表面基本与氧气无接触，仅在出炉后与空气短暂接触形成极薄且致密的氧化薄膜，下线后该氧化薄膜阻隔空气，防止钢板生锈，且表面无色差和可脱落的氧化物，有利于客户使用。
65.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种优化调质板表面质量的热处理设备，其特征在于，包括：钢板输送线(100)，用于承载并输送钢板；两个抛丸机(200)，用于对进入其中的钢板的两面进行抛丸处理；淬火炉(300)，用于对进入其中的钢板进行淬火加热；冷却设备(400)，用于经过的钢板进行冷却；回火炉(500)，用于对经过两次抛丸和淬火处理的钢板进行回火处理；其中一个所述抛丸机(200)、淬火炉(300)、冷却设备(400)、另一个抛丸机(200)、回火炉(500)沿钢板的输送方向依次间隔设置。2.根据权利要求1所述的优化调质板表面质量的热处理设备，其特征在于，所述回火炉(500)内设置有辐射管以对钢板进行加热。3.根据权利要求1所述的优化调质板表面质量的热处理设备，其特征在于，所述冷却设备(400)包括喷淋管(410)，所述喷淋管(410)设有排列设置的喷淋头(411)。4.根据权利要求3所述的优化调质板表面质量的热处理设备，其特征在于，所述冷却设备(400)还包括吸气罩(420)，所述吸气罩(420)上端设有排气管头(421)。5.根据权利要求1所述的优化调质板表面质量的热处理设备，其特征在于，所述抛丸机(200)包括抛丸仓(210)和抛丸器(220)，所述抛丸仓(210)一侧设有供钢板(101)进入的进入口(211)，另一侧设有供钢板(101)输出的输出口(212)，所述抛丸器(220)设有两个并位于抛丸仓(210)内，两个所述抛丸器(220)上下间隔设置，以对进入抛丸仓(210)的钢板(101)的两面进行抛丸处理。6.根据权利要求5所述的优化调质板表面质量的热处理设备，其特征在于，所述抛丸仓(210)在两个所述抛丸器(220)下方设有接丸隔板(230)，所述接丸隔板(230)用于接收落下的球丸。7.根据权利要求6所述的优化调质板表面质量的热处理设备，其特征在于，所述抛丸仓(210)底部一侧设有抽拉口(213)，所述抽拉口(213)处滑动安装有集尘盒(214)，所述集尘盒(214)位于接丸隔板(230)下方，所述接丸隔板(230)设有过滤孔(233)。8.根据权利要求7所述的优化调质板表面质量的热处理设备，其特征在于，所述抛丸仓(210)外壁在输出口(212)上方安装有挡丸除尘组件(600)，用于去除钢板(101)上表面残留的球丸和粉尘。9.一种优化调质板表面质量的热处理方法，其特征在于，包括如下步骤：抛丸，对钢板表面进行抛丸处理；淬火，将钢板送入淬火炉加热，进行淬火处理；冷却，对钢板进行喷淋冷却；抛丸，对钢板进行抛丸处理；冷却，将钢板放在空气中进行冷却；回火，将钢板送入回火炉加热，进行回火处理；冷却，对钢板进行冷却；堆跺，将处理完的钢板进行堆叠码垛。10.根据权利要求9所述的优化调质板表面质量的热处理设备，其特征在于，所述钢板在回火炉进行回火处理时，所述回火炉内充入有氮气。

技术总结
本发明公开了一种优化调质板表面质量的热处理设备及方法，一种优化调质板表面质量的热处理设备包括：钢板输送线，用于承载并输送钢板；两个抛丸机，用于对进入其中的钢板的两面进行抛丸处理；淬火炉，用于对进入其中的钢板进行淬火加热；冷却设备，用于经过的钢板进行冷却；回火炉，用于对经过两次抛丸和淬火处理的钢板进行回火处理。本发明调质钢板淬火后下线，在回火前进行表面抛丸处理，去除钢板淬火后形成的氧化物，利用回火炉加热，且钢板在回火过程中表面基本与氧气无接触，仅在出炉后与空气短暂接触形成极薄且致密的氧化薄膜，下线后该氧化薄膜阻隔空气，防止钢板生锈，且表面无色差和可脱落的氧化物，提高钢板表面质量。量。量。


技术研发人员：黄小锋 刘旭辉 严立新 汪净 李正涛 梁亮 温长飞 李栖辕
受保护的技术使用者：湖南华菱涟源钢铁有限公司
技术研发日：2023.06.07
技术公布日：2023/10/7