用于對桿和管進行淬火的設備和方法與流程

本發明涉及用于對來自軋機的產品進行淬火的方法，具體地，涉及用于對桿和管進行淬火的方法，并且涉及用于實施該方法的相應設備。

目前已知兩種類型的淬火：靜態淬火，其中，待淬火的主體同時沿著其全部長度放在淬火劑(例如，工業用水)下；以及所謂的“漸進”淬火，其中，待淬火的主體以合適的速度前進通過淬火劑熔劑，使得沿著長度逐漸對管進行淬火。

詳細地，靜態淬火系統、浸入操作、具有相對于桿的前進方向徑向地引導的噴嘴/噴射器的漸進淬火系統以及具有相對于桿切向地引導的噴嘴的漸進淬火系統是已知的。

這種系統特別適用于對桿進行淬火。

至于對具有不超過20mm的厚度的管進行淬火，設置有用于攪拌并改變管內的水的噴嘴的罐中靜態淬火系統、具有相對于桿切向地引導的噴嘴和可插在相同的管內的噴槍以用于冷卻其內表面的漸進淬火系統，以及具有相對于管徑向地引導的噴嘴和用于對管的內表面進行冷卻的噴嘴的靜態淬火系統目前是已知的。

當與其他方法相比時，上述方法提出了優點和缺點。例如，具有可插在管中的噴槍的漸進淬火系統提供了在外表面上的最佳的熱傳遞，但其具有一些限制。

例如，不可能將具有可插在管內的噴槍的這種系統應用于具有過小的直徑(即，不允許噴槍插入)的管。

實際上，平衡操作的噴槍需要足夠厚以支撐其重量并且需要具有適用于保證必要的水流量的直徑。因此，將噴槍引入具有小于或等于其直徑的孔的管中是不可能的。

此外，厚的桿和管通常具有非常低的穿過速度。這意味著待淬火的材料可在熔爐的出口與淬火站之間的室內保持相對長時間，即使該室較小，也使待淬火的產品的溫度降低并且因此明顯減少淬火的效果。

為此，顯著增加熔爐的出口處的溫度是必要的。一些后果是不期望的增強奧氏體晶粒的體積、由于零件過熱導致的能量浪費以及增加薄片(flake)的產生。

此外，當對桿進行淬火時，由于內部生成的巨大溫差，所以經常出現貫通裂紋。因此，在零件的前面使桿折斷一點也不難。這些零件的分離可在機器內且當其關閉時出現使用于噴嘴旋轉的機構損壞的風險。

本發明的目的是克服已知技術的缺點，并且提供用于對桿和管進行淬火的方法以及用于實施該方法的更高效的相應設備。

通過根據所附權利要求1的用于對桿和管進行淬滅的設備以及根據所附權利要求6的用于實施的相應方法來實現這個目的和其他目的；在其他從屬權利要求中提供了根據本發明的詳細的其他技術特征。

本發明的主要目的是用于對配備有主展開軸線并來自軋制車間的產品進行靜態淬火的設備。本發明的設備包括用于容納產品的基座或淬火位置，其適于將待淬火的產品從處理車間(從熔爐輸出的輥子路徑)的輸送裝置傳遞至設備的主軸線，該主軸線位于相同的輥子路徑的豎直上方。以此方式，當產品被容納在淬火位置中時，產品的主展開軸線與設備的主軸線一致。

此外還包括一系列第一外部噴嘴，該第一外部噴嘴用于分配淬火劑并圍繞定位軸線布置。

有利地，第一外部噴嘴沿著曲線表面與定位軸線基本上等距地布置，例如，具有圓形截面，并且第一外部噴嘴是可調節的，以便與產品的表面相切地傳送淬火劑的流。

為此，在產品的整個表面上同時出現淬火作用，使該產品經受始終寒冷的液體流，因此相對于通過浸入罐中的淬火而增加靜態淬火的效率。

始終根據本發明，曲線表面在底部是敞開的。

在這種情況下，有利地，由于可能的裂紋導致的可能的分離部件自由下落，而不具有損壞設備的部件的風險。

另一優點是允許支撐產品并允許撤出(evacuation，清除，騰空)的可能的升降裝置通過的可能性。

此外，根據本發明，該設備可包括用于分配淬火劑的第二內部噴嘴，該第二內部噴嘴對應于定位軸線布置，有利地，用于對具有任意尺寸的可能管的內表面進行淬火。

再次，根據本發明，該設備可包括旋轉裝置，以便當產品容納在基座中時，操作產品圍繞主展開軸線的旋轉。

換言之，甚至可包括一系列旋轉可升降裝置，其由于單一和快速升降而適用于使定位軸線與產品的主展開軸線相匹配并且在淬火期間為相同產品提供旋轉。

有利地，這允許消除相對于定位軸線以360°布置的噴嘴的需要：換言之，即使噴嘴布置在相對于定位軸線展開例如僅180°地曲線表面上，產品的旋轉也允許淬火劑達到其表面的任一位置。

此外，當淬火劑與待淬火的產品接觸時，旋轉裝置允許調節淬火劑的相對速度：通過改變旋轉速度或者旋轉方向，可以改變淬火的激烈性，以用于將其與待處理的鋼的類型適配。至于易受由于淬火導致的裂紋影響的鋼，這個可能性非常重要。

例如，在噴射的相同方向上提供旋轉，產品與淬火劑之間的接觸時間段增加，同時如果在相反方向上出現旋轉，則這種接觸時間段減小。

噴嘴優選地安裝在噴槍上，因此提供具有相對低壓(大約2.5巴)的非常平穩的水流。

此外，噴嘴可布置成在線之間的角度小于15°，如在附圖中清晰可見的：這確保插入適用于提供大水流的大總量噴嘴的可能性。

本發明的另一主題是用于對配備有主展開軸線且來自用于處理軋制產品的車間的產品進行靜態淬火的方法，該方法可通過根據本發明的設備實現的并且包括以下步驟：

·接收來自用于處理的車間的產品

·通過縱向移動裝置和升降裝置將該產品在本發明的設備內定位成使得產品的主展開軸線與設備的定位軸線一致，例如，可以提供用于將產品從用于處理的車間輸送至設備的水平線性輸送裝置，并且隨后提供將產品輸送到工作位置中的豎直輸送裝置

·操作旋轉裝置以便操作產品圍繞例如輥子或牽引環的主展開軸線旋轉

·打開噴嘴的供給閥，以用于沿著與產品相切并在底部敞開的曲線分配淬火劑并開始淬火，從而允許取出與相同產品分離的可能的裂片和零件

·進行淬火

·關閉供給閥

·停止旋轉裝置

·對應于輸送裝置而通過移動裝置移動產品。

有利地，這允許利用比已知技術允許時間的更短時間獲得有效的淬火。

從參考根據本發明的用于對桿和管進行淬火的設備及相關方法的示意性且優選的而非限制性的實施方式的實例的下面描述以及從附圖中，將使本發明的其他主旨和優點變得清楚，附圖中：

圖1示出了本發明的具有正要被處理的軋制產品的設備；

圖2示出了圖1的具有在處理期間的在位的軋制產品的設備。

本發明的設備具有結合迄今為止已知的技術的優點避免缺點的特質。

實際上，本發明的設備提供了靜態淬火，使得待淬火的產品1(管或者桿)同時沿著其全部長度放在淬火劑2(例如，水)下。

在外部，通過噴嘴4的覆蓋該產品的周緣的一部分的邊緣3對桿進行淬火。噴嘴4是可調節的，使得淬火劑2切向地撞擊產品1。產品1被容納在旋轉裝置(輥子或者牽引環)5上，并且在淬火步驟(圖2)期間，產品1關于其本身沿著箭頭r的方向旋轉，圍繞其本身的垂直于附圖的平面并穿過點a的主展開軸線旋轉。在本發明的設備的頭部處存在適當地確定尺寸和形狀的噴嘴(未示出)，其確保甚至在產品1的內表面6上的淬火劑的最佳流動。在本發明的設備的后部處存在漏斗7，該漏斗收集來自內部噴嘴的越過產品長度之后的淬火劑2。

如所附的表中所示，本發明的淬火方法可包括以下步驟：

·從淬火的熔爐以足夠高的速度輸出產品1，使得相同的產品1不冷卻

·通過移動輥子8將產品1定位在本發明的設備內

·升起產品1直到產品1的主展開軸線a與本發明的設備的主展開軸線z一致

·操作旋轉裝置5以便操作產品1圍繞軸線a旋轉

·打開噴嘴4的供給閥以用于分配淬火劑2并開始淬火

·進行淬火

·關閉供給閥。

·停止旋轉裝置5并且因此停止產品1的旋轉

·對應于例如在輥子上的輸送裝置(未示出)降低該產品

·取出本發明的用于進行淬火的設備。

有利地，切向淬火確保在產品1的外表面上的最佳交換，這是因為淬火劑2以突破防汽層的速度撞擊產品1。

這種效率不因沒有位于底部的噴嘴4而失效。實際上，與現有技術不同，其中，該零件撞擊在整個周緣上，該零件以補償噴嘴的不對稱性的速度關于其本身旋轉。因此，冷卻速度連接至鋼的單傳導率，外表面被保持在與水溫幾乎一致的溫度下。

與用于漸進淬火的傳統系統不同，本發明的設備提供了與產品1相切的淬火劑的流，即，不具有與產品1的軸線a對稱的線。實際上，切向流動與由噴嘴4的每個邊緣3給出的貢獻成比例增加。這允許基于產品1的旋轉方向和速度使淬火更激烈或更不激烈。實際上，如圖2所示，基于旋轉方向r是順時針方向還是逆時針方向，熱交換中的差值可與下游的熱交換與上游中發生的交換之間存在的差值進行比較。與現有技術不同，由此使淬火更激烈或更不激烈是可能的；這種可能性對于易受裂紋影響的鋼非常重要。

有利地，因為機器的底部是敞開的，所以在出現裂紋的情況下，在機器中與產品1分離的可能的零件將不損壞也不撞擊機器的任何零件。

在淬火期間，產品1沒有軸向移動；由此，在目前用于漸進淬火的噴槍的情況下，使用不完全進入產品1內的不移動的噴嘴冷卻待處理的產品的內表面是可能的。

不移動的噴嘴適用于優化35管的內部冷卻，這是因為可用于冷卻水流的部分與管的內部部分一致，并且沒有被噴槍部分地阻塞。