[实用新型]一种研磨介质热轧后余热在线热处理的专用设备

说明书

一种研磨介质热轧后余热在线热处理的专用设备，属于金属制品热轧成型后在线热处理技术领域。是在热轧研磨介质生产线上，按照两级断续淬火冷却规范配置专用余热在线淬火设备，对轧制成型的热态研磨介质预冷后进行分路至一级高冷却烈度淬火，经短暂空冷回火均热，使表层马氏体得到回火，心部则继续冷却，降低心部与表面的温差，再至二级低冷却烈度缓冷到终淬温度，最后利用研磨介质余热进行保温自回火或其它方法回火。本实用新型可有效降低研磨介质淬火开裂倾向，提高淬火质量，热处理硬度提高到60～68HRC。

技术领域

本实用新型涉及一种金属制品热轧成型后的余热在线热处理设备，特别是涉及一种研磨介质热轧后连续在线余热淬火热处理专用设备，尤其适用于球磨机用研磨介质中的钢球。

背景技术

30多年前，河北邯郸钢铁集团公司第四轧钢分厂首创研制成功了研磨介质球磨钢球、钢段轧后余热在线热处理工艺和设备专利号：CN85 104240，其工艺特点是：完全利用研磨介质轧制成型后的余热，经预冷-淬火-余热保温自回火，使当年使用的65Mn、重轨钢以及45Mn2等中高碳锰钢研磨介质表面硬度达到了52～60HRC的国内先进水平。但这类中高碳锰钢钢种的淬透性较差，研磨介质表层淬硬层厚度只有8～12mm，研磨介质内部硬度只有35～48HRC，虽然研磨介质韧性较好，不易破碎，但整体耐磨性并不理想。

上世纪80年代至2000年间，邯钢研发的研磨介质轧后余热在线热处理工艺和设备，其结构特征主要有三种不同形式和配置，一是双排链斗式提升机研磨介质预冷设备、双排链刮板式淬火机研磨介质淬火设备；二是配有废球筛除装置的螺旋式提升机研磨介质预冷设备、链轮和蜗轮蜗杆减速机带动的两侧带挡板的转盘式研磨介质分路器、双螺旋式研磨介质淬火机；三是双排链斗式提升机、可调速电机带动的侧面无挡板式转盘式分路器、双螺旋研磨介质淬火机。

这些热处理设备中，分路器和淬火机存在以下不足：

一是螺旋淬火机均为一整条等螺距的螺旋体，研磨介质淬火时，从头到尾前进速度一样，冷却条件一样，冷却介质不变，特别是在发生马氏体转变时，不能降低冷却速度，容易引起研磨介质开裂，达不到研磨介质热处理工艺的更精细技术要求。双排链刮板式淬火机也存在这样的问题。

二是螺旋淬火机末段，研磨介质不能完全浸入淬火冷却介质中，造成研磨介质上部暴露在空气中，而下部仍在冷却介质中快速冷却，造成研磨介质局部过度冷却。

三是螺旋淬火机链轮-蜗轮蜗杆减速机带动的转盘式分路器，只能把研磨介质分为一侧出、一直前出球两路，两路出球口高度差别多达300mm以上，致使研磨介质进入两条螺旋淬火机中很不均匀，每格螺旋叶板中出现双球、三球、空格的情况往往超过20％，严重影响研磨介质淬火质量和效率。

由于当年热轧研磨介质采用的主要是中高碳锰钢系列的钢种，研磨介质硬度等质量要求也不高，因此，对当年的研磨介质热处理工艺和热处理设备的工艺参数、设备参数以及操作控制水平的要求也比较宽容，很大程度上掩盖了上述研磨介质热处理工艺和设备在设计上的不足和弊端。

近二十年来，随着国内外破碎磨矿技术和设备的发展，各类用户对研磨介质产品质量提出了更高的要求，普遍的质量要求是：硬度为58～63HRC，甚至62～66HRC或更高；研磨介质内外完全淬硬且要求硬度分布均匀，硬度差小于3HRC；硬度梯度分布合理，韧性好，冲击功要达到12J/cm2或更高，落球实验次数要求达到12000次以上，保证研磨介质不碎裂。