鋁合金板帶立式連續(xù)加熱淬火生產(chǎn)設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鋁合金板帶熱處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋁合金板帶立式連續(xù)加熱 淬火生產(chǎn)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 鋁合金是工業(yè)中應(yīng)用最為廣泛的一類有色金屬結(jié)構(gòu)材料，在航空、航天、汽車、機(jī) 械制造、船舶及化學(xué)工業(yè)中已有大量應(yīng)用。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)以及工業(yè)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā) 展，對鋁合金板帶結(jié)構(gòu)件的需求日益增多，使鋁合金板帶的熱處理研究也隨之深入，對熱處 理爐提出了更高、更多功能的要求。
[0003] 傳統(tǒng)熱處理爐的加熱方式有：電阻式加熱、燃?xì)饧訜帷⒏袘?yīng)加熱以及熱風(fēng)循環(huán)加熱 等。電阻式加熱主要通過熱輻射、熱傳導(dǎo)的方式對材料進(jìn)行加熱，其特點(diǎn)是加熱元件可以分 散布置，可以設(shè)置不同溫場，控制性能好，爐膛的溫度均勻性好，其主要缺點(diǎn)是加熱速度慢； 感應(yīng)加熱應(yīng)用于金屬材料的熱處理，主要特點(diǎn)是直接加熱，升溫速度快，其主要缺點(diǎn)是爐體 內(nèi)的磁場分布不均勻，材料處于不同磁通量的磁場中，材料的發(fā)熱和熱場也是不均勻的；燃 氣加熱可以應(yīng)用于重型鋁板、鋁棒的加熱，一般來說不適應(yīng)于鋁合金薄板的在線加熱；循環(huán) 熱風(fēng)加熱常應(yīng)用于密閉爐體內(nèi)的熱風(fēng)循環(huán)，熱風(fēng)應(yīng)用于敞開的生產(chǎn)線中，無法實(shí)現(xiàn)熱風(fēng)循 環(huán)，不僅造成熱風(fēng)損失，也不容易控制爐內(nèi)局部的溫度。
[0004] 傳統(tǒng)鋁合金薄板生產(chǎn)線中的加熱和預(yù)熱部分長度一般為40-60米，鋁合金薄板在 爐內(nèi)的停留時(shí)間一般為5-6分鐘，在高溫狀態(tài)下，鋁合金薄板很容易受支撐體的摩擦造成 傷痕，影響產(chǎn)品的質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中鋁合金板帶淬火爐存在的鋁合金在連續(xù)生產(chǎn)過程中 容易變形，表面會受到摩擦的問題，提供一種鋁合金板帶立式連續(xù)加熱淬火生產(chǎn)設(shè)備。
[0006] 本發(fā)明為解決上述問題所采用的技術(shù)方案為：鋁合金板帶立式連續(xù)加熱淬火生產(chǎn) 設(shè)備，包括立式加熱爐體、用于將鋁板帶輸入到立式加熱爐體內(nèi)的鋁板輸入裝置以及用于 將立式加熱爐體內(nèi)的鋁板帶引出的鋁板輸出裝置，立式加熱爐體下方設(shè)有淬火池，立式加 熱爐體中從上往下依次設(shè)有預(yù)熱爐室、加熱爐室和均熱加熱爐室，由鋁板輸入裝置引入的 鋁板帶從上往下垂直通過立式加熱爐體內(nèi)部并被加熱，立式加熱爐體內(nèi)部的鋁板帶不與任 何物體接觸，垂直進(jìn)入淬火池中進(jìn)行淬火。
[0007] 進(jìn)一步的，立式加熱爐體內(nèi)設(shè)有多個(gè)依次相連的預(yù)熱爐室，預(yù)熱爐室內(nèi)的溫度為 30-600。。。
[0008] 本發(fā)明可以采用多種加熱方式，其一、立式加熱爐體采用電阻式加熱方式，且預(yù)熱 爐室、加熱爐室和均熱加熱爐室均采用兩個(gè)側(cè)面或四個(gè)側(cè)面獨(dú)立加熱。
[0009] 或者，其二、立式加熱爐體采用電阻式加熱和感應(yīng)加熱混合加熱方式，預(yù)熱爐室采 用電阻式加熱方式，其中，預(yù)熱爐室內(nèi)的溫度為30-550°C ;加熱爐室采用電阻式加熱或感應(yīng) 加熱方式，加熱爐室內(nèi)溫度為100-800°C;均熱加熱爐室采用電阻式加熱方式，且均熱加熱 爐室下部設(shè)有兩個(gè)相對設(shè)置的空氣循環(huán)風(fēng)機(jī)。
[0010] 本發(fā)明中，立式加熱爐體內(nèi)的相鄰兩個(gè)爐室之間設(shè)有維修平臺。
[0011] 本發(fā)明中，預(yù)熱爐室、加熱爐室和均熱加熱爐室沿鉛垂方向均設(shè)有多個(gè)溫區(qū)，每個(gè) 溫區(qū)獨(dú)立加熱，溫區(qū)之間的加熱溫度梯度< ± 5 °C。
[0012] 本發(fā)明中，鋁板輸入裝置包括沿鋁板帶輸入方向依次設(shè)置的開卷機(jī)、剪切機(jī)、縫合 機(jī)、張力機(jī)和轉(zhuǎn)向輥，轉(zhuǎn)向輥將張力機(jī)末端輸出的鋁板帶方向轉(zhuǎn)向?yàn)榇怪边M(jìn)入立式加熱爐 體方向。
[0013] 本發(fā)明中，鋁板輸出裝置包括用于將立式加熱爐體內(nèi)的鋁板帶引出的轉(zhuǎn)向輥，以 及沿鋁板帶引出方向依次設(shè)置的烘干機(jī)、張力機(jī)和圈卷機(jī)。
[0014] 本發(fā)明中，鋁板帶在立式加熱爐體內(nèi)部停留時(shí)間為l_6min，鋁板帶在立式加熱爐 體內(nèi)部的運(yùn)行速度為3-20m/min。
[0015] 有益效果：1、本發(fā)明在立式加熱爐體鉛垂方向設(shè)有預(yù)熱爐室、加熱爐室、均熱加熱 爐室和淬火池，鋁板帶從上往下垂直通過立式加熱爐體內(nèi)部，鋁板帶在爐體內(nèi)不與任何物 體接觸和摩擦，垂直進(jìn)入水中淬火，能夠保持鋁板帶表面的光潔度。與現(xiàn)有所用的臥式加熱 爐相比，鋁板帶水平通過加熱爐體，鋁板帶在重力的作用下，鋁板帶出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象，為解決 此現(xiàn)象，不可避免的需要利用輔助設(shè)備，則加劇了鋁板帶在加熱過程的摩擦現(xiàn)象。
[0016] 2、通過調(diào)節(jié)各爐室加熱段溫度和鋁板帶的運(yùn)行速度，可以縮短鋁板帶在爐體內(nèi)的 停留時(shí)間，具有運(yùn)行速度快、生產(chǎn)效率高的特點(diǎn)。
[0017] 3、均熱加熱爐室下部設(shè)有兩個(gè)相對設(shè)置的空氣循環(huán)風(fēng)機(jī)，一臺空氣循環(huán)風(fēng)機(jī)從鋁 板帶的一側(cè)左面向右面吹，另一臺空氣循環(huán)風(fēng)機(jī)從鋁板帶的一側(cè)右面向左面吹，有利于提 高均熱加熱爐室的加熱均勻性。
[0018] 4、鋁板帶淬火爐存在的問題主要是：鋁合金在連續(xù)生產(chǎn)過程中容易變形，表面會 受到摩擦，高溫下的熱處理需要進(jìn)張力設(shè)備，本發(fā)明提供了具有一定張力并帶有轉(zhuǎn)向輥的 連續(xù)熱處理設(shè)備，張力設(shè)備的張力不大于鋁合金在一定溫度下的抗拉屈服極限。本發(fā)明的 設(shè)備不僅可以應(yīng)用于鋁板帶的淬火，還可用于鋁合金薄板的退火和時(shí)效。
[0019] 5、在立式加熱爐體鉛垂方向設(shè)有預(yù)熱爐室、加熱爐室和均熱加熱爐室，既可以采 用電阻式加熱，也可以采用電阻式和感應(yīng)加熱混合加熱的方式，熱風(fēng)應(yīng)用于密閉爐體內(nèi)，能 夠?qū)崿F(xiàn)熱風(fēng)循環(huán)，避免熱風(fēng)損失，還易于實(shí)現(xiàn)控制爐體內(nèi)的局部溫度。
【附圖說明】
[0020] 圖1為本發(fā)明的示意圖。
[0021] 附圖標(biāo)記：1、開卷機(jī)，2、剪切機(jī)，3、縫合機(jī)，4、張力機(jī)，5、轉(zhuǎn)向輥，6、立式加熱爐體， 7、淬火池，8、預(yù)熱爐室，9、加熱爐室，10、均熱加熱爐室，11、空氣循環(huán)風(fēng)機(jī)，12、循環(huán)水，13、 烘干機(jī)，14、圈卷機(jī)，15、鎖緊裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明的鋁合金板帶立式連續(xù)加熱淬火生產(chǎn)設(shè)備作進(jìn)一 步說明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作 為對本發(fā)明的限定。
[0023] 鋁合金板帶立式連續(xù)加熱淬火生產(chǎn)設(shè)備，包括立式加熱爐體6、用于將鋁板帶輸入 到立式加熱爐體6內(nèi)的鋁板輸入裝置以及用于將立式加熱爐體6內(nèi)的鋁板帶引出的鋁板輸 出裝置，如圖1所示，立式加熱爐體6下方設(shè)有淬火池7,立式加熱爐體6中從上往下依次設(shè) 有預(yù)熱爐室8、加熱爐室9和均熱加熱爐室10,熱加熱爐室10下部設(shè)有兩個(gè)相對設(shè)置的空 氣循環(huán)風(fēng)機(jī)11，一臺空氣循環(huán)風(fēng)機(jī)從鋁板帶的一側(cè)左面向右面吹，另一臺空氣循環(huán)風(fēng)機(jī)從 鋁板帶的一側(cè)右面向左面吹，有利于高溫均熱段溫度均勻性的提高。
[0024] 本發(fā)明中，立式加熱爐體6的橫截面呈方形，其中，在鉛垂方向上，與鋁板帶相互 平行設(shè)置的兩個(gè)側(cè)面是可移動的，便于維修；與鋁板帶垂直方向的兩個(gè)側(cè)面是固定的。
[0025] 由鋁板輸入裝置引入的鋁板帶從上往下垂直通過立式加熱爐體6內(nèi)部并被加熱， 立式加熱爐體6內(nèi)部的鋁板帶不與任何物體接觸，垂直進(jìn)入淬火池7中進(jìn)行淬火，鋁板帶 在立式加熱爐體6內(nèi)部停留時(shí)間為l-6min，鋁板帶在立式加熱爐體6內(nèi)部的運(yùn)行速度為 3_20m/min 〇
[0026] 其中，鋁板輸入裝置包括沿鋁板帶輸入方向依次設(shè)置的開卷機(jī)1、剪切機(jī)2、縫合 機(jī)3、張力機(jī)和轉(zhuǎn)向輥，轉(zhuǎn)向輥將張力機(jī)末端輸出的鋁板帶方向轉(zhuǎn)向?yàn)榇怪边M(jìn)入立式加熱爐 體6方向；鋁板輸出裝置包括用于將立式加熱爐體6內(nèi)的鋁板帶引出的轉(zhuǎn)向輥，以及沿鋁板 帶引出方向依次設(shè)置的烘干機(jī)13、張力機(jī)和圈卷機(jī)14。
[0027] 實(shí)施例1 鋁合金板帶立式連續(xù)加熱淬火生產(chǎn)設(shè)備，包括立式加熱爐體、用于將鋁板帶輸入到立 式加熱爐體內(nèi)的鋁板輸入裝置以及用于將立式加熱爐體內(nèi)的鋁板帶引出的鋁板輸出裝置， 立式加熱爐體6下方設(shè)有淬火池7,淬火池7中有循環(huán)水12,立式加熱爐體6中從上往下依 次設(shè)有三個(gè)預(yù)熱爐室8、一個(gè)加熱爐室9和一個(gè)均熱加熱爐室10,熱加熱爐室10下部設(shè)有 兩個(gè)相對設(shè)置的空氣循環(huán)風(fēng)機(jī)11。其中，鋁板輸入裝置包括沿鋁板帶輸入方向依次設(shè)置的 開卷機(jī)1、剪切機(jī)2、縫合機(jī)3、張力機(jī)和轉(zhuǎn)向輥，轉(zhuǎn)向輥將張力機(jī)末端輸出的鋁板帶方向轉(zhuǎn) 向?yàn)榇怪边M(jìn)入立式加熱爐體6方向；鋁板輸出裝置包括用于將立式加熱爐體6內(nèi)的鋁板帶 引出的轉(zhuǎn)向輥，以及沿鋁板帶引出方向依次設(shè)置的烘干機(jī)13、張力機(jī)和圈卷機(jī)14。
[0028] 立式加熱爐體6內(nèi)的相鄰兩個(gè)爐室之間設(shè)有維修平臺，各預(yù)熱爐室8內(nèi)的溫度為 600°C，由鋁板輸入裝置引入的鋁板帶從上往下垂直通過立式加熱爐體6內(nèi)部并被加熱，鋁 板帶不與立式加熱爐體6內(nèi)壁接觸，垂直進(jìn)入淬火池7中進(jìn)行淬火，鋁板帶在立式加熱爐體 6內(nèi)部停留時(shí)間為3min，錯(cuò)板帶在立式加熱爐體6內(nèi)部的運(yùn)行速度為18m/min。
[0029] 其中，立式加熱爐體6采用電阻式加熱方式，電阻式加熱有利于控制爐膛的溫度 均勻性，預(yù)熱爐室8、加熱爐室9和均熱加熱爐室10均采用兩個(gè)側(cè)面獨(dú)立加熱，預(yù)熱爐室8、 加熱爐室9和均熱加熱爐室10沿鉛垂方向均設(shè)有多個(gè)溫區(qū)，每個(gè)預(yù)熱爐室8中設(shè)有兩個(gè)溫 區(qū)，加熱爐室9中設(shè)有五個(gè)溫區(qū)，均熱加熱爐室10中設(shè)有兩個(gè)溫區(qū)，每個(gè)溫區(qū)獨(dú)立加熱，溫 區(qū)之間的加熱溫度梯度< ±5°C。采用不同的加熱段有利于調(diào)節(jié)各加熱段的溫度。
[0030] 實(shí)施例2 鋁合金板帶立式連續(xù)加熱淬火生產(chǎn)設(shè)備，包括立式加熱爐體、用于將鋁板帶輸入到立 式加熱爐體內(nèi)的鋁板輸入裝置以及用于將立式加熱爐體內(nèi)的鋁板帶引出的鋁板輸出裝置， 立式加熱爐體6下方設(shè)有淬火池7,淬火池7中有循環(huán)水12。其中，鋁板輸入裝置包括沿鋁 板帶輸入方向依次設(shè)置的開卷機(jī)1、剪切機(jī)2、縫合機(jī)3、張力機(jī)和轉(zhuǎn)向輥，轉(zhuǎn)向輥將張力機(jī) 末端輸出的鋁板帶方向轉(zhuǎn)向?yàn)榇怪边M(jìn)入立式加熱爐體6方向；鋁板輸出裝置包括用于將立 式加熱爐體6內(nèi)的鋁板帶引出的轉(zhuǎn)向輥，以及沿鋁板帶引出方向依次設(shè)置的烘干機(jī)13、張 力機(jī)和圈卷機(jī)14。
[0031] 立式加熱爐體6與淬火池7之間通過鎖緊裝置15相互連接，立式加熱爐體6從上 往下依次設(shè)有一個(gè)預(yù)熱爐室8、一個(gè)加熱爐室9和一個(gè)均熱加熱爐室10,熱加熱爐室