[发明专利]用于大型铸锻件正火热处理的水雾冷却方法

说明书

技术领域

本发明属于热处理冷却技术领域，涉及一种用于大型铸锻件正火热处理的水雾冷却方法。

背景技术

在大型装备制造生产过程中，经常需要进行正火处理，对于钢的正火处理目的是细化晶粒，均匀碳化物，提高机械性能。但对大型铸锻件来讲，由于其截面尺寸较大，在空气中冷却速度较慢，造成冷却后晶粒粗大，正火处理效果往往不佳，正火热处理工艺效果比较难以实现。

在实际生产过程中，大多数厂家选择水汽雾化轴流风机，由多台水汽雾化风机组成冷却单元，再配套电气、供水系统组成水雾冷却系统。采用这种水雾冷却系统，在使用维护过程中存在一些缺点：1）雾化率低，结构复杂，占地面积大。2）水汽雾化轴流风机，在使用中电机、风叶、水分流盘等重要部件故障率高，维修费用。3）设备投资较大，运行过程中多台电机运转电力耗费大。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于大型铸锻件正火热处理的水雾冷却方法，解决了现有技术中存在的雾化率低、故障率高、设备投资较大、运转耗费大的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种用于大型铸锻件正火热处理的水雾冷却方法，按照以下步骤实施：

首先，确定安装位置，各雾化喷头的纵横间距为：其中的L为雾化喷头距工件的喷射距离；

然后，根据工件大小确定雾化面积，确定雾化喷头需要几行几列的排列数量；

最后，确定钢构架的大小结构，在钢构架上安装好所需的雾化喷头，连接各个水量调节阀及冷却水管，连通好水管总阀及冷却水源；同时，连接各个气压调节阀及压缩空气管，连通压缩空气总阀及高压气源，即成。

本发明的有益效果是，秉承雾化轴流风机以高速气流使水雾化接触工件达到冷却效果的原理，采用压缩空气作为动力，压缩空气经雾化喷头进气口（12孔）喷出，由于射流作用，从锥面4个6进水孔流入的冷却水，在压缩空气射流作用下雾化喷出，达到冷却工件的目的。合理选择雾化喷头间距可使工件冷却面水量均匀，合理调节各雾化喷头的压缩空气压力及冷却水流量，能够达到最佳雾化效果，使得工件能够均匀冷却。

附图说明

图1是本发明方法所依赖的水雾冷却装置结构示意图；

图2是本发明方法所依赖装置中的雾化喷头结构示意图；

图3是本发明方法中雾化喷头的雾化原理示意图。

图中，1.钢构架，2.雾化喷头，3.冷却水管，4.水量调节阀，5.气压调节阀，6.压缩空气管，7.水管总阀，8.压缩空气总阀，9.进气口，10.进水孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

参照图1、图2，本发明是一种用于大型铸锻件正火热处理的水雾冷却方法，其依赖的装置结构是，包括在钢构架1上根据需要纵横排列有多个雾化喷头2（称为水雾冷却排），每个雾化喷头2的多个进水孔10进水端共同连通有一个水量调节阀4，每横排的水量调节阀4同时与本横排的冷却水管3连接，所有的冷却水管3合流后与水管总阀7出水端连通，水管总阀7进水端与冷却水源连通；每个雾化喷头2的进气口9进气端设置有一个气压调节阀5，每横排的气压调节阀5同时与本横排的压缩空气管6连接，所有的压缩空气管6合流后与压缩空气总阀8出气端连接，压缩空气总阀8进气端与高压气源连通。

参照图2，雾化喷头2的结构是，包括直口段（小口端）及扩口段（大口端），雾化喷头2的直口段又称为进气口9，进气口9外端与气压调节阀5连通，进气口9内端的内径变小；雾化喷头2的扩口段又称为喷雾口，在扩口段靠近直口段（内端）沿圆周均匀开通有多个进水孔10。实施例中，进气口9最小内经为12毫米，进气口9内端缩径的锥角角度为60°，扩口段的圆锥角为60°，四个进水孔10直径均为6毫米。

参照图1、图3，本发明用于大型铸锻件正火热处理的水雾冷却方法，按照以下步骤实施：

首先，确定安装位置，各雾化喷头2的纵横间距为：其中的L为雾化喷头2距工件的喷射距离；

然后，根据工件大小确定雾化面积，确定雾化喷头2需要几行几列的排列数量；

最后，确定钢构架1的大小结构，按照上述的装置结构，在钢构架1上安装好所需的雾化喷头2，连接各个水量调节阀4及冷却水管3，连通好水管总阀7及冷却水源；同时，连接各个气压调节阀5及压缩空气管6，连通压缩空气总阀8及高压气源，即可投入使用。

使用过程中还可以根据工件冷却面大小调整需要工作的雾化喷头数量，人工关断部分水量调节阀4及气压调节阀5，以达到灵活使用的目的。