[发明专利]一种冷速可控式热处理装置及方法

权利要求书

1.一种冷速可控式热处理装置，其特征在于：包括加热炉、转运通道及冷却罐；在所述加热炉的炉体内设置有试样加热用承载车及加热炉炉内导轨，试样加热用承载车位于加热炉炉内导轨上，试样加热用承载车可沿加热炉炉内导轨进行移动；所述试样加热用承载车与加热炉炉体侧壁之间通过第一伸缩驱动杆相连，第一伸缩驱动杆与加热炉炉内导轨相平行；位于所述加热炉炉内导轨一端的加热炉炉体侧壁上开设有第一转运通道接口，且第一转运通道接口与第一伸缩驱动杆分别位于试样加热用承载车的两侧；在所述第一转运通道接口内安装有第一升降式隔离门；所述转运通道一端通道口与加热炉的第一转运通道接口密封连通，在转运通道内安装有运输辊道，运输辊道的进料端与加热炉炉内导轨相对接；所述加热炉的炉门设置在与第一转运通道接口相邻的炉体侧壁上；所述冷却罐的罐体内设置有试样冷却用承载车及冷却罐罐内导轨，试样冷却用承载车位于冷却罐罐内导轨上，试样冷却用承载车可沿冷却罐罐内导轨进行移动；在所述试样冷却用承载车上设置有热电偶；所述试样冷却用承载车与冷却罐罐体侧壁之间通过第二伸缩驱动杆相连，第二伸缩驱动杆与冷却罐罐内导轨相平行；位于所述冷却罐罐内导轨一端的冷却罐罐体侧壁上开设有第二转运通道接口，且第二转运通道接口与第二伸缩驱动杆分别位于试样冷却用承载车的两侧；在所述第二转运通道接口内安装有第二升降式隔离门；所述转运通道另一端通道口与冷却罐的第二转运通道接口密封连通，所述运输辊道的出料端与冷却罐罐内导轨相对接；所述冷却罐的罐体门设置在与第二转运通道接口相邻的罐体侧壁上；所述冷却罐的中部采用圆柱形结构，冷却罐的顶部和底部均采用圆锥形结构，在冷却罐的中部和底部开设有若干冷却气体进气口，在冷却罐的顶部开设有若干冷却气体出气口；在所述冷却罐的中部安装有透气支撑孔板，所述冷却罐罐内导轨设置在透气支撑孔板上；每个所述冷却气体进气口均外接有一根支进气管，全部支进气管汇接在一根主进气管上；所述冷却气体进气口依次通过支进气管、主进气管及输气泵与冷却气源相连通；在每根所述支进气管上均安装有一个气体流量计；每个所述冷却气体出气口均外接有一根支出气管，全部支出气管汇接在一根主出气管上；所述冷却气体出气口依次通过支出气管、主出气管及抽气泵与大气连通；在所述主出气管上套装有水冷套管。

2.根据权利要求1所述的一种冷速可控式热处理装置，其特征在于：所述第一伸缩驱动杆、第一升降式隔离门、运输辊道、第二伸缩驱动杆、第二升降式隔离门、输气泵及抽气泵均由计算机进行统一控制。

3.根据权利要求1所述的一种冷速可控式热处理装置，其特征在于：所述运输辊道的长度至少为试样长度的1.5倍。

4.根据权利要求1所述的一种冷速可控式热处理装置，其特征在于：所述转运通道的墙体及冷却罐的罐体均采用复合结构，内层为耐火材料，中间层为耐高温隔热材料，内层为钢板。

5.根据权利要求1所述的一种冷速可控式热处理装置，其特征在于：所述冷却气源采用空气、氮气、氩气、氦气或二氧化碳。

6.一种冷速可控式热处理方法，采用了权利要求1所述的冷速可控式热处理装置，其特征在于包括如下步骤：

步骤一：打开加热炉的炉门，将试样放置到试样加热用承载车上，然后关闭炉门，再启动加热炉，完成试样的升温和保温热处理工序；

步骤二：当试样的保温热处理工序结束后，首先控制第一升降式隔离门开启，然后控制第一伸缩驱动杆伸出，将试样加热用承载车上试样推送到转运通道的运输辊道上；

步骤三：控制第一伸缩驱动杆回缩，使试样加热用承载车回到原位，同时控制第一升降式隔离门关闭，此时加热炉继续对其他试样进行升温和保温热处理工序；

步骤四：控制第二升降式隔离门开启，同时控制第二伸缩驱动杆伸出，使试样冷却用承载车移向运输辊道的出料端，然后启动运输辊道，通过运输辊道将试样运送到试样冷却用承载车上；

步骤五：控制第二伸缩驱动杆回缩，使试样冷却用承载车移动到冷却罐中部，然后控制第二升降式隔离门关闭；

步骤六：通过试样冷却用承载车上的热电偶获取试样的实时温度，在计算机中输入目标冷却速率，根据试样的热处理工艺，计算机自动确定冷却气体类型和冷却气体流速；

步骤七：根据计算机自动确定的冷却气体类型和冷却气体流速，控制输气泵启动，将冷却气体泵入冷却罐中，对冷却罐罐内的试样进行降温；

步骤八：启动抽气泵，抽气泵的抽气功率根据输气泵的输气功率进行确定，通过抽气泵将完成热交换的高温冷却气体排出冷却罐，保证冷却罐罐内的温度和压强稳定；

步骤九：启动水冷套管，完成热交换的高温冷却气体流经主出气管时，由水冷套管对高温冷却气体进行降温，完成降温后的冷却气体直接排入大气；

步骤十：当试样完成冷却后，打开冷却罐的罐体门，将试样从冷却罐中取出，试样的热处理过程结束。