一种具有带钢纠偏功能的不锈钢光亮退火炉的制作方法

专利2026-06-26  12


本发明涉及立式退火炉,具体为一种具有带钢纠偏功能的不锈钢光亮退火炉


背景技术:

1、退火是一种金属热处理工艺,指的是将金属缓慢加热到一定温度,保持足够时间,然后以适宜速度冷却,有时是自然冷却,有时是控制速度冷却的热处理方法,立式退火炉广泛应用在实际的生产过程中,用于对卷钢带钢等薄而长的金属制品进行光亮退火作业。

2、在实际的生产过程中,带钢在光亮退火炉中带钢边缘可能会因热胀冷缩温度区域变化的不平均产生卷边现象,边缘受热速率快于中间位置,造成带钢发生卷边;在加热冷却的退火过程中,带钢的因表层金属热胀冷缩的程度与内部金属热胀冷缩的程度不同,带钢的金属表面会产生金属薄层的凸起凹陷形成褶皱;带钢由于本身是通过退火炉内部的传动辊进行传送,由于是机械传动的原因,在传送时会造成带钢在其本身平面内的偏移,带钢如果碰到退火炉侧壁会造成产品严重损坏。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种,以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种具有带钢纠偏功能的不锈钢光亮退火炉包括钢卷输入机、三通进气泵、加热段、缓冷段、快冷修正段、顶部转向段、下降管道、视检平台、钢带输出机,钢卷输入机与加热段固定连接,加热段与三通进气泵固定连接,加热段与缓冷段固定连接,缓冷段与快冷修正段固定连接,快冷修正段与顶部转向段固定连接,顶部转向段与下降管道固定连接,视检平台与下降管道固定连接,钢带输出机与视检平台固定连接。

3、在完成前置工艺后,三通进气泵对退火炉内充气排除氧气,带钢由钢卷输入机输送进退火炉内部,带钢首先进入加热段,三通进气泵输入氮气对带钢进行二十分钟吹扫加热,同时缓冷段开始输入冷水对加热完成的钢带进行冷却降温,当炉内温度升高至七百五十摄氏度以上时,三通进气泵输入氮气混合气体,带钢初步冷却后进入快冷修正段,快冷修正段检测带钢表面是否产生褶皱卷边,带钢本身是否产生偏移,通过循环喷入保护气体对带钢进行降温,通过控制保护气体的风型,可以切换为聚集的气流用以对带钢边缘产生的卷边进行修正,带钢由于本身的厚度较薄,在加热后进行冷却,边缘可能会因热胀冷缩温度区域变换的不平均产生卷边现象,聚集的气流在带钢上的单位面积小且风力强劲,可以对卷边的部位进行吹风舒展;可以切换为多股的细小气流,用以对带钢上产生的褶皱进行修正,由于带钢本身是韧性金属,在加热冷却的退火过程中,带钢的因表层金属热胀冷缩的程度与内部金属热胀冷缩的程度不同,带钢的金属表面会产生金属薄层的凸起凹陷形成褶皱,多股细小的气流可以将带钢表面的褶皱抚平,且不会因为气流过于强劲造成带钢的偏移;可以切换为整体的平缓大范围气流,带钢由于本身是通过退火炉内部的传动辊进行传送,由于是机械传动的原因,在传送时会造成带钢在其本身平面内的偏移,通过平缓的气流对带钢整体进行不断的细微修正,避免带钢触碰到退火炉侧壁造成带钢损坏,平缓的气流不会对带钢表面部分区域造成受力导致形变;最后带钢经过顶部转向段后进入下降管道,在下降管道的末端通过视检平台对垂直状态下的带钢进行双面检查,完成检查后由钢带输出机将带钢输出。

4、进一步的,加热段包括加热室、连通管、送风管,加热室与钢卷输入机固定连接,加热室与连通管固定连接,连通管与送风管固定连接,送风管与三通进气泵固定连接,加热室与缓冷段固定连接。

5、在完成前置工艺后,三通进气泵通过送风管和连通管对加热室输入气体,排除加热室内的氧气,在带钢进入加热室进行加热时,三通进气泵输入氮气对带钢进行二十分钟吹扫加热,当炉内温度升高至七百五十摄氏度以上时,三通进气泵输入氮气混合气体。

6、进一步的,缓冷段包括塔壁、进水泵、换热管、出水泵,塔壁与加热室固定连接,进水泵与换热管固定连接,换热管与出水泵固定连接,换热管与塔壁固定连接,塔壁与快冷修正段固定连接。

7、在加热段对带钢进行加热时,进水泵将冷水抽入换热管,通过换出水泵将换热管中的冷水抽出,通过换热管中冷水交换带走加热室中的热量,进而对带钢进行初步降温。

8、进一步的,快冷修正段包括外筒、安装架、第一伺服电机、输出轴、齿柱、齿环底盘、安装台、修正机构、视觉探头,外筒与塔壁固定连接,安装架与外筒固定连接,第一伺服电机与安装架固定连接,第一伺服电机与输出轴传动连接,输出轴与齿柱固定连接,齿柱与齿环底盘齿面啮合,齿环底盘与外筒转动连接,齿环底盘与安装台固定连接,修正机构与安装台固定连接,视觉探头与第一伺服电机通过电信号连接,视觉探头与安装台固定连接,修正机构与视觉探头通过电信号连接,外筒与顶部转向段固定连接。

9、带钢进入快冷修正段,通过向外筒内输入保护气体对带钢整体进行降温,通过视觉探头检测带钢表面是否产生褶皱,带钢边缘是否产生卷边,带钢本身是否产生偏移,视觉探头反馈电信号至第一伺服电机,第一伺服电机输出转矩,输出轴传递转矩至齿柱,齿柱与齿环底盘齿面啮合,通过转动齿环底盘带动安装台转动,将修正机构转移至对应位置,视觉探头反馈电信号至修正机构,修正机构切换对应风型,调整出风口角度,对带钢上褶皱卷边位置进行精准修正,对带钢整体偏移进行补偿修正。

10、进一步的,修正机构包括鼓风机、风型调整机构、风口变向机构,鼓风机与安装台固定连接,鼓风机与风型调整机构固定连接,风型调整机构与风口变向机构固定连接,鼓风机、风型调整机构、风口变向机构均与视觉探头通过电信号连接。

11、鼓风机将外筒内的保护气体卷成气流输入至风型调整机构,视觉探头反馈电信号至风型调整机构,可以切换为聚集的气流用以对带钢边缘产生的卷边进行修正,聚集的气流在带钢上的单位面积小且风力强劲,可以对卷边的部位进行吹风舒展;可以切换为多股的细小流,用以对带钢上产生的褶皱进行修正,多股细小的气流可以将带钢表面的褶皱抚平,且不会因为气流过于强劲造成带钢的偏移;可以切换为整体的平缓大范围气流,平缓的气流不会对带钢表面部分区域造成受力导致形变;风口变向机构通过视觉探头反馈的电信号调整出风角度,使气流以不同的角度喷在带钢的表面,沿带钢表面倾斜角度的气流可以保证成功抚平带钢表面的褶皱,沿卷边内弧方向喷上的气流可以保证成功舒展卷边。

12、进一步的,风型调整机构包括安装环、连接架、第二伺服电机、输出控制机构、第一转盘、挡风弧板、第一转轴、引风弧板、第二转轴、第二转盘,安装环与鼓风机固定连接,安装环与连接架固定连接,连接架与挡风弧板固定连接,连接架与第二伺服电机固定连接,第二伺服电机与输出控制机构传动连接,第一转盘上设有第一内弧齿槽、第一弧槽,输出控制机构与第一内弧齿槽齿面啮合,第一转盘与安装环转动连接,第一转轴与第一弧槽滑动连接,第一转轴与引风弧板转动连接,引风弧板上设有第二弧槽,第二转轴与第二弧槽滑动连接,第二转盘外圈设有第二内弧齿槽,第二转盘内圈设有第三弧槽,输出控制机构与第二转盘的第二内弧齿槽齿面啮合,第二转轴与第二转盘的第三弧槽滑动连接,连接架与风口变向机构固定连接,输出控制机构与视觉探头通过电信号连接。

13、第二伺服电机接收视觉探头发送的电信号,输出转矩至输出控制机构,输出控制机构根据视觉探头发送的信号,确定输出前侧或者后侧的转矩,同时控制转矩的顺时针和逆时针方向;输出控制机构通过与第一内弧齿槽的齿面啮合输出转矩至第一转盘,第一转盘转动,通过第一弧槽带动第一转轴以安装环为圆心转动,第一转轴带动引风弧板转动;输出控制机构通过与第二内弧齿槽的齿面捏合输出转矩至第二转盘,第二转盘转动,通过第三弧槽带动第二转轴以安装环为圆心转动,第二转轴通过第二弧槽带动引风弧板转动,通过第一转盘和第二转盘不同的转向角度,调整引风弧板的姿态,通过引风弧板不同的姿态配合挡风弧板,使风型调整机构形成三种不同的虚拟风道,对应三种出风模式,用以处理带钢上的对应问题。

14、进一步的,风型调整机构有三种模式:

15、1)模式一:引风弧板的凹弧面面向安装环圆心,引风弧板与挡风弧板形成密闭的虚拟通风道,风型调整机构形成扩风通道;

16、2)模式二:引风弧板的凹弧面面向挡风弧板圆心,引风弧板的凸弧面面向相邻挡风弧板圆心,引风弧板切割气流,风型调整机构形成散风通道;

17、3)模式三:引风弧板的凸弧面面向安装环圆心,引风弧板与挡风弧板形成密闭的虚拟通风道,风型调整机构形成聚风通道。

18、模式一:输出控制机构不传递转矩,第一转盘与第二转盘保持不动,引风弧板的凹弧面面向安装环圆心,引风弧板与挡风弧板形成圆整的密闭虚拟风道,鼓风机制造的气流经过圆整的虚拟风道,气流被引风弧板与挡风弧板凹弧面限制形成平缓大范围气流,平缓大范围气流用于对带钢的整体偏移进行修正,平缓的气流不会对带钢表面部分区域造成受力导致形变;

19、模式二:输出控制机构输出转矩至第一转盘,第一转盘转动,带动引风弧板转动,引风弧板的凹弧面面向挡风弧板圆心,引风弧板的凸弧面面向相邻挡风弧板圆心,鼓风机制造的气流经过虚拟风道被引风弧板切割,部分气流被引风弧板与挡风弧板凹弧面限制形成多股的细小气流,部分气流沿引风弧板的凸弧面逸散,多股的细小气流用于对带钢表面产生的褶皱进行抚平,不会因为气流过于强劲造成带钢的偏移;

20、模式三:在模式二的基础上,输出控制机构继续输出转矩至第一转盘、第二转盘,带动引风弧板翻转,引风弧板的凸弧面面向安装环圆心,引风弧板与挡风弧板形成密闭的虚拟通风道,鼓风机制造的气流经过虚拟风道,部分气流被引风弧板的凹弧面聚集,形成聚集的气流,聚集的气流用以对带钢边缘产生的卷边进行修正,聚集的气流在带钢上的单位面积小且风力强劲,可以对卷边的部位进行吹风舒展。

21、进一步的,风口变向机构包括连接板、出风筒、纵向调整机构、横向调整机构,连接板与连接架固定连接,出风筒与连接板固定连接,纵向调整机构与出风筒固定连接,横向调整机构与出风筒固定连接,纵向调整机构、横向调整机构均视觉探头通过电信号连接。

22、切换好风型的气流进入出风筒,由纵向调整机构和横向调整机构接收视觉探头发送的电信号,确定出风角度,将切换好的风型吹至带钢表面,对带钢进行修正。

23、进一步的,纵向调整机构包括第一铰接座、第一引风板、连接孔座、连接环、第二铰接座、拉伸气缸、滑移轨道,第一铰接座与出风筒固定连接,第一引风板与第一铰接座铰接,连接孔座与第一引风板固定连接,连接孔座与连接环滑动连接,第二铰接座与第一引风板固定连接,第二铰接座与拉伸气缸铰接,拉伸气缸与滑移轨道滑动连接,滑移轨道与连接板固定连接,拉伸气缸与视觉探头通过电信号连接。

24、拉伸气缸接收视觉探头发送的电信号,通过拉伸气缸的拉伸带动第二铰接座,当拉伸气缸拉回时,第一引风板以第一铰接座为圆心,向着连接板的方向转动,通过连接孔座和连接环带动布置在对面的另一第一引风板,此时拉伸气缸沿滑移轨道向着远离连接板圆心的方向滑动,确保拉伸气缸的连杆不会变向损坏。

25、与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:本发明在立式光亮退火炉的基础上设计了修正机构,可以利用快冷段中的保护气体对带钢上可能存在的缺陷进行修正;本发明设计了风型调整机构,通过风型调整机构切换三种风型针对带钢在立式退火炉中可能产生的问题,模式一:引风弧板的凹弧面面向安装环圆心,引风弧板与挡风弧板形成圆整的密闭虚拟风道,鼓风机制造的气流经过圆整的虚拟风道,气流被引风弧板与挡风弧板凹弧面限制形成平缓大范围气流,平缓大范围气流用于对带钢的整体偏移进行修正,平缓的大范围气流吹在带钢表面,不会因为部分区域受力不均导致带钢表面形变;模式二:引风弧板转动,引风弧板的凹弧面面向挡风弧板圆心,引风弧板的凸弧面面向相邻挡风弧板圆心,鼓风机制造的气流经过虚拟风道被引风弧板切割,部分气流被引风弧板与挡风弧板凹弧面限制形成多股的细小气流,部分气流沿引风弧板的凸弧面逸散,多股的细小气流用于对带钢表面产生的褶皱进行抚平,不会因为气流过于强劲造成带钢的偏移;模式三:在模式二的基础上,引风弧板翻转,引风弧板的凸弧面面向安装环圆心,引风弧板与挡风弧板形成密闭的虚拟通风道,鼓风机制造的气流经过虚拟风道,部分气流被引风弧板的凹弧面聚集,形成聚集的气流,聚集的气流用以对带钢边缘产生的卷边进行修正,聚集的气流在带钢上的单位面积小且风力强劲,可以对卷边的部位进行吹风舒展;本发明设计了风口调整角度,可以通过拉伸气缸调整出风角度进而控制气流吹向带钢表面的倾斜角,使气流以不同的角度喷在带钢的表面,沿带钢表面倾斜角度的气流可以保证成功抚平带钢表面的褶皱,沿卷边内弧方向喷上的气流可以保证成功舒展卷边;本发明可以针对带钢在退火炉中存在的缺陷针对性解决,使带钢在退火工艺中产生的缺陷大大减少,提高带钢的生产质量。


技术特征:

1.一种具有带钢纠偏功能的不锈钢光亮退火炉,其特征在于:所述退火炉包括钢卷输入机(1)、三通进气泵(2)、加热段(3)、缓冷段(4)、快冷修正段(5)、顶部转向段(6)、下降管道(7)、视检平台(8)、钢带输出机(9),所述钢卷输入机(1)与加热段(3)固定连接,所述加热段(3)与三通进气泵(2)固定连接,所述加热段(3)与缓冷段(4)固定连接,所述缓冷段(4)与快冷修正段(5)与固定连接,所述快冷修正段(5)与顶部转向段(6)固定连接,所述顶部转向段(6)与下降管道(7)固定连接,所述视检平台(8)与下降管道(7)固定连接,所述钢带输出机(9)与视检平台(8)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有带钢纠偏功能的不锈钢光亮退火炉,其特征在于:所述加热段(3)包括加热室(31)、连通管(32)、送风管(33),所述加热室(31)与钢卷输入机(1)固定连接,所述加热室(31)与连通管(32)固定连接,所述连通管(32)与送风管(33)固定连接,所述送风管(33)与三通进气泵(2)固定连接,所述加热室(31)与缓冷段(4)固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种具有带钢纠偏功能的不锈钢光亮退火炉,其特征在于:所述缓冷段(4)包括塔壁(41)、进水泵(42)、换热管(43)、出水泵(44),所述塔壁(41)与加热室(31)固定连接,所述进水泵(42)与换热管(43)固定连接,所述换热管(43)与出水泵(44)固定连接,所述换热管(43)与塔壁(41)固定连接,所述塔壁(41)与快冷修正段(5)固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种具有带钢纠偏功能的不锈钢光亮退火炉,其特征在于:所述快冷修正段(5)包括外筒(51)、安装架(52)、第一伺服电机(53)、输出轴(54)、齿柱(55)、齿环底盘(56)、安装台(57)、修正机构(58)、视觉探头(59),所述外筒(51)与塔壁(41)固定连接,所述安装架(52)与外筒(51)固定连接,所述第一伺服电机(53)与安装架(52)固定连接,所述第一伺服电机(53)与输出轴(54)传动连接,所述输出轴(54)与齿柱(55)固定连接,所述齿柱(55)与齿环底盘(56)齿面啮合,所述齿环底盘(56)与外筒(51)转动连接,所述齿环底盘(56)与安装台(57)固定连接,所述修正机构(58)与安装台(57)固定连接,所述视觉探头(59)与第一伺服电机(53)通过电信号连接,所述视觉探头(59)与安装台(57)固定连接,所述修正机构(58)与视觉探头(59)通过电信号连接,所述外筒(51)与顶部转向段(6)固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种具有带钢纠偏功能的不锈钢光亮退火炉,其特征在于:所述修正机构(58)包括鼓风机(581)、风型调整机构(582)、风口变向机构(583),所述鼓风机(581)与安装台(57)固定连接,所述鼓风机(581)与风型调整机构(582)固定连接,所述风型调整机构(582)与风口变向机构(583)固定连接,所述鼓风机(581)、风型调整机构(582)、风口变向机构(583)均与视觉探头(59)通过电信号连接。

6.根据权利要求5所述的一种具有带钢纠偏功能的不锈钢光亮退火炉,其特征在于:所述风型调整机构(582)包括安装环(5821)、连接架(5822)、第二伺服电机(5823)、输出控制机构(5824)、第一转盘(5825)、挡风弧板(5826)、第一转轴(5827)、引风弧板(5828)、第二转轴(5829)、第二转盘(58210),所述安装环(5821)与鼓风机(581)固定连接,所述安装环(5821)与连接架(5822)固定连接,所述连接架(5822)与挡风弧板(5826)固定连接,所述连接架(5822)与第二伺服电机(5823)固定连接,所述第二伺服电机(5823)与输出控制机构(5824)传动连接,所述第一转盘(5825)上设有第一内弧齿槽(58251)、第一弧槽(58252),所述输出控制机构(5824)与第一内弧齿槽(58251)齿面啮合,所述第一转盘(5825)与安装环(5821)转动连接,所述第一转轴(5827)与第一弧槽(58252)滑动连接,所述第一转轴(5827)与引风弧板(5828)转动连接,所述引风弧板(5828)上设有第二弧槽(58281),所述第二转轴(5829)与第二弧槽(58281)滑动连接,所述第二转盘(58210)外圈设有第二内弧齿槽,所述第二转盘(58210)内圈设有第三弧槽,所述输出控制机构(5824)与第二转盘(58210)的第二内弧齿槽齿面啮合,所述第二转轴(5829)与第二转盘(58210)的第三弧槽滑动连接,所述连接架(5822)与风口变向机构(583)固定连接,所述输出控制机构(5824)与视觉探头(59)通过电信号连接。

7.根据权利要求6所述的一种具有带钢纠偏功能的不锈钢光亮退火炉,其特征在于:所述风型调整机构(582)有三种模式:

8.根据权利要求6所述的一种具有带钢纠偏功能的不锈钢光亮退火炉,其特征在于:所述风口变向机构(583)包括连接板(5831)、出风筒(5832)、纵向调整机构(5833)、横向调整机构(5834),所述连接板(5831)与连接架(5822)固定连接,所述出风筒(5832)与连接板(5831)固定连接,所述纵向调整机构(5833)与出风筒(5832)固定连接,所述横向调整机构(5834)与出风筒(5832)固定连接,所述纵向调整机构(5833)、横向调整机构(5834)均视觉探头(59)通过电信号连接。

9.根据权利要求8所述的一种具有带钢纠偏功能的不锈钢光亮退火炉,其特征在于:所述纵向调整机构(5833)包括第一铰接座(58331)、第一引风板(58332)、连接孔座(58333)、连接环(58334)、第二铰接座(58335)、拉伸气缸(58336)、滑移轨道(58337),所述第一铰接座(58331)与出风筒(5832)固定连接,所述第一引风板(58332)与第一铰接座(58331)铰接,所述连接孔座(58333)与第一引风板(58332)固定连接,所述连接孔座(58333)与连接环(58334)滑动连接,所述第二铰接座(58335)与第一引风板(58332)固定连接,所述第二铰接座(58335)与拉伸气缸(58336)铰接,所述拉伸气缸(58336)与滑移轨道(58337)滑动连接,所述滑移轨道(58337)与连接板(5831)固定连接,所述拉伸气缸(58336)与视觉探头(59)通过电信号连接。


技术总结
本发明公开了一种具有带钢纠偏功能的不锈钢光亮退火炉,退火炉包括钢卷输入机、三通进气泵、加热段、缓冷段、快冷修正段、顶部转向段、下降管道、视检平台、钢带输出机,钢卷输入机与加热段固定连接,加热段与三通进气泵固定连接,加热段与缓冷段固定连接,缓冷段与快冷修正段固定连接,快冷修正段与顶部转向段固定连接,顶部转向段与下降管道固定连接,视检平台与下降管道固定连接,钢带输出机与视检平台固定连接;本发明涉及立式退火炉技术领域,本发明可以针对带钢在退火炉中存在的缺陷针对性解决,使带钢在退火工艺中产生的缺陷大大减少,提高带钢的生产质量。

技术研发人员:王勇,王未,郭宇纬,王伟,茅爱飞,季立锋,陈耀辉,季倪伟,倪嘉,林清清
受保护的技术使用者:江苏甬金金属科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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