热处理介质搅拌系统及搅拌器

发布时间:2012-12-19 10:47:51
理想的搅拌状态能够提高热处理介质的冷却能力,均衡淬火槽内热处理介质的温度,因而可以降低单位淬火工件质量与热处理介质需要量之间的比值(由一般情况下的1:10-1:8降至1:7-1:6)。可见,选择正确的搅拌方式,不仅可以提高淬火质量,在经济上也很重要。 搅拌系统:目前,较多采用的搅拌方式有三种,即螺旋桨搅拌、离心泵喷射搅拌和压缩空气搅拌。 螺旋桨搅拌:螺旋桨搅拌是目前国际上在大型淬火槽中应用最多的搅拌形式,常配有导流筒和定向板,以确保热处理介质形成紊流状态,使液流在有效淬火区域内沿工件表面垂直方向均匀分布,以提高热处理介质的浸润速度,使工件在最小畸变的前提下,获得较大的表面硬度和硬化层深度。螺旋桨搅拌器的安装位置分为顶插式、侧置式和底置式。必要时,可以多台联合使用,甚至采用变频电机以控制搅拌速度。 一般说来,淬火系统是针对被淬火工件的形状、重量等条件设计的,因此,搅拌器的选择和布置必将服从于特定的工件及其热处理介质和工艺的需要。下面将螺旋桨搅拌器分成两类进行叙述。 (1)开式螺旋桨搅拌器 当搅拌功率要求超过7.5kW(10bp)时,在热处理介质的淬火槽中应采用2个以上螺旋桨搅拌器。侧置排列方式可根据淬火槽空间大小和形状选择。井式淬火槽多台螺旋桨搅拌器,其典型排列方式主要有两台侧置式与三台侧置式两种。 对于深井式淬火槽,螺旋桨搅拌器的安装方式在底部增加了一个锥体定向器,使热处理介质沿着细长工件向上垂直流劫。 对于矩形淬火槽,当槽的长度小于2倍宽度时,可采用一台搅拌器;大于2倍宽度时,则应采用2台或2台以上搅拌器。对于需要配备多台搅拌器的大型淬火槽,两侧的搅拌器应交错安装。 井式(圆弧槽底)淬火槽通常配有4台顶置式螺旋桨搅拌器,淬火油流速为60m/min。槽底为圆弧形,可避免热处理介质流动时形成死角。一台10000L、带有3台侧置式螺旋桨搅拌器的淬火槽,在搅拌时,淬火油流速为20m/min,总流量51100L/min。其中的挡板可使热处理介质返回搅拌器,并大大减少热处理淬火介质在搅拌时形成的飞溅和漩涡(原因是漩涡会产生不希望出现的“气穴”)现象。 (2)闭式螺旋桨搅拌器 闭式螺旋桨搅拌器指配有导流筒和定向板的顶插式螺旋桨搅拌系统。这种系统可以通过改变定向板(或挡流墙)的结构,获得希望得到的液流状态。闭式螺旋桨搅拌器多用于深井式或大型矩形淬火槽中,导流筒至少低于液面500mm,以避免“气穴”的产生。 一些密封式多用炉也使用闭式搅拌器。主要有单台与2台闭式搅拌器的搅拌系统。一座带有闭式搅拌器并配备电加热装置和冷却器接口的多功能淬火槽。 本文参考《淬火冷却技术及淬火介质》一书。
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