預(yù)應(yīng)力鋼棒調(diào)質(zhì)熱處理生產(chǎn)線

預(yù)應(yīng)力鋼棒起源于日本，80年代中期引入我國(guó)，“九五”期間國(guó)內(nèi)幾家企業(yè)相繼從日本、德國(guó)、意大利引進(jìn)了10條預(yù)應(yīng)力鋼棒生產(chǎn)線。國(guó)內(nèi)幾家企業(yè)相繼與科研院所一同研制預(yù)應(yīng)力鋼棒生產(chǎn)線，但由于加熱電源本身的技術(shù)水平及控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性和設(shè)計(jì)本身對(duì)工序的滿足性欠缺而難以實(shí)現(xiàn)預(yù)期效果。在產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性、低耗指標(biāo)、產(chǎn)量、設(shè)備可靠性等方面均無(wú)法與進(jìn)口設(shè)備相抗衡。從98年開始，浙江大學(xué)電力電子國(guó)家工程研究中心依托自身感應(yīng)加熱電源及自動(dòng)控制方面的優(yōu)勢(shì)，借鑒國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有鋼棒生產(chǎn)線的技術(shù)特點(diǎn)，研制開發(fā)了自動(dòng)化程度較高的連續(xù)化預(yù)應(yīng)力鋼棒生產(chǎn)線。

預(yù)應(yīng)力鋼棒調(diào)質(zhì)處理自動(dòng)生產(chǎn)線集感應(yīng)加熱技術(shù)（淬火及回火）、傳動(dòng)控制、張力溫度檢測(cè)控制與一身的自動(dòng)加熱控制系統(tǒng)。具有以下技術(shù)特點(diǎn)：

A 感應(yīng)加熱設(shè)備：

由于鋼棒規(guī)格為φ7~12mm<材質(zhì)30MnSi>淬火溫度950℃，故加熱設(shè)備采用中頻、超音頻多頻混合加熱，其功率與頻率分別配置如下 ：250kw/6kHZ（可控硅中頻）、100~200kw/20kHZ 、 160kw/50 kHZ（IGBT超音頻電源）回火溫度425℃,采用160kw/6 kHZ中頻電源，生產(chǎn)運(yùn)行速度達(dá)到50~60m/min(φ9 ),加熱電耗300度/噸，所有電源具有內(nèi)外控制功能采用電流中壓雙閉環(huán)特點(diǎn)，保證了淬火回火溫度不隨外界因素而變化（例進(jìn)線電壓、負(fù)載阻抗等〉。

B 傳動(dòng)控制

由于生產(chǎn)線為連續(xù)不間斷工作模式，整條生產(chǎn)線的控制采用PLC與觸摸屏，實(shí)際傳動(dòng)采用變頻式對(duì)整條生產(chǎn)線進(jìn)行調(diào)度調(diào)節(jié)，與傳統(tǒng)滑差電機(jī)及直流調(diào)速相比，控制精度高、調(diào)節(jié)范圍廣、運(yùn)行更加平穩(wěn)，并具有以下特點(diǎn)：

1. 生產(chǎn)線啟動(dòng)時(shí)，能自動(dòng)完成傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及各電源的啟動(dòng)，并自動(dòng)實(shí)現(xiàn)速度與功率上升的合理匹配。生產(chǎn)線運(yùn)行時(shí)，能動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)加熱電源功率，以盡量減少淬火、回火的溫度波動(dòng)。

2. 控制系統(tǒng)具有20套工藝參數(shù)的設(shè)定、存儲(chǔ)、調(diào)節(jié)、修改、統(tǒng)計(jì)、打印等功能。

3. 系統(tǒng)具有速度、電流、電壓等閉環(huán)功能，確保生產(chǎn)線按最佳工藝參數(shù)運(yùn)行，保證產(chǎn)品質(zhì)量不受人工及環(huán)境因素的影響。

4. 系統(tǒng)具有手動(dòng)/自動(dòng)剪切及換盤功能。

C 張力與溫度

生產(chǎn)線具有張力檢測(cè)與控制裝置，使鋼棒在恒定的微張力條件下進(jìn)行加熱處理，由于溫度對(duì)不起產(chǎn)品質(zhì)量具有十分明顯的影響，本生產(chǎn)線采用高精度非接觸紅外線測(cè)溫儀，并具有淬火及回火溫度閉環(huán)控制自動(dòng)調(diào)節(jié)功能，確保了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。

經(jīng)濟(jì)效益：本系統(tǒng)已在廣東、河北、上海、江蘇、浙江等多家單位都得了很好的應(yīng)用，累計(jì)已達(dá)成15條，按每條生產(chǎn)線年產(chǎn)量1萬(wàn)噸，產(chǎn)值此 3500萬(wàn)計(jì)算，累計(jì)已產(chǎn)生產(chǎn)值5億多，取得了十分顯著的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)本系統(tǒng)也可方便地移植至軌枕鋼絲、螺紋鋼筋熱處理生產(chǎn)線。

本系統(tǒng)盡管在許多廠家得到應(yīng)用，但離當(dāng)前世界先進(jìn)水平還有距離，而且本系統(tǒng)經(jīng)過(guò)研究開發(fā)還可以運(yùn)用到鋼絲、鋼管等線狀物件的表面熱處理場(chǎng)合。

1、在控制系統(tǒng)引入模糊控制技術(shù)，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能，運(yùn)行線速度大于70米/分（φ9）

2、進(jìn)一步完善工藝， 縮短工藝用料，提高設(shè)備的可靠性。

預(yù)應(yīng)力棒屬中碳合金，調(diào)質(zhì)熱處理、低松弛預(yù)應(yīng)力產(chǎn)品

產(chǎn)品規(guī)格：φ7.1mm~13.0 mm

主要強(qiáng)度級(jí)別：1420Mpa

執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：YB/T111—97和JISG3109—94

主要應(yīng)用領(lǐng)域：預(yù)應(yīng)力混凝土管樁。

合金調(diào)質(zhì)鋼零件的預(yù)備熱處是毛配料的退火或正火（一般采用正火）。以及粗加工件的調(diào)制處理。合金調(diào)質(zhì)鋼的最終性能決定于回火溫度，常采用500°C~600°C回火，調(diào)質(zhì)后組織為回火索氏體。合金調(diào)質(zhì)鋼一般都用油淬，淬透性特別高時(shí)甚至可以空冷，這樣能減少熱處理缺陷。為防止第二類回火脆性，回火后快速冷卻（水冷或油冷）。有利于韌性的提高。對(duì)局部表面要求硬度高、耐磨性好的零件，最終熱處理一般為感應(yīng)淬火、低溫回火或滲氮。

目前國(guó)內(nèi)外普遍采用的調(diào)質(zhì)裝置是一個(gè)圓筒形的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)造物，其中設(shè)置若干個(gè)噴嘴，水從噴嘴中以霧狀噴出，細(xì)小的水珠與通過(guò)調(diào)質(zhì)裝置的煙氣進(jìn)行熱交換，使小水珠完全蒸發(fā)成水蒸氣，即可增加煙氣的濕度，降低煙氣的溫度。

調(diào)質(zhì)裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算主要包括調(diào)質(zhì)裝置的內(nèi)徑和有效高度的計(jì)算。