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鎳帶熱處理裝置和熱處理工藝.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510456480.7

申請日:

2015.07.29

公開號:

CN105063526A

公開日:

2015.11.18

當前法律狀態:

駁回

有效性:

無權

法律詳情: 發明專利申請公布后的駁回IPC(主分類):C22F 1/10申請公布日:20151118|||著錄事項變更IPC(主分類):C22F 1/10變更事項:申請人變更前:無錫市東楊電子有限公司變更后:無錫市東楊新材料股份有限公司變更事項:地址變更前:214116 江蘇省無錫市錫山區鵝湖鎮蕩后路變更后:214116 江蘇省無錫市錫山區鵝湖鎮會通路99號|||實質審查的生效IPC(主分類):C22F 1/10申請日:20150729|||公開
IPC分類號: C22F1/10 主分類號: C22F1/10
申請人: 無錫市東楊電子有限公司
發明人: 沈鳳良; 朱建剛
地址: 214116江蘇省無錫市錫山區鵝湖鎮蕩后路
優先權:
專利代理機構: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙)32104 代理人: 曹祖良; 屠志力
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510456480.7

授權公告號:

|||||||||

法律狀態公告日:

2017.12.08|||2016.01.06|||2015.12.16|||2015.11.18

法律狀態類型:

發明專利申請公布后的駁回|||著錄事項變更|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明提供一種鎳帶熱處理裝置,包括:放卷機、前托輥、保護性氣體內膽、熱處理爐體、溫控元件、冷卻裝置、后托輥、收卷機,以及采用該鎳帶熱處理裝置的鎳帶熱處理工藝,本發明采用了連續式快速退火的新工藝,其特點是加熱速度快,退火溫度高,在高溫下保溫時間短、保溫后快速冷卻。在連續光亮退火中,爐溫應大大高于退火時金屬所需達到的溫度,可以使金屬迅速達到所需的退火溫度,并在高溫下迅速完成再結晶過程,在足夠高的溫度上,再結晶的延續時間只有幾秒鐘,從而大大縮短了退火時間。在高溫下鎳帶停留的時間短,金屬表面的氧化過程也不會充分進行,從而可保證制品表面光潔。

權利要求書

1.一種鎳帶熱處理裝置,其特征在于,包括:放卷機(1)、前托輥(21)、保護性氣體內膽(3)、熱處理爐體(4)、溫控元件(5)、冷卻裝置(7)、后托輥(22)、收卷機(9);放卷機(1)用于放置待處理的成卷鎳帶(8);在放卷機(1)后依次設前托輥(21)、熱處理爐體(4)、冷卻裝置(7)、后托輥(22)、收卷機(9);熱處理爐體(4)內部橫向安裝保護性氣體內膽(3),保護性氣體內膽(3)延伸至冷卻裝置(7)中,保護性氣體內膽(3)的兩端分別露出前端的熱處理爐體(4)和后端的冷卻裝置(7);在保護性氣體內膽(3)的外側面安裝溫控元件(5);在熱處理爐體(4)內設有一個或多個加熱區(41)。2.如權利要求1中所述的鎳帶熱處理裝置,其特征在于:各加熱區(41)設于熱處理爐體(4)內底部,各加熱區(41)與其上方的溫控元件(5)一一對應。3.如權利要求1中所述的鎳帶熱處理裝置,其特征在于:保護性氣體內膽(3)前端的進口段設有燃燒口(31)。4.如權利要求1中所述的鎳帶熱處理裝置,其特征在于:工作時保護性氣體內膽(3)內通入保護性氣體,且兩端用柔性物封閉。5.如權利要求1中所述的鎳帶熱處理裝置,其特征在于:加熱區(41)內設有電熱帶或電熱絲。6.如權利要求1中所述的鎳帶熱處理裝置,其特征在于:放卷機(1)和收卷機(9)上均設有漲緊輪,成卷鎳帶(8)套裝在漲緊輪上并通過漲緊輪的漲縮進行固定。7.一種采用如權利要求1~6中任一項所述鎳帶熱處理裝置的鎳帶熱處理工藝,其特征在于,包括下述步驟:S1.將成卷鎳帶(8)放置于放卷機(1)上,鎳帶(8)端頭焊接好引帶,將引帶壓過前托輥(21),穿過熱處理爐體(4)和冷卻裝置(7)中的保護性氣體內膽(3),壓過后托輥(22)并繞至收卷機(9);S2.熱處理爐體(4)開始加熱,加熱至550~600℃;S3.將保護性氣體內膽(3)的兩端用柔性物封閉,并在后端出口處先通入氮氣,以排空保護性氣體內膽(3)內的空氣;然后持續通入保護性氣體,在保護性氣體內膽(3)前端的燃燒口(31)點燃保護性氣體;S4.熱處理爐體(4)加熱,提高爐體內溫度至850±10℃;S5.開動收卷機(9),將鎳帶(8)持續帶動從保護性氣體內膽(3)中經過,收卷至收卷機;鎳帶(8)在保護性氣體內膽(3)中先受到輻射加熱,后得到冷卻。8.如權利要求7所述的鎳帶熱處理工藝,其特征在于:步驟S3中,通入的保護性氣體為氫氣。9.如權利要求7所述的鎳帶熱處理工藝,其特征在于:放卷機(1)和收卷機(9)上均設有漲緊輪,漲緊輪的最小直徑為320mm,最大直徑為345mm;當熱處理爐體(4)的長度為3800~4200mm時,熱處理爐體(4)底部設有三個加熱區(31);在上述條件下,鎳帶(8)的收卷速度為:鎳帶厚度(mm),收卷速度±15%(轉/分)0.4~0.3350~4000.3~0.2400~5000.2~0.15500~7000.15~0.107000.10~0.07700~7500.07~0.05750~850。10.如權利要求7所述的鎳帶熱處理工藝,其特征在于:保護性氣體內膽(3)的兩端封閉用柔性物采用羊毛氈。

說明書

鎳帶熱處理裝置和熱處理工藝

技術領域

本發明涉及一種制作鋰離子電池負極載體的其中一個設備以及相關工藝,尤其是一種鎳帶熱處理裝置和熱處理工藝。

背景技術

在重有色金屬板、帶材生產過程中,退火熱處理是整個生產工藝過程中必不可少的重要組成部分,利用熱處理不僅可以控制產品的最終性能,同時為使加工過程能夠順利進行,也必須對所加工的材料進行熱處理,以消除加工硬化,恢復變形金屬塑性,從而保證被加工材料具有一定的加工工藝性能。

決定退火工藝的主要參數是:加熱速度;最高加熱溫度;在最高溫度時的保溫時間;冷卻速度。熱處理溫度和保溫時間應嚴格控制,尤其是軋成品前的和成品熱處理,防止金屬帶材過熱晶粒粗大,產生表面“桔皮”現象,影響表面質量或產品最終性能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鎳帶熱處理裝置,以及采用該鎳帶熱處理裝置的鎳帶熱處理工藝,大大縮短了鎳帶退火時間,在高溫下保溫時間很短,加熱也很均勻,基本上消除鎳帶性能不均勻的現象,同時,由于在高溫下停留的時間短,金屬表面的氧化過程也不會充分進行,從而可保證制品表面光潔。本發明的工藝處理速度快、效率高,同時可充分保證鎳帶表面的優異品質。本發明采用的技術方案是:

一種鎳帶熱處理裝置,包括:放卷機、前托輥、保護性氣體內膽、熱處理爐體、溫控元件、冷卻裝置、后托輥、收卷機;

放卷機用于放置待處理的成卷鎳帶;在放卷機后依次設前托輥、熱處理爐體、冷卻裝置、后托輥、收卷機;

熱處理爐體內部橫向安裝保護性氣體內膽,保護性氣體內膽延伸至冷卻裝置中,保護性氣體內膽的兩端分別露出前端的熱處理爐體和后端的冷卻裝置;在保護性氣體內膽的外側面安裝溫控元件;

在熱處理爐體內設有一個或多個加熱區。

進一步地,各加熱區設于熱處理爐體內底部,各加熱區與其上方的溫控元件一一對應。

進一步地,保護性氣體內膽前端的進口段設有燃燒口。

進一步地,工作時保護性氣體內膽內通入保護性氣體,且兩端用柔性物封閉。

進一步地,加熱區內設有電熱帶或電熱絲。

進一步地,放卷機和收卷機上均設有漲緊輪,成卷鎳帶套裝在漲緊輪上并通過漲緊輪的漲縮進行固定。

一種采用如上任一項鎳帶熱處理裝置的鎳帶熱處理工藝,包括下述步驟:

S1.將成卷鎳帶放置于放卷機上,鎳帶端頭焊接好引帶,將引帶壓過前托輥,穿過熱處理爐體和冷卻裝置中的保護性氣體內膽,壓過后托輥并繞至收卷機;

S2.熱處理爐體開始加熱,加熱至550~600℃;

S3.將保護性氣體內膽的兩端用柔性物封閉,并在后端出口處先通入氮氣,以排空保護性氣體內膽內的空氣;然后持續通入保護性氣體,在保護性氣體內膽前端的燃燒口點燃保護性氣體;

S4.熱處理爐體加熱,提高爐體內溫度至850±10℃;

S5.開動收卷機,將鎳帶持續帶動從保護性氣體內膽中經過,收卷至收卷機;鎳帶在保護性氣體內膽中先受到輻射加熱后得到冷卻。

進一步地,步驟S3中,通入的保護性氣體為氫氣。

進一步地,放卷機和收卷機上均設有漲緊輪,漲緊輪的最小直徑為320mm,最大直徑為345mm;當熱處理爐體的長度為3800~4200mm時,熱處理爐體底部設有三個加熱區;在上述條件下,鎳帶的收卷速度為:

鎳帶厚度(mm),收卷速度±15%(轉/分)

0.4~0.3350~400

0.3~0.2400~500

0.2~0.15500~700

0.15~0.10700

0.10~0.07700~750

0.07~0.05750~850。

本發明的優點在于:本發明采用了連續式快速退火的新工藝,其特點是加熱速度快,退火溫度高,在高溫下保溫時間短、保溫后快速冷卻。在連續光亮退火中,爐溫應大大高于退火時金屬所需達到的溫度,可以使金屬迅速達到所需的退火溫度,并在高溫下迅速完成再結晶過程,在足夠高的溫度上,再結晶的延續時間只有幾秒鐘,從而大大縮短了退火時間。在高溫下鎳帶停留的時間短,金屬表面的氧化過程也不會充分進行,從而可保證制品表面光潔。

附圖說明

圖1為本發明的鎳帶熱處理裝置示意圖。

具體實施方式

下面結合具體附圖和實施例對本發明作進一步說明。

如圖1所示,本發明提出的一種鎳帶熱處理裝置,包括:放卷機1、前托輥21、保護性氣體內膽3、熱處理爐體4、溫控元件5、機架6、冷卻裝置7、后托輥22、收卷機9;冷卻裝置7安裝在機架6上。

放卷機1用于放置待處理的成卷鎳帶8;在放卷機1后依次設前托輥21、熱處理爐體4、冷卻裝置7、后托輥22、收卷機9。熱處理爐體4內部橫向安裝保護性氣體內膽3,保護性氣體內膽3延伸至冷卻裝置7中,保護性氣體內膽3的兩端分別露出前端的熱處理爐體4和后端的冷卻裝置7;在保護性氣體內膽3的外側面安裝溫控元件5。在熱處理爐體4內底部設有一個或多個加熱區41。

該放卷機1和收卷機9都采用手動漲縮機構,在放卷機1和收卷機9上均設有漲緊輪,成卷鎳帶8套裝在漲緊輪上并通過漲緊輪的漲縮進行固定。漲緊輪的最小直徑為320mm,最大直徑為345mm。放卷機1無動力裝置,收卷機9由動力傳動機構收卷。前托輥21和后托輥22均是兩端安裝軸承,水平固定,旋轉靈活。

熱處理爐體4用耐火材料砌筑,內部安裝保護性氣體內膽3,在保護性氣體內膽3下的耐火材料砌筑中裝有電加熱元件,比如電熱帶或電熱絲,從而在熱處理爐體4內底部形成數個加熱區41;熱處理爐體4內底部的各加熱區41與其上方的溫控元件5一一對應,使得加熱區41的溫度可控,方便設定爐溫。溫控元件5可采用熱電偶。

保護性氣體內膽3橫貫熱處理爐體4和冷卻裝置7,圖1中,其左端為進口,右端為出口;保護性氣體內膽3前端的進口段設有燃燒口31,工作時,保護性氣體內膽3需要通入氫氣,保護性氣體內膽3兩端用羊毛氈等柔性物封閉,氫氣在燃燒口31點燃。

冷卻裝置7主要由風機和水冷凝器組成,目的是鎳帶8通過時能夠快速冷卻。

下面以一個長度為4000mm的熱處理爐體4為例,說明鎳帶連續退火熱處理的過程。實驗證明,當熱處理爐體4長度為3800~4200mm時,與本例長度為4000mm時,工藝參數相同可獲得相同質量的熱處理效果。

在鎳帶8進行退火熱處理時,收卷速度是關鍵,因為收卷速度直接影響到了鎳帶8在熱處理爐體4中的停留時間,即高溫下的保溫時間;以及影響到冷卻時間和冷卻速度;另一個熱處理的關鍵工藝參數是爐溫的高低,爐溫需要與收卷速度配合,需要保證在當前爐溫下,在對應的收卷速度下,鎳帶迅速達到所需的退火溫度,并在高溫下迅速完成再結晶過程,所采用的退火溫度,必須滿足能夠使金屬得到充分的再結晶,但又不能過高造成晶粒的過分長大為限度,從而穩定材料的尺寸,形狀和性能。

鎳帶連續退火熱處理的過程如下:

S1.將成卷鎳帶8放置于放卷機1上,鎳帶8端頭焊接好引帶,將引帶壓過前托輥21,穿過熱處理爐體4和冷卻裝置7中的保護性氣體內膽3,壓過后托輥22并繞至收卷機9;

S2.熱處理爐體4開始加熱,加熱至550~600℃;

S3.將保護性氣體內膽3的兩端用羊毛氈封閉,并在后端出口處先通入氮氣,以排空保護性氣體內膽3內的空氣;然后持續通入氫氣作為保護性氣體,在保護性氣體內膽3前端的燃燒口31點燃氫氣;

S4.熱處理爐體4加熱,提高爐體內溫度至850±10℃;

S5.開動收卷機9,將鎳帶8持續帶動從保護性氣體內膽3中經過,收卷至收卷機;鎳帶8在保護性氣體內膽3中先受到輻射加熱后得到冷卻。退火爐料(鎳帶)加熱的方式僅僅是輻射傳熱。

長度為4000mm的熱處理爐體4中,需要設三個加熱區41;所退火的鎳帶8的厚度為0.05mm~0.4mm,鎳帶8的收卷速度為:

鎳帶厚度(mm),收卷速度±15%(轉/分)

0.4~0.3350~400

0.3~0.2400~500

0.2~0.15500~700

0.15~0.10700

0.10~0.07700~750

0.07~0.05750~850。

一卷鎳帶8退火完畢,重復操作另一卷鎳帶。

關 鍵 詞:
熱處理 裝置 工藝
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