一种用于不锈钢复合钢板的水冷装置

技术领域

本申请总体上涉及化工设备制造的技术领域，尤其涉及一种用于不锈钢复合钢板的水冷装置。

背景技术

对爆炸焊接金属复合板的研制起始于20世纪60年代初。近年来随着我国石油和化工等工业的发展，为了节约资源和适应高温、高压、易燃、易爆、有毒等恶劣工况，越来越多的化工设备采用不锈钢及有色金属材料。在国内外多学科研究人员的多年努力下，爆炸焊接复合板的制造和使用日趋成熟，这就需要与之匹配的热处理工艺。

不锈钢复合钢板复合区附近的基层与复层都有强烈的塑性变形，组织呈流线特征，基层一侧晶粒显著拉长，复层一侧由于变形晶粒内部应力大，位错密度大；而且爆炸复合后材料的强度显著增加，塑性、韧性降低，不能满足设备制作中复合板材料加工成形以及复合板设备运行所需要的塑性和韧性要求；除此之外，在爆炸复合过程中还存在较大的加工应力。这些都需要通过相应的热处理来改善或恢复材料的性能，使其达到使用的要求。

不锈钢复合钢板的基层与覆层的物理性能有很大差异，这就决定了在常规热处理后，覆层和基层经历相同的热循环后，在覆层和基层的交界面仍然有很大的残余应力；而且复合钢板按基层热处理工艺进行热处理，在不锈钢敏化温度区间停留时间长，可能降低其耐腐蚀性，而且可能会使不锈钢一侧晶粒长大；而且复合层结合弱，可能出现热剥离。

发明内容

本发明为了解决现有不锈钢复合钢板在热处理后存在耐腐蚀性差且易剥离，影响其使用性能的问题，提出了一种用于不锈钢复合钢板的水冷装置。水冷装置包括：外壳，所述外壳包括炉膛；底座，所述底座设置在所述炉膛的底部；冷却室，所述炉膛围绕所述冷却室，用于容纳要冷却的不锈钢复合钢板；进水管，所述进水管插入所述炉膛的上侧，用于从水箱向所述炉膛供水；出水管，所述出水管插入所述炉膛的上侧，用于从所述炉膛向所述水箱排水，所述进水管和所述出水管的外端连接到水箱，在所述水箱内设有与所述进水管相连的水泵；垫铁，所述垫铁设置在所述冷却室底部，用于支撑要冷却的不锈钢复合钢板并且将所述不锈钢复合钢板的热量传导到所述底座，在所述垫铁上方设有与所述进水管和所述出水管连通且位于所述冷却室内的冷却管道。

在一个优选实施方式中，所述进水管还设有流量计，用于监控向所述水冷装置供水的流量。

在一个优选实施方式中，所述进水管还设有阀门，用于控制供水的开关。

在一个优选实施方式中，所述冷却管道由紫铜制成。

在一个优选实施方式中，所述底座还设有电阻丝，所述电阻丝设置在所述底座的表面上，用于将底座的热量传导到水。

在一个优选实施方式中，在所述冷却室的上侧设有上热电偶，其固定到所述炉膛，用于测量所述不锈钢复合钢板上方的温度。

在又一优选实施方式中，在所述冷却室的下侧设有下热电偶，其固定到所述炉膛，用于测量所述不锈钢复合钢板下方的温度。

在一个优选实施方式中，所述上热电偶到所述不锈钢复合钢板的距离与所述下热电偶到所述不锈钢复合钢板的距离相同。

与现有技术相比，本公开内容的有益效果为：保证了不锈钢复合钢板的性能，解决现有不锈钢复合钢板在热处理后存在耐腐蚀性差且易剥离影响其使用性能的问题。

附图说明

在所附权利要求书中具体阐述了本申请的新颖特征。通过参考对在其中利用到本申请原理的说明性实施方式加以阐述的以下详细描述和附图，将会对本申请的特征和优点获得更好的理解。附图仅用于示出实施方式的目的，而并不应当被认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的元素，在附图中：

图1示出了根据本公开内容示例性实施方式的用于不锈钢复合钢板的水冷装置的示意图。

附图标记说明：1炉膛，2底座，3上热电偶，4下热电偶，5进水管，6出水管，7冷却室，8垫铁，9冷却管道，10水箱，11水泵，12流量计，13阀门，14电阻丝。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开内容的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开内容的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开内容而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开内容，并且能够将本公开内容的范围完整地传达给本领域技术人员。在以下详细描述中没有任何内容旨在表明任何特定组件、特征或步骤对于本申请是必不可少的。本领域技术人员将会理解，在不脱离本公开内容的范围内各种特征或步骤可以彼此替代或结合。

图1示出了根据本公开内容示例性实施方式的用于不锈钢复合钢板的水冷装置的示意图。本公开内容提出了一种用于不锈钢复合钢板的水冷装置。不锈钢复合钢板是以压力容器用优质碳素结构钢、压力容器用低合金结构钢钢板或碳素结构钢、低合金结构钢钢板四种的一种作基层，不锈钢钢板作覆层制成的双层钢板。但是，不锈钢复合钢板的基层和覆层可以由本领域技术人员认为适当的任何适当的材料制成。本公开的水冷装置可以包括：外壳，所述外壳可以包括炉膛1；底座2，所述底座2可以设置在所述炉膛1的底部；冷却室7，所述炉膛1可以围绕所述冷却室7，用于容纳要冷却的不锈钢复合钢板；进水管5，所述进水管5可以插入所述炉膛1的上侧，用于从水箱10向所述炉膛1供水；出水管6，所述出水管6可以插入所述炉膛1的上侧，用于从所述炉膛1向所述水箱10排水，所述进水管5和所述出水管6的外端可以连接到水箱10，在所述水箱10内可以设有与所述进水管5相连的水泵11；垫铁8，所述垫铁8可以设置在所述冷却室7的底部，用于支撑要冷却的不锈钢复合钢板并且将所述不锈钢复合钢板的热量传导到所述底座2，在所述垫铁8上方可以设有与所述进水管5和所述出水管6连通且位于所述冷却室7内的冷却管道9。在一个优选实施方式中，水泵11可以是离心泵、轴流泵和混流泵等，或可以是本领域技术人员认为适当的任何适当类型的水泵。在一个优选实施方式中，所述进水管还可以设有流量计12，用于监控向所述水冷装置供水的流量。通过流量计12可以在进行热处理时控制覆层的升温速度、降温速度及热处理的最高温度，使覆层一侧与基层一侧具有相近的膨胀与收缩量，并且能使不锈钢(覆层)一侧能避开敏化温度区间，减少奥氏体晶粒长大的倾向，从而保证了不锈钢复合钢板的性能。在一个优选实施方式中，所述进水管还可以设有阀门13，用于控制供水的开关。阀门13可以是闸阀、截止阀、球阀、蝶阀、止回阀、安全阀、调节阀、平衡阀中的一种。在一个优选实施方式中，阀门13可以是闸阀。但是，阀门13可以是本领域技术人员认为适当的任何适当的阀门。在一个优选实施方式中，所述冷却管道9可以由紫铜制成。在一个优选实施方式中，所述冷却管道9可以由金属导热材料或非金属导热材料制成。金属导热材料可以包括银、铜、金、铝、以及铁等中的任何一种。非金属导热材料可以包括氧化铝、氧化硅、氧化锌、氮化铝、氮化硼、碳化硅、以及石墨等中的任何一种。但是，所述冷却管道9可以由本领域技术人员认为适当的任何适当的任何金属导热材料或非金属导热材料制成。在一个优选实施方式中，所述底座2还可以设有电阻丝14，所述电阻丝14可以设置在所述底座2的表面上，用于将底座2的热量传导到用于进行冷却的水。在一个优选实施方式中，在所述冷却室7的上侧可以设有上热电偶3，其固定到所述炉膛1，用于测量所述不锈钢复合钢板上方(覆层)的温度。即，上热电偶3可以进行实时监控基层表面的温度。在又一优选实施方式中，在所述冷却室7的下侧可以设有下热电偶4，其可以固定到所述炉膛1，用于测量所述不锈钢复合钢板下方的温度。即，下热电偶4可以进行实时监控覆层表面的温度。在一个优选实施方式中，所述上热电偶3到所述不锈钢复合钢板的距离可以与所述下热电偶4到所述不锈钢复合钢板的距离相同。

与现有技术相比，本公开内容的有益效果为：可以控制覆层的热处理升温速度、降温速度及热处理的最高温度，使覆层一侧与基层一侧有相近的膨胀与收缩量，并能使不锈钢复合钢板能够避开敏化温度区间，减少奥氏体晶粒长大的倾向，保证了不锈钢复合钢板的性能。本公开的技术方案克服了现有不锈钢复合钢板在热处理后存在耐腐蚀性差且易剥离影响其使用性能的问题。本发明的结构设计合理可靠，提高了耐腐蚀性，具有结构简单、加工方便且成本低的优点。

应当理解，可以将本发明中所提供的各个实施方式中的系统和/或方法进行组合、修改和/或变更以形成新的技术方案。在没有创造性劳动的情况下，这些技术方案也应当包含在本发明所要求保护的范围之内。

在本文所提供的实施方式中提供了大量具体示例，应当理解这些示例仅是为了对本发明的实施方式进行详细的阐述而并非对本发明的限制。本发明中的实施方式可以在没有这些具体示例的情况下实践。在一些实施方式中并未详细示出本领域技术人员所公知的方法、结构和/或技术，以便不模糊对本发明的理解。

尽管本文中已经示出并描述了本发明的优选实施方式，但对于本领域技术人员显而易见的是，这些实施方式仅以示例的方式提供。本领域技术人员在不脱离本发明的情况下现将会想到多种变化、改变和替代。应当理解，本文中描述的本发明实施方式的各种替代方案任选地用于实施本发明。旨在通过权利要求限定本发明的范围，并由此涵盖这些权利要求范围内的方法和结构及其等同物。