CN102248011A - 热轧带钢轧后冷却过程中软水封导流排水装置 - Google Patents

热轧带钢轧后冷却过程中软水封导流排水装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种热轧带钢轧后冷却过程中软水封导流排水装置，包括机架、介质输送管路和与之连接的吹扫部分，其吹扫部分包括∧形集管水枕，∧形集管由机架支撑横跨热轧带钢，在∧形集管水枕上紧密排列有喷嘴，喷嘴的嘴口朝向热轧带钢上表面，∧形集管水枕的中间与介质输送管路连通。当带钢进入冷却段后，扇形喷嘴吹扫压缩水或空气，产生水幕或气幕墙，在输送辊上的带钢表面形成一个稳定的软水封面，将板面上残留水沿运行方向从中部向两边导流，将残留水全部导流干净。同时，为了避免薄带钢生产时应导流排水装置向下吹扫力较大造成的卡钢事故，该装置还有向上反吹装置。本发明达到最好的导流排水效果，解决了残留水堆积导致的带钢“U形”、瓢曲等板形问题。

Description

热轧带钢轧后冷却过程中软水封导流排水装置
技术领域
本发明涉及一种热轧带钢轧后冷却过程中软水封导流排水装置，属于热轧技术领域。
背景技术
在热轧带钢的生产过程中，为了提高产品质量获得较高的经济效益，得到良好力学性能，在轧后一般采用了层流冷却装置进行冷却。但是，在冷却过程中，由于生产速度较快，冷却残留水易堆积在带钢表面，使带钢形成“U形”等板形和性能不均问题。特别是热轧生产企业对层流冷却装置进行改造，采用超快冷技术后，由于超快冷技术的应用，加大了冷却时用水量。目前采用侧喷吹扫等排水装置，已不能将钢板上残留的水吹扫干净，会在板面上形成大量积水，导致更严重的板形瓢曲、钢板性能均匀性较差等问题。因此，对热轧带钢轧后冷却过程中后排水的改善迫在眉睫，需要一种新的方法和装置进行导流排水，排除板面上堆积的残留水。
发明内容
本发明的目的是解决残留水堆积导致的带钢“U形”、瓢曲等板形问题，设计一种热轧带钢轧后冷却过程中软水封导流排水装置。
本发明的技术方案：本发明的热轧带钢轧后冷却过程中软水封导流排水装置包括机架、介质输送管路和与之连接的吹扫部分，其吹扫部分包括∧形集管水枕，∧形集管由机架支撑横跨热轧带钢，在∧形集管水枕上紧密排列有喷嘴，喷嘴的嘴口朝向热轧带钢上表面，∧形集管水枕的中间与介质输送管路连通。
所述的∧形集管水的夹角β为90～150°。
所述的热轧带钢轧后冷却过程中软水封导流排水装置，在∧形集管水枕上紧密排列的喷嘴为扇形喷嘴，相邻喷嘴的嘴口相切。
所述的热轧带钢轧后冷却过程中软水封导流排水装置，喷嘴的喷出轴线与∧形集管水枕所在平面的垂线向冷却段方向倾斜θ角，θ＝15±5°。
所述的∧形集管水枕两端通过水枕轴、轴承安装在机架上，水枕轴通过联轴器与电机连接；轴承、联轴器、电机构成的水枕角度调节机构。
当∧形集管水枕所在平面与热轧带钢平行时，喷嘴出口与热轧带钢上表面的距离为30～80mm。
所述的热轧带钢轧后冷却过程中软水封导流排水装置，采用水为介质时，水出口压力0.2MPa～0.8MPa。
所述的吹扫部分还包括设在热轧带钢下表面的与∧形集管枕对应的反吹装置，反吹装置包括反吹喷嘴，反吹喷嘴通过管路、阀门与气源连接。
本发明的优点：本发明改善了现有的侧吹装置存在的带钢表面残留水吹扫不净的问题，通过软水封技术导流干净热轧后的冷却过程中钢板上残留大量冷却水，不仅改善了热轧带钢的力学性能均匀性，而且解决了残留水堆积导致的带钢“U形”、瓢曲等板形问题。
附图说明
图1本发明的总体结构示意图。
图2本发明冷却段后安装布置俯视图。
图3本发明冷却段后安装布置左视图。
图4本发明冷却段的总体安装布置示意图。
具体实施方式
如图1、图2、图3：本发明的热轧带钢轧后冷却过程中软水封导流排水装置包括机架10、介质输送管路和与之连接的吹扫部分，其吹扫部分包括∧形集管水枕1，∧形集管枕1由机架10支撑横跨热轧带钢13，在∧形集管水枕1上紧密排列有喷嘴2，喷嘴2的嘴口朝向热轧带钢上表面，∧形集管水枕1的中间通过介质输送管路和第一球阀4、电磁阀5与介质源连通。12为冷却段；13为热轧带钢；15为热轧带钢输送辊；14为水幕或气幕墙形成的稳定软水封面。
所述的∧形集管水枕1的夹角β为90～150°。∧形集管水枕1是一根从中部弯曲的管子，弯曲角度β为90～150°，弯曲部位不影响集管水枕的整体性。
在∧形集管水枕1上紧密排列的喷嘴2为扇形喷嘴，相邻扇形喷嘴2的嘴口相切。即集管水枕上紧密均匀装配扇形喷嘴，喷嘴之间间距为零，即一个紧挨另一个，防止喷嘴间隙漏水，数量根据板宽而不同，范围为10～100个。喷射的介质在热轧带钢表面形成稳定的软水封水幕或气幕墙，通过带钢的向前运行，将残留在带钢表面上的冷却水由中心向两边进行导流，从而排出干净。
喷嘴2的喷出轴线与∧形集管水枕1所在平面的垂线向冷却段方向倾斜θ角，即当∧形集管水枕1所在平面与热轧带钢平行时，扇形喷嘴的喷出轴线向冷却段方向倾斜θ角，即喷嘴2的喷出轴线向热轧带钢出来方向倾斜，与垂直方向成θ角，θ＝10～30°，优选θ＝15±5°。
所述的∧形集管水枕1两端通过水枕轴1a、轴承9安装在机架10上，水枕轴1a通过联轴器7与电机6连接；轴承9、联轴器7、电机6构成的水枕角度调节机构。当∧形集管水枕1所在平面与热轧带钢平行时，喷嘴轴线与垂直方向所成的θ角，喷嘴轴线与热轧带钢之间的角度还可以由电机6进行角度调整，具体方法为，电机转动带动集管水枕1的轴1a转动，选择合适的喷水角度，在联轴器7上安装机械限位块8，限制角度最大为45°，避免因误操作造成的角度过大问题。
当∧形集管水枕1所在平面与热轧带钢平行时，扇形喷嘴2出口与热轧带钢上表面的距离为30～80mm。
采用水为介质时，水出口压力0.2MPa～0.8MPa。
采用压缩空气为介质时，出口压力0.2MPa～0.5MPa。
所述的吹扫部分还包括设在热轧带钢下表面的与∧形集管枕1对应的反吹装置，反吹装置包括反吹喷嘴3，反吹喷嘴3通过管路、第二球阀11与气源连接。扇形喷嘴吹扫出的水或压缩空气形成的软水封面主要位于输送辊15上，当生产＜2mm的热轧薄板时，在软水封面前的输送辊15之间有吹扫装置反吹喷嘴3将压缩空气向上方吹扫，抵消水封水幕压力，避免生产过程软水封排水产生的向下的压力导致的板头下塌产生的卡钢事故，向上吹扫的压缩空气的压力0.1MPa～0.2MPa。
图4本发明冷却段的总体安装布置示意图：
图中：12冷却段；13为热轧带钢；∧形集管水枕1、喷嘴2、反吹喷嘴3。
实施例一：厚度规格＜4.0mm热轧带钢的实施方式：
当精轧末机架出口厚度规格2.0～4.0mm热轧带钢在冷却过程中，前2-4段冷却段12不投入使用软水封导流排水装置，防止薄带钢温度较高，带钢较软，造成卡钢、堆钢等事故。当带钢进入下一冷却段后，软水封导流排水装置开始投入使用，扇形喷嘴吹扫压缩空气，压力0.2MPa～0.5MPa，产生气幕墙，在输送辊上的带钢表面形成一个稳定的软水封面，将板面上残留水沿运行方向从中部向两边导流，将残留水全部导流干净。同时，在软水封面下的吹扫装置将压缩空气向上方吹扫，压力0.1MPa～0.2MPa，不仅避免向下压力过大导致压带钢下塌的问题，而且防止因向上吹扫力过大，碰撞喷嘴等事故。
实施例二：厚度规格4.0～18mm热轧带钢的实施方式：
当精轧末机架出口厚度规格4.0～18mm热轧带钢通过冷却段时，软水封导流排水装置的扇形喷嘴开始喷射水，压力0.5MPa～0.8MPa，产生水幕墙，在输送辊上的带钢表面形成一个稳定的软水封面，将板面上残留水沿运行方向从中部向两边导流，将残留水全部导流干净。同时，在较薄规格4.0～8mm生产时，为了避免带钢因软水封产生的向下压力导致的卡钢事故，在软水封面下的吹扫装置将压缩空气向上方吹扫，压力≤0.2MPa，不仅避免带钢头部下塌导致的卡钢，而且防止因向上吹扫力过大，碰撞喷嘴等事故；在生产较厚的带钢时，可以不投入使用向上的吹扫装置。
实施例三：采用超快冷技术时的实施方式：
当精轧末机架出口热轧带钢通过超快冷段时，由于冷却水量大，带钢表面开始有大量残留水，此时软水封导流排水装置扇形喷嘴开始喷射水，压力0.5MPa～0.8MPa，产生水幕墙，在输送辊上的带钢表面形成一个稳定的软水封面，将板面上残留水沿运行方向从中部向两边导流，将残留水全部导流干净。同时，为了避免薄带钢因软水封产生的向下压力导致的卡钢事故，在软水封面前的装置将压缩空气向上方吹扫，压力≤0.2MPa，不仅避免带钢头部下塌导致的卡钢，而且防止因向上吹扫力过大，碰撞喷嘴等事故。在其它的冷却段后，软水封导流排水装置同样投入使用，可以根据实际的带钢的运行情况，确定吹扫装置是否投入使用。
实施例四：2250热轧机后冷却过程中的实施方式：
当精轧末机架出口的较宽规格热轧带钢通过冷却段时，由于带钢较宽，表面中间聚集的残留水较多，此时软水封导流排水装置投入使用，扇形喷嘴开始喷射水，压力0.5MPa～0.8MPa，产生水幕墙，在输送辊上的带钢表面形成一个稳定的软水封面，通过喷嘴的角度的调节，使软水封面尽量形成“∧”形，加大带钢中心的软水封的阻力，使较宽带钢表面上残留水更顺利地沿运行方向从中部向两边导流，将残留水全部导流干净。同时，在较薄规格生产时，为了避免带钢因软水封产生的向下压力导致的卡钢事故，在软水封面前的装置将压缩空气向上方吹扫，压力≤0.2MPa，不仅避免带钢头部下塌导致的卡钢，而且防止因向上吹扫力过大，碰撞喷嘴等事故；在生产较厚的带钢时，可以不投入使用向上的吹扫装置。

Claims (10)

1.一种热轧带钢轧后冷却过程中软水封导流排水装置，包括机架、介质输送管路和与之连接的吹扫部分，其特征在于：吹扫部分包括∧形集管水枕(1)，∧形集管(1)由机架支撑横跨热轧带钢，在∧形集管水枕(1)上紧密排列有喷嘴(2)，喷嘴(2)的嘴口朝向热轧带钢上表面，∧形集管水枕(1)的中间与介质输送管路连通。
2.根据权利要求1所述的热轧带钢轧后冷却过程中软水封导流排水装置，其特征在于：∧形集管水(1)的夹角β为90～150°。
3.根据权利要求1或2所述的热轧带钢轧后冷却过程中软水封导流排水装置，其特征在于：在∧形集管水枕(1)上紧密排列的喷嘴(2)为扇形喷嘴(2)，相邻喷嘴(2)的嘴口相切。
4.根据权利要求1或2所述的热轧带钢轧后冷却过程中软水封导流排水装置，其特征在于：喷嘴(2)的喷出轴线与∧形集管水枕(1)所在平面的垂线向冷却段方向倾斜θ角，θ＝15±5°。
5.根据权利要求1或2所述的热轧带钢轧后冷却过程中软水封导流排水装置，其特征在于：∧形集管水枕(1)两端通过水枕轴(1a)、轴承(9)安装在机架(10)上，水枕轴(1a)通过联轴器(7)与电机(6)连接；轴承(9)、联轴器(7)、电机(6)构成的水枕角度调节机构。
6.根据权利要求1或2所述的热轧带钢轧后冷却过程中软水封导流排水装置，其特征在于：当∧形集管水枕(1)所在平面与热轧带钢平行时，喷嘴(2)出口与热轧带钢上表面的距离为30～80mm。
7.根据权利要求1或2所述的热轧带钢轧后冷却过程中软水封导流排水装置，其特征在于：采用水为介质，水出口压力0.2MPa～0.8MPa。
8.根据权利要求1或2所述的热轧带钢轧后冷却过程中软水封导流排水装置，其特征在于：采用压缩空气为介质，出口压力0.2MPa～0.5MPa。
9.根据权利要求1或2所述的热轧带钢轧后冷却过程中软水封导流排水装置，其特征在于：吹扫部分还包括设在热轧带钢下表面的与∧形集管枕(1)对应的反吹装置，反吹装置包括反吹喷嘴(3)，反吹喷嘴(3)通过管路、阀门(11)与气源连接。
10.根据权利要求5所述的热轧带钢轧后冷却过程中软水封导流排水装置，其特征在于：吹扫部分还包括设在热轧带钢下表面的与∧形集管枕(1)对应的反吹装置，反吹装置包括反吹喷嘴(3)，反吹喷嘴(3)通过管路、阀门(11)与气源连接。
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