CN102671978A - 流体喷射系统及利用该流体喷射系统去除表面杂质的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种流体喷射系统及利用该流体喷射系统去除表面杂质的方法，该流体喷射系统包括流体喷射装置、连接管路及流体供应装置，流体喷射装置包括喷射管及安装在喷射管上的多个喷嘴，喷射管通过连接管路连接到流体供应装置，其中，所述多个喷嘴被分成至少两行，所述两行喷嘴关于喷射管的竖直对称面对称地布置，在对称地布置的两行喷嘴中，对称地布置的两个喷嘴之间形成第一角度，流体以相对于与预成型件的运动方向垂直的方向的第二角度从每个喷嘴喷出，入射到预成型件的表面。该流体喷射系统结构简单、方便安装，成本低且实际除鳞效果显著。

Description

流体喷射系统及利用该流体喷射系统去除表面杂质的方法

技术领域

本发明涉及一种流体喷射系统及利用该流体喷射系统去除表面杂质的方法，更具体地说，涉及一种在冶金领域使用的用于去除预成型件(例如，钢坯)的表面杂质(例如，氧化层)的二次除鳞系统。

背景技术

由于钢坯从加热炉出来之后，钢坯的表面存在着一层致密的氧化层，所以在钢坯进入轧机前，需要利用高压水除鳞系统对钢坯进行表面除鳞。然而，利用现有技术在对钢坯进行一次除鳞之后，钢坯的表面往往还存在着较为致密且大面积粘结的氧化层，导致除鳞的实际效果较差。此外，如果此氧化层不能够得到及时清除，则该氧化层不仅会在轧制过程中压入钢坯中，使钢坯的表面质量降低，而且容易在轧制过程中出现二次氧化，加速轧辊的磨损。

发明内容

为了克服现有技术的问题，本发明提供一种流体喷射系统及利用该流体喷射系统去除杂质的方法，以对钢坯在经过一次除鳞之后的残余氧化层再次清理。

根据本发明的一方面，提供一种流体喷射系统，该流体喷射系统用于向预成型件(例如，钢坯)喷射流体，以去除预成型件的表面杂质(例如，氧化层)，所述流体喷射系统包括流体喷射装置、连接管路及流体供应装置，流体喷射装置包括喷射管及安装在喷射管上的多个喷嘴，喷射管通过连接管路连接到流体供应装置，其中，所述多个喷嘴被分成至少两行，所述两行喷嘴关于喷射管的竖直对称面对称地布置，在对称地布置的两行喷嘴中，对称地布置的两个喷嘴之间形成第一角度，流体以相对于与预成型件的运动方向垂直的方向的第二角度从每个喷嘴喷出，入射到预成型件的表面。

流体供应装置可包括动力源、流体输送器及流体储存器，流体输送器通过连接管路连接到喷射管，并利用来自动力源的动力将流体从流体储存器输送到喷射管。

所述动力源可以是电机或马达，流体输送器可以是多级离心泵。

可在多级离心泵和流体储存器之间布置过滤器，以滤除包含在从流体储存器吸取的流体中的异物。

可在连接管路上布置有快换接头。

每行喷嘴中的多个喷嘴可沿着平行于喷射管的中心线的方向彼此等间距地布置在喷射管上，每个喷嘴的喷口可相对于预成型件的运动方向偏转第三角度。

每行喷嘴中的多个喷嘴彼此之间的距离可以为110mm。

在对称地布置的两个喷嘴中，与每个喷嘴相关的第二角度和第三角度均可以为所述两个喷嘴的第一角度的1/4。

第一角度可以为60度，第二角度和第三角度均可以为15度。

流体喷射装置可通过多个L型挂钩，采用壁挂式固定方式安装到轧机。

流体喷射装置的喷射管可安装在每个L型挂钩的凹槽中，多个螺栓可以可选择性地插入到所述多个L型挂钩中的一个或多个L型挂钩的凹槽的两侧壁中，以限制喷射管的运动。

流体喷射装置的喷嘴与预成型件之间可具有第一高度。

第一高度可以为250mm。

根据本发明的另一方面，提供一种利用前述流体喷射系统去除预成型件(例如，钢坯)的表面杂质(例如，氧化层)的方法，所述方法包括：在进行轧制时，利用安装到轧机的横梁上的流体喷射系统的前部喷嘴喷射流体，对将进入轧机的预成型件的表面杂质进行敲击振动，并在预成型件的表面产生温降；当预成型件的头部进入轧机的轧辊时，利用流体喷射系统的后部喷嘴喷射流体，对预成型件的已经进行过敲击振动的表面进行压力清理，以清除在轧辊的轧制力作用下裂开的表面杂质。

根据本发明的流体喷射系统结构简单、方便安装，成本低且实际除鳞效果显著。

附图说明

通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的上述和其他方面将会变得更加清楚，在附图中：

图1是示出根据本发明的实施例的流体喷射系统的示意图；

图2是示出图1的A部分的放大视图；

图3是示出图2的侧视图；

图4是示出沿着图2的B-B线截取的剖视图；

图5是示出根据本发明的实施例的流体喷射系统的喷嘴与预成型件之间的布置方式的第一示意图；

图6是示出根据本发明的实施例的流体喷射系统的喷嘴与预成型件之间的布置方式的第二示意图；

图7是示出根据本发明的实施例的流体喷射系统的喷嘴喷射流体的示意图；

图8是示出根据本发明的实施例的流体喷射系统与轧机的安装关系的示意图。

具体实施方式

现在，将参照附图详细描述本发明的实施例。在附图中，相同的标号始终指示相同的元件。

图1是示出根据本发明的实施例的流体喷射系统的示意图。图2是示出图1的A部分的放大视图。图3是示出图2的侧视图。图4是示出沿着图2的B-B线截取的剖视图。

根据本发明的实施例的流体喷射系统用于向预成型件喷射流体，以去除预成型件的表面杂质。

在下文中，为了方面描述，分别以二次除鳞系统、钢坯、水、氧化层为例描述流体喷射系统、预成型件、流体、杂质，但是根据本发明的实施例的流体喷射系统不限于冶金领域的二次除鳞系统，而是可应用于其他需要去除表面杂质的领域。

参照图1至图4，根据本发明的实施例的流体喷射系统包括流体喷射装置1、连接管路2及流体供应装置3，其中，流体喷射装置1包括喷射管11及安装在喷射管11上的多个喷嘴12，喷射管11通过连接管路2连接到流体供应装置3。

流体供应装置3包括动力源31、流体输送器32及流体储存器(未示出)，流体输送器32通过连接管路2连接到喷射管11，并利用来自动力源31的动力将流体从流体储存器输送到喷射管11。

在本实施例中，优选地，动力源31是电机，流体输送器32是多级离心泵，连接管路2是水管，但是本发明的实施例不限于此，例如，动力源31可以是马达。

在上述情况下，如图1所示，优选地，可在多级离心泵和流体储存器之间布置过滤器33，以滤除在从流体储存器吸取的水中含有的异物。此外，在上述情况下，还可在水管2上布置快换接头21，进一步优选地，快换接头21布置在水管2的和喷射管11的连接处，即，快速接头21的一端连接到所述出口，其另一端连接到喷射管11。

此外，安装在喷射管11上的多个喷嘴12按照多行排列，所述多行喷嘴关于喷射管11的竖直对称面(如图4中的虚线所示，喷射管11的中心线I所在的竖直面)对称地布置，且在对称地布置的任意两行喷嘴中，对称地布置的两个喷嘴12之间形成第一角度。每行喷嘴中的多个喷嘴12沿着平行于喷射管11的中心线I的方向彼此等间距地布置在喷射管11上。

由于在喷射管11上对称地布置有多行喷嘴，所以存在多个第一角度。为了方便描述，在本实施例中，如图2和4所示，仅示出了关于喷射管11的竖直对称面对称地布置的两行喷嘴，同样也仅存在一个第一角度，每行喷嘴包括10个喷嘴12，但是本发明的实施例不限于此，例如，每行喷嘴可包括多于10个或少于10个数量的喷嘴12。

在这两行喷嘴中，优选地，如图4所示，关于喷射管11的竖直对称面对称地布置的两个喷嘴之间形成60度的第一角度。此外，优选地，每行喷嘴中的10个喷嘴12彼此之间的距离均为110mm，用于保证相邻的两个喷嘴12在喷射宽度上存在相互的重叠量(如图7所示，将在下面描述)。

此外，如图3所示，喷射管11通过两个或两个以上的L型挂钩13，采用壁挂式固定方式安装到轧机(如图8所示，将在下面描述)的上方，由此使喷射装置1(更具体地说，喷嘴12)与钢坯4之间具有第一高度(如图5和图7所示，将在下面描述)。具体地说，所述多个L型挂钩13彼此之间可以以相等的间距或不等的间距布置在喷射管11的两端和/或等间距地隔开的10对喷嘴12之间。喷射管11安装在每个L型挂钩13的凹槽131中，多个螺栓132可选择性地插入到所述多个L型挂钩13中的一个或多个L型挂钩13的凹槽131的两侧壁中，以限定喷射管11的运动。

为了方便描述，在本实施例中，如图2所示，仅示出了布置在喷射管11的两端的两个挂钩13，但是本发明的实施例不限于此。在上述情况下，如图3所示，优选地，螺栓132与喷射管11接触，以固定喷射管11。此外，优选地，所述第一高度为250mm，同样用于保证相邻的两个喷嘴12在喷射宽度上存在相互的重叠量(如图5和7所示，将在下面描述)。

图5是示出根据本发明的实施例的流体喷射系统的喷嘴与预成型件之间的布置方式的第一示意图。图6是示出根据本发明的实施例的流体喷射系统的喷嘴与预成型件之间的布置方式的第二示意图。图7是示出根据本发明的实施例的流体喷射系统的喷嘴喷射流体的示意图。

如上所述，为了保证相邻的两个喷嘴12在喷射宽度上存在相互的重叠量，关于喷射管11的竖直对称面对称地布置的两个喷嘴12之间具有第一角度(优选为60度)，喷嘴12与钢坯4之间具有第一高度(优选为250mm)，且每行喷嘴中的10个喷嘴12彼此等间距地隔开(间距优选为110mm)。

此外，为了保证相邻的两个喷嘴12在喷射宽度上存在相互的重叠量，如图5至图7所示，还使每个喷嘴12的喷口相对于钢坯4的运动方向(见图6的箭头C)偏转第二角度，并相对于竖直方向偏转第三角度(如图5所示)。

第三角度太小会造成相邻喷嘴12的射流的相互干扰，第三角度过大会加大相邻喷嘴12的射流的间隙，减少喷射重叠量。在本实施例中，优选地，第三角度为第一角度的1/4(优选为15度)。此外，为了保证相邻的两个喷嘴12在喷射宽度上存在一致的重叠量，优选地，第二角度与第三角度相等，也为第一角度的1/4(优选为15度)。这样可减少每个喷嘴12的底座与喷射管11安装角度的误差及喷嘴12的喷射角度的制造误差，避免出现氧化层去除不干净的现象。

图8是示出根据本发明的实施例的流体喷射系统与轧机的安装关系的示意图。为了方面描述，在本实施例中，以冶金领域的轧机为例描述该轧机，在图8中仅示出了流体喷射系统及轧机的示意性构造。

在根据本发明的实施例的流体喷射系统安装到轧机之后，即可利用流体喷射系统去除钢坯的表面的氧化物。下面参照图8描述根据本发明的实施例的利用流体喷射系统去除钢坯的表面的氧化物的方法。

如图8所示，根据本发明的实施例的流体喷射系统安装到轧机5的第一道次孔型的顶部横梁51。流体喷射系统的喷嘴12可被分为前部喷嘴12和后部喷嘴12。沿着钢坯4的运动方向，前部喷嘴12比后部喷嘴12更靠近钢坯4的头部。在进行第一道次轧制时，钢坯4接收外部动力，在喷射管11的下方沿着垂直于中心线I的方向在轧机5上运动，并保持与流体喷射系统之间的第一高度不变。之后，利用流体喷射系统的前部喷嘴12喷射流体，对将进入第一道次孔型的钢坯4的表面的氧化层进行敲击振动，并在钢坯4的表面产生温降。当钢坯4的头部进入轧机5的轧辊时，利用流体喷射系统的后部喷嘴12喷射流体，对钢坯4的已经进行过敲击振动的表面进行压力清理，以清除在轧辊的轧制力作用下裂开的氧化层，从而实现二次除鳞。

通过上述方法，钢坯4的表面的氧化层能够在轧制钢坯4之前得到及时清除，使得该氧化层不会在轧制过程中压入钢坯中，从而提高钢坯4的轧制质量。

如上所述，根据本发明的流体喷射系统结构简单、方便安装且能够干净地去除钢坯4的表面的氧化层，从而获得较高的成本效益。

Claims (14)

1.一种流体喷射系统，所述流体喷射系统包括流体喷射装置、连接管路及流体供应装置，流体喷射装置包括喷射管及安装在喷射管上的多个喷嘴，喷射管通过连接管路连接到流体供应装置，

其特征在于，所述多个喷嘴被分成至少两行，所述两行喷嘴关于喷射管的竖直对称面对称地布置，

在对称地布置的两行喷嘴中，对称地布置的两个喷嘴之间形成第一角度，

流体以相对于与预成型件的运动方向垂直的方向的第二角度从每个喷嘴喷出，入射到预成型件的表面。

2.根据权利要求1所述的流体喷射系统，其特征在于，流体供应装置包括动力源、流体输送器及流体储存器，流体输送器通过连接管路连接到喷射管，并利用来自动力源的动力将流体从流体储存器输送到喷射管。

3.根据权利要求2所述的流体喷射系统，其特征在于，所述动力源是电机或马达，流体输送器是多级离心泵。

4.根据权利要求3所述的流体喷射系统，其特征在于，在多级离心泵和流体储存器之间布置过滤器，以滤除包含在从流体储存器吸取的流体中的异物。

5.根据权利要求2所述的流体喷射系统，其特征在于，在连接管路上布置有快换接头。

6.根据权利要求1所述的流体喷射系统，其特征在于，每行喷嘴中的多个喷嘴沿着平行于喷射管的中心线的方向彼此等间距地布置在喷射管上，每个喷嘴的喷口相对于预成型件的运动方向偏转第三角度。

7.根据权利要求6所述的流体喷射系统，其特征在于，每行喷嘴中的多个喷嘴彼此之间的距离为110mm。

8.根据权利要求1所述的流体喷射系统，其特征在于，在对称地布置的两个喷嘴中，与每个喷嘴相关的第二角度和第三角度均为所述两个喷嘴的第一角度的1/4。

9.根据权利要求8所述的流体喷射系统，其特征在于，第一角度为60度，第二角度和第三角度均为15度。

10.根据权利要求1所述的流体喷射系统，其特征在于，流体喷射装置通过多个L型挂钩，采用壁挂式固定方式安装到轧机。

11.根据权利要求10所述的流体喷射系统，其特征在于，流体喷射装置的喷射管安装在每个L型挂钩的凹槽中，多个螺栓可选择性地插入到所述多个L型挂钩中的一个或多个L型挂钩的凹槽的两侧壁中，以限制喷射管的运动。

12.根据权利要求10所述的流体喷射系统，其特征在于，流体喷射装置的喷嘴与预成型件之间具有第一高度。

13.根据权利要求11所述的流体喷射系统，其特征在于，第一高度为250mm。

14.一种利用前述权利要求1至13中的任一项所述的流体喷射系统去除预成型件的表面杂质的方法，所述方法包括：

在进行轧制时，利用安装到轧机的横梁上的流体喷射系统的前部喷嘴喷射流体，对将进入轧机的预成型件的表面杂质进行敲击振动，并在预成型件的表面产生温降；

当预成型件的头部进入轧机的轧辊时，利用流体喷射系统的后部喷嘴喷射流体，对预成型件的已经进行过敲击振动的表面进行压力清理，以清除在轧辊的轧制力作用下裂开的表面杂质。

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