CN102873115B - 一种高速线材在线热水浴冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高速线材在线热水浴冷却装置，包括水箱、线圈传送装置、横移装置、循环水系统、蒸汽回收装置、压缩空气装置、电控系统，水箱内设置有压缩空气装置，水箱上方设有蒸汽回收装置；所述的水箱内设有液位计和温度传感器；所述的线圈传送装置为辊式结构。本发明的优点是：适用于高速线材轧机上的能够连续进行热处理的装置，可使线圈冷却更加均匀，工艺设计更加柔性化，提高产能，降低成本，避免了因使用“铅浴处理”而带来的环境污染。

Description

一种高速线材在线热水浴冷却装置

技术领域

本发明涉及一种冷却装置，尤其涉及一种高速线材在线热水浴冷却装置。

背景技术

现有技术中，终轧后的线材穿过热水管，将线温降至800±10℃，卷取后的线圈自动坠落在承圈杆上，拨圈器连续拨动线圈均匀地单层排成一串，由承放装置将它们浸入溶有0.5%肥皂或者复合防脆剂的沸水槽中冷却至500℃—550℃，再由提放装置将线卷提出水面进行空气冷却。但因为线圈在浸入沸水槽前要均匀地单层排成一串，所以要求线材的终轧速度较低，一般要低于10m/s，而目前的高速线材轧机速度基本都在70m/s以上，这种冷却方式不适合于高速线材轧机的连续化高速生产；该装置是将线卷整体放在承圈杆上，不能实现高速线材吐丝后的散卷冷却，而且线卷的大小受到承放装置规格的限制；该技术将线材浸入于带有介质的沸水浴中冷却，带来一定的污染；对线材的轧后冷却方式比较单一，不能非常有效的控制线材的组织与性能。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种高速线材在线热水浴冷却装置，适用于高速线材轧机上的能够连续进行热处理的装置，可使线圈冷却更加均匀，工艺设计更加柔性化，提高产能。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种高速线材在线热水浴冷却装置，包括水箱、线圈传送装置、横移装置、循环水系统、蒸汽回收装置、压缩空气装置、电控系统，水箱内设置有压缩空气装置，水箱上方设有蒸汽回收装置；

所述的水箱内设有液位计和温度传感器，水箱外壁由两层箱体板及箱体板之间的保温棉制成；

所述的线圈传送装置为辊式结构，传送辊道设在水箱中上部，由设在水箱侧壁上的支架支撑，传送辊道分为入水段、出水段、中间段，入水段和出水段呈倾斜布置，中间段呈平直布置，每段辊道由变频机单独驱动，通过链条带动每个辊子；所述的传送辊道的支撑轴承设有密封装置和冷却装置；

所述的压缩空气装置，包括压缩空气管路，压缩空气管路上设有小孔；

所述的横移装置设在吐丝机下方的轨道上，横移装置上设有水箱、线圈传送装置、循环水系统、蒸汽回收装置、压缩空气装置；

所述的电控系统包括线圈传送控制、横移控制、水箱温度控制、循环水控制；

所述的循环水系统包括加热设备、过滤设备、测量设备和储水罐、远程控制阀；

所述的蒸汽回收装置包括收集罩、收集管、排放管，收集管设在收集罩顶部，收集管与排放管插接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

适用于高速线材轧机上的能够连续进行热处理的装置，可使线圈冷却更加均匀，工艺设计更加柔性化，可大幅提高高速线材的产能，采用了辊道运输，适用于现代高速线材轧制的连续化高速生产，节约了深加工的加工成本，避免了因使用“铅浴处理”而带来的环境污染。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的电控系统控制框图。

图3是本发明的控制原理图。

图中：1-辊道2-收集罩3-排放管4-收集管5-加热器6-预热器7-过滤器8-循环泵9-压缩空气装置10-溢流管11-水箱12-液位计13-温度传感器。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。

实施例一：

见图1、图2、图3，一种高速线材在线热水浴冷却装置，包括水箱11、线圈传送装置、横移装置、循环水系统、蒸汽回收装置、压缩空气装置9、电控系统，水箱11内设置有压缩空气装置9，水箱11上方设有蒸汽回收装置；

所述的水箱11内设有液位计和温度传感器，水箱11外壁由两层箱体板及箱体板之间的保温棉制成；

所述的线圈传送装置为辊式结构，传送辊道1设在水箱11中上部，由设在水箱11侧壁上的支架支撑，传送辊道1分为入水段、出水段、中间段，入水段和出水段呈倾斜布置，中间段呈平直布置，每段辊道由变频机单独驱动，通过链条带动每个辊子；所述的传送辊道1的支撑轴承设有密封装置和冷却装置，且可实现风冷和水冷的自动转换功能；

所述的压缩空气装置9，包括压缩空气管路，压缩空气管路上设有小孔；

所述的横移装置设在吐丝机下方的轨道上，横移装置上设有水箱11、线圈传送装置、循环水系统、蒸汽回收装置、压缩空气装置9；

所述的电控系统包括线圈传送控制、横移控制、水箱温度控制、循环水控制；

所述的循环水系统包括加热设备、过滤设备、测量设备和储水罐、远程控制阀；

所述的蒸汽回收装置包括收集罩2、收集管4、排放管3，收集管4设在收集罩2顶部，收集管4与排放管3插接。

实施例二：

水箱系统：水箱11箱体为不锈钢结构，由带上盖的长方体水箱11组成，水箱11内设置液位计12和温度传感器13，以监测和控制水箱11内的水温和水量。水箱11的侧壁具有一定隔温功能，在缓冷和自然冷却时降低水箱11外侧的线圈传送辊道驱动装置承受的辐射热量。

线圈传送装置：该装置为辊式运输形式，辊道1设计在水箱11中上部，由安装在水箱11侧壁上的支架支撑。水箱11两侧各有一部分传送辊呈倾斜布置，便于线材的进出水浴。传送辊道1分为四段，每段由变频电机单独驱动，每个辊之间由链条传动。因辊道1需要在高温的水中工作，辊道1支撑轴承部位均设计有特殊的机械密封和冷却装置，以保证高温的水不会泄漏而轴承又能有一个良好的润滑和冷却环境。

横移装置：热水浴装置和风冷装置安装在一个大的结构框架上。该框架由1支液压缸驱动在轨道上横向（垂直轧制线方向）移动，可实现热水浴装置或风冷装置与吐丝机对正。对正后由框架四周的4个液压缸将该框架锁紧。这种方式可使高速线材轧制吐丝后的冷却方式多样化：即吐丝后的线材即可以通过水浴进行冷却，也可以通过风机进行冷却；框架的横移，能够非常有效快速的实现对线材的组织与性能的多样化控制。

循环水系统：该系统包含加热设备、过滤设备、测量设备和储水罐等。水箱11内的水是需要不断循环的，目的是保证水温和水面高度的恒定。水箱11内设有温度传感器13，温度存在偏差时，水箱11中的水经循环泵8送入自清洗过滤器7将水中的铁皮等杂质过滤掉，再由热交换器（加热器5）加热至合适温度后经管路送回水箱11。水箱11内设有液位计12，当水位过低时，新水经过滤器7、预热器6、加热器5补充到水箱11中；当水位过高时，溢流的水经溢流管10返回到储水罐中循环使用。温度和水面高度自动控制，有远程控制阀控制循环。

蒸汽回收装置

热水浴冷却线材后产生的大量蒸汽经蒸汽回收系统回收。一个收集罩2罩在热水浴水箱11上方，蒸汽经收集罩2回收，并依次通过收集管4及排放管3排到室外，为适应整体装置的横移，收集管4一端嵌于排放管3内，管壁平直，蒸汽依靠自然产生的气压实现外排。

压缩空气装置

为提高在线热处理效果，水箱11内设置有压缩空气装置。

在水箱11内按一定方式布置压缩空气管路，管路上设计一定直径和距离的小孔，压缩空气在该小孔溢出后即在水中形成汽泡。该汽泡有助于线材表面形成气膜，提高热处理的效果。

电控系统

根据实际的工艺条件，电控系统分为两个部分。线卷传送和横移控制系统；水箱11温度及循环水控制系统。线圈传送和横移控制系统用于实现横移液压缸的动作和位置控制以及线圈传送四台电机的起停和速度控制，并产生与风冷控制工艺及主轧线的内部连锁控制，此系统接入主轧线的控制系统内。水箱11温度及循环水控制系统通过水箱11内的温度检测对几组加热器5进行有效控制进而保证水温在工艺要求范围内；此系统还对泵组、循环过滤系统、水箱11内水位进行控制。此系统接入主轧线的温度控制系统。

本发明适用于高速线材轧机上的能够连续进行热处理的装置，可使线圈冷却更加均匀，工艺设计更加柔性化，可大幅提高高速线材的产能，采用了辊道运输，适用于现代高速线材轧制的连续化高速生产，节约了深加工的加工成本，避免了因使用“铅浴处理”而带来的环境污染。

Claims (1)

1.一种高速线材在线热水浴冷却装置，其特征在于，包括水箱、线圈传送装置、横移装置、循环水系统、蒸汽回收装置、压缩空气装置、电控系统，水箱内设置有压缩空气装置，水箱上方设有蒸汽回收装置；

所述的水箱内设有液位计和温度传感器，水箱外壁由两层箱体板及箱体板之间的保温棉制成；

所述的线圈传送装置为辊式结构，传送辊道设在水箱中上部，由设在水箱侧壁上的支架支撑，传送辊道分为入水段、出水段、中间段，入水段和出水段呈倾斜布置，中间段呈平直布置，每段辊道由变频机单独驱动，通过链条带动每个辊子；所述的传送辊道的支撑轴承设有密封装置和冷却装置；

所述的压缩空气装置，包括压缩空气管路，压缩空气管路上设有小孔；

所述的横移装置设在吐丝机方向的轨道上，横移装置上设有水箱、线圈传送装置、循环水系统、蒸汽回收装置、压缩空气装置；

所述的电控系统包括线圈传送控制、横移控制、水箱温度控制、循环水控制；

所述的循环水系统包括加热设备、过滤设备、测量设备和储水罐、远程控制阀；

所述的蒸汽回收装置包括收集罩、收集管、排放管，收集管设在收集罩顶部，收集管与排放管插接。