CN102941236B - 一种自泄压装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自泄压装置，属于轧钢设备领域。它包括装置本体，所述的装置本体的一端为入口端，另一端为出口端，装置本体的内部有入口腔、弧形腔和过钢空腔；所述的入口腔、弧形腔和过钢空腔依次相连，分别从装置本体的入口端分布到装置本体的出口端；所述的入口腔位于入口端的内部；所述的弧形腔为喇叭形，入口腔和过钢空腔为圆筒形；所述的出口端有泄压槽；所述的泄压槽穿透装置本体与过钢空腔相通，泄压槽均匀分布在出口端的四周。本发明能对高速线、棒材表面的冷却水高效主动释放，降低钢材到达水剥离装置时的水量及水压，有效的抑制了冷却水外溢的情况，保证了信号采集的准确性，防止轧钢事故的发生，确保倍尺剪工作的准确性和可靠性。

Description

一种自泄压装置

技术领域

本发明属于轧钢设备领域，具体地说，涉及高速线、棒材轧制中对钢材进行穿水冷却时的配套设备，更具体地说，尤其是涉及高速线、棒材轧制中对钢材表面进行冷却时连接穿水冷却装置与水剥离装置的一种自泄压装置。

背景技术

目前，国内高速线、棒材轧制设备中，水冷设备的工艺大体相同，即在一组水冷设备中，设有喷水冷却装置（也称为穿水冷却装置），水剥离装置（对钢材进行反向喷水，剥离线、棒材表面冷却水）和气吹扫干燥装置（进一步实现钢材表面残留水的清除），其组成分布依次为：喷水冷却装置、水剥离装置和气吹扫干燥装置。其原理是：高速线、棒材按轧制方向经轧机高速轧制后，钢材本体温度升高，需要对其进行水冷却处理（以控制合适的奥氏体晶粒大小以及达到钢材成品性能的要求）。工作时，线、棒材首先进入喷水冷却装置，进行喷水冷却作业，线、棒材冷却后随即进入水剥离装置，对线、棒材表面水、氧化铁皮进行剥离，最后进入气吹扫干燥装置，对钢材表面进行除水干燥处理，使钢材从内到外均匀冷却。

随着钢材轧制速度进一步提升，传统的喷水冷却装置与水剥离装置之间的封水性已不适应于新的轧制工艺的要求。线、棒材从喷水冷却装置出来时带有大量的水，水剥离装置工作时对线、棒材表面的喷水方向与线、棒材的运动方向相反，形成水剥离装置的喷水与线、棒材从喷水冷却装置带出来的水形成对喷，使得冷却水外溢，导致钢材表面冷却水残留过量，过量的冷却水产生的水雾致使检测信号采集、反馈及处理产生偏差，从而影响了倍尺剪工作的准确性，极易造成倍尺剪的误剪或错剪，严重时会导致重大的窜钢事故的发生，给安全生产带来重大隐患。

中国专利号200910197056.X，公开日2010年10月06日，公开了一份名称为一种在线穿水冷却方法及设备的专利文件，该发明涉及一种在线穿水冷却方法及设备，该方法通过注水系统将在线穿水冷却设备外槽中的水抽出并注入内槽，使内槽水位高于辊道上表面，当内槽水位高于槽上的进料口及出料口时，水由进料口及出料口溢流出内槽，被冷却件在辊道的驱动下由进料口进入内槽，并在水中穿过，最后由出料口传送出内槽，完成穿水冷却过程。与现有技术相比，该发明可以实现被冷却件的均匀冷却，实现被冷却件上面与下面的冷却强度基本相同的目标，且设备结构简单、投资低，可通过在穿水冷却区域设置搅拌或喷液的方法实现提高冷却强度的目的。但是该专利吹扫装置工作时，吹扫装置的喷水会与钢材表面从穿水冷却装置带出来的冷却水发生对喷，使得钢材表面冷却水残留过量，过量的冷却水会产生水蒸气致使对红外信号的采集、反馈及处理产生偏差。

发明内容

要解决的问题

针对现有高速线、棒材在冷却阶段，水剥离装置工作时存在水剥离装置的喷水与冷却水发生对喷，过量的冷却水产生的水雾致使检测信号采集、反馈及处理产生偏差，影响后续信号的采集与检验的问题，本发明提供一种自泄压装置，该装置对冷却水高效主动释放，降低冷却水到达水剥离装置时的水量及水压，有效的抑制了冷却水外溢，避免产生大量水蒸气的情况，保证了检测信号采集的准确性，保障安全生产和轧制现场环境的美观。

技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下。

一种自泄压装置，包括装置本体，所述的装置本体的一端为入口端，另一端为出口端，装置本体的内部有入口腔、弧形腔和过钢空腔；所述的入口腔、弧形腔和过钢空腔依次相连，分别从装置本体的入口端分布到装置本体的出口端；所述的入口腔位于入口端的内部；所述的弧形腔为喇叭形，入口腔和过钢空腔为圆筒形；所述的出口端有泄压槽；所述的泄压槽有N个，N等于4-16；所述的泄压槽穿透装置本体与过钢空腔相通，泄压槽均匀分布在出口端的四周。

优选的，所述的泄压槽的形状为中间一个长方形加上两端各一个半圆组成；过钢空腔的半径为R，所述的长方形的宽度L等于3R/4，长方形的长度等于3R-8R。

优选的，所述的入口腔、弧形腔和过钢空腔都是回转对称体，入口腔、弧形腔和过钢空腔的中心对称线重合。

更优选的，所述的弧形腔与过钢空腔的连接处为过钢空腔端口；设定弧形腔的侧壁上任意一点B，B到过钢空腔端口所在平面的垂直距离为X，B到弧形腔的中心对称线的垂直距离为Y，过钢空腔3的半径为R；所述的X、Y的关系为Y²-X²=R²。

更优选的，所述的X大于等于                                                R。

优选的，所述的N等于8。

优选的，所述的装置本体中段还包括水冷装置。

更优选的，所述的泄压槽处还有红外信号检测仪。

有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已有的技术相比，具有如下有益效果：

（1）本发明装置本体的一端为入口端，另一端为出口端，装置本体的内部有入口腔、弧形腔和过钢空腔；入口腔、弧形腔和过钢空腔依次相连，分别从装置本体的入口端分布到装置本体的出口端，出口端有泄压槽，泄压槽有4-16个，泄压槽穿透装置本体与过钢空腔相通，泄压槽均匀分布在出口端的四周，使用时，在喷水冷却装置与水剥离装置之间加入本发明，对高速线、棒材表面的冷却水高效主动释放，降低钢材到达水剥离装置时的水量及水压，有效的抑制了冷却水外溢的情况，保证了检测信号的采集，从而保证了安全生产的可靠度；

（2）本发明的泄压槽均匀分布在出口端的四周，能迅速释放高速线材表面的冷却水，使得钢体表面冷却效果好，同时本发明的一体式结构设计，具有使用与安装方便的优点；

（3）本发明泄压槽的形状为中间一个长方形加上两端各一个半圆组成，过钢空腔的半径为R，所述的长方形的宽度L等于3R/4，长方形的长度等于3R-8R，这样的设计使得钢材表面的泄水速度最合适；

（4）本发明弧形腔与过钢空腔的连接处为过钢空腔端口，设定弧形腔的侧壁上任意一点B，B到过钢空腔端口所在平面的垂直距离为X，B到弧形腔的中心对称线的垂直距离为Y；X、Y的关系为Y²-X²=R²时，这样得到的弧形腔的侧壁保持一个最佳曲线，适应现有高速线、棒材运动速度快的特点，当钢材撞击到弧形腔的侧壁上时，保证钢材顺利进入过钢空腔的同时，对弧形腔的侧壁的损伤比较小，使用寿命长，维护成本低；

（5）本发明X大于等于R，这样弧形腔的最大开口半径要大于等于2R，能保证高速钢材顺利进入过钢空腔；

（6）本发明泄压槽有8个时，使用效果最好；

（7）本发明对于弧形腔的曲线设计，也能满足未来高速线、棒材加工速度进一步提高的要求；

（8）本发明的装置本体中段还包括水冷装置，这样可以作为对喷水冷却装置的补充调节，冷却效果更好。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明图1的A-A剖视放大示意图；

图3为本发明入口端处的局部剖视放大示意图；

图4为本发明入口腔、弧形腔与过钢空腔的连接关系示意图。

图中：1、入口端；2、装置本体；3、过钢空腔；4、泄压槽；5、入口腔；11、弧形腔；12、过钢空腔端口；14、中心对称线。

具体实施方式

下面结合具体附图对本发明进行详细描述。

如图1、图2、图3所示，一种自泄压装置，包括装置本体2，装置本体2的一端为入口端1，另一端为出口端，装置本体2的内部有入口腔5、弧形腔11和过钢空腔3；入口腔5、弧形腔11和过钢空腔3依次相连，分别从装置本体2的入口端1分布到装置本体2的出口端；入口腔5位于入口端1的内部；弧形腔11为喇叭形，入口腔5和过钢空腔3为圆筒形；入口腔5、弧形腔11和过钢空腔3都是回转对称体，入口腔5、弧形腔11和过钢空腔3的中心对称线重合，都为中心对称线14，如图3、图4所示。出口端有泄压槽4；泄压槽4有4-16个都可以，最好的是8个，8个时效果最好；泄压槽4穿透装置本体2与过钢空腔3相通，泄压槽4均匀分布在出口端的四周。泄压槽4的形状为中间一个长方形加上两端各一个半圆组成；过钢空腔3的半径为R，长方形的宽度L等于3R/4，长方形的长度等于3R-8R时，钢材表面的泄水速度最合适，泄水速度与长方形的长度成正比，如果泄水速度过快，会使得钢材的冷却速度不好，过慢的话还会存在水剥离装置的喷水与冷却水发生对喷的问题。工作时一般是线、棒材从穿水冷却装置进入本发明中，依次穿过入口腔5、弧形腔11和过钢空腔3，因为线、棒材一般在此时仍然保持高速旋转，线、棒材表面的冷却水被从泄压槽4处甩出去，而如果线、棒材不旋转，同样线、棒材表面的冷却水也会从泄压槽4中流出，然后线、棒材穿过过钢空腔3之后开始进入水剥离装置。

如图3、图4所示，弧形腔11与过钢空腔3的连接处为过钢空腔端口12；设定弧形腔11的侧壁上任意一点B，B到过钢空腔端口12所在平面的垂直距离为X，B到弧形腔11的中心对称线14的垂直距离为Y；X、Y的关系为Y²-X²=R²，得到的弧形腔11的表面为一个曲线，弧形腔11的侧壁的曲线是一个最佳曲线，适应现有高速线、棒材运动速度快的特点，当钢材撞击到弧形腔11的侧壁上时，保证钢材能顺利滑入过钢空腔3，同时钢材对弧形腔11的侧壁的冲击损伤达到最小化，整个装置使用寿命长，维护成本低。X大于等于R，这样弧形腔11的最大开口半径（即弧形腔与入口腔5连接处的弧形腔11的半径）要大于等于过钢空腔3的半径R的两倍，使得高速线、棒材能都进入到本发明的过钢空腔3中，避免了堵钢情况的发生。

本发明在装置本体2中段增加水冷装置，这样可以在穿水冷却装置冷却效果不好或者不理想时，由本发明的水冷装置对过钢空腔3内的线、棒材进行喷水冷却，起到辅助冷却的作用，能更好的保证高速线、棒材的冷却效果。

本发明泄压槽4处还有红外信号检测仪，这样可以方便的检测线、棒材的温度。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种自泄压装置，包括装置本体(2)，其特征在于：所述的装置本体(2)的一端为入口端(1)，另一端为出口端，装置本体(2)的内部有入口腔(5)、弧形腔(11)和过钢空腔(3)；所述的入口腔(5)、弧形腔(11)和过钢空腔(3)依次相连，分别从装置本体(2)的入口端(1)分布到装置本体(2)的出口端；所述的入口腔(5)位于入口端(1)的内部；所述的弧形腔(11)为喇叭形，入口腔(5)和过钢空腔(3)为圆筒形；所述的出口端有泄压槽(4)；所述的泄压槽(4)有N个，N等于4-16；所述的泄压槽(4)穿透装置本体(2)与过钢空腔(3)相通，泄压槽(4)均匀分布在出口端的四周；所述的弧形腔(11)与过钢空腔(3)的连接处为过钢空腔端口(12)；设定弧形腔(11)的侧壁上任意一点B，B到过钢空腔端口(12)所在平面的垂直距离为X，B到弧形腔(11)的中心对称线的垂直距离为Y，过钢空腔(3)的半径为R；所述的X、Y的关系为Y²-X²＝R²。

2.根据权利要求1所述的一种自泄压装置，其特征在于：所述的泄压槽(4)的形状为中间一个长方形加上两端各一个半圆组成；过钢空腔(3)的半径为R，所述的长方形的宽度L等于3R/4，长方形的长度等于3R-8R。

3.根据权利要求1所述的一种自泄压装置，其特征在于：所述的入口腔(5)、弧形腔(11)和过钢空腔(3)都是回转对称体，入口腔(5)、弧形腔(11)和过钢空腔(3)的中心对称线重合。

4.根据权利要求1所述的一种自泄压装置，其特征在于：所述的X取最大值时大于等于

5.根据权利要求1所述的一种自泄压装置，其特征在于：所述的N等于8。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种自泄压装置，其特征在于：所述的装置本体(2)中段还包括水冷装置。

7.根据权利要求1-5中任意一项所述的一种自泄压装置，其特征在于：所述的泄压槽(4)处还有红外信号检测仪。