CN103468918A - 大直径冷轧工作辊深冷处理方法及其采用的深冷箱 - Google Patents

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本发明公开了一种大直径冷轧工作辊深冷处理方法及其采用的深冷箱，采用的深冷箱包括带有保温层的箱体、保温箱盖以及设置在箱体内的液氮喷管；所述液氮喷管上下分别设2根，上面2根的喷嘴向下倾斜，下面2根的喷嘴向上倾斜，每根液氮喷管的喷嘴处均设有网罩。深冷处理方法是：首先，将深冷箱内的温度降至-80℃～-120℃，并保温1h～3h；然后将大直径冷轧工作辊置于所述深冷箱中，控制每根液氮喷管与液氮储罐之间的管道上的超低温电磁阀，使液氮从液氮喷管中喷出，对大直径冷轧工作辊进行冷却。本发明的方法可以实现低温冷却，低温极限可达-180℃左右，而且可以较快降低轧辊表面温度，提高冷却效率。

Description

大直径冷轧工作辊深冷处理方法及其采用的深冷箱
技术领域
本发明属于深冷处理技术领域，具体涉及一种大直径冷轧工作辊深冷处理方法及其采用的深冷箱。
背景技术
深冷箱是目前对冷轧工作辊进行深冷处理最为常用的设备，现有的深冷箱分为液媒深冷箱和气媒深冷箱两种。
液媒深冷箱是以正丙醇或者类似液体为媒介，采用浸没的方式，以液氮或者干冰作为制冷剂，对冷轧工作辊进行冷却降温，其降温工艺曲线如图2所示。液媒深冷箱的优点是：可以将液体预先冷却，从而利用液体热交换率高的特点，使冷轧工作辊表面在处理过程中前期降温迅速（图2中轧辊表面温度在0.5h即降至-20℃以下）；缺点则是：液体媒介本身有低温极限，从-70℃开始，流动性开始减弱，热交换效率降低，并在-90℃左右完全冻结，无法工作（图2中轧辊表面温度在4h后仍然只能降至-60℃左右，且之后也没有明显变化）。
大直径冷轧工作辊是指直径在350mm以上的冷轧工作辊，由于其直径大、体积大、重量重，因此本身的热容量非常大，其深冷处理温度通常要求在-100℃以下。而且，随着钢铁企业对冷轧工作辊产品要求的不断提高，大直径冷轧工作辊的合金含量不断增加，导致淬火后的深冷处理温度需求更低。因此，液媒深冷箱无法应用于大直径冷轧工作辊的深冷处理。
气媒深冷箱则是以空气为媒介，采用非浸没的方式，以液氮或者干冰作为制冷剂，对冷轧工作辊进行冷却降温，其降温工艺曲线如图3所示。气媒深冷箱的优点是：空气无冻结现象，无低温极限，可以完全降温到注入的制冷剂的温度（图3中深冷箱温度可达-100℃以下）。因此，从深冷处理温度上来讲，气媒深冷箱能够应用于大直径冷轧工作辊的深冷处理。但是气媒深冷箱是利用液氮冷却深冷箱内的空气（也即进行热交换），然后利用冷却后的空气对轧辊进行冷却。因此，其初期降温速度慢（图3中轧辊表面温度在2h后仍然还有0℃左右，4h后也才降至-40℃），需要长时间保温，热交换效率低。
因此，采用气媒深冷箱对大直径冷轧工作辊进行深冷处理的工作效率较低，效果不理想。
发明内容
本发明的目的之一在于解决上述问题，提供一种不仅深冷处理温度较低，而且前期降温较快、工作效率较高的大直径冷轧工作辊深冷处理方法。
本发明的目的之二在于提供上述深冷处理方法采用的深冷箱。
实现本发明目的之一的技术方案是：一种大直径冷轧工作辊深冷处理方法，采用的深冷箱包括带有保温层的箱体、保温箱盖以及设置在箱体内的液氮喷管；所述液氮喷管上下分别设2根，上面2根的喷嘴向下倾斜，下面2根的喷嘴向上倾斜；每根液氮喷管的喷嘴处均设有网罩；深冷处理方法是：首先，将深冷箱内的温度降至-180℃～-120℃，并保温1h～3h；然后将大直径冷轧工作辊置于所述深冷箱中，控制每根液氮喷管与液氮储罐之间的管道上的超低温电磁阀，使液氮从液氮喷管中喷出，对大直径冷轧工作辊进行冷却。
实现本发明目的之二的技术方案是：一种大直径冷轧工作辊深冷处理方法采用的深冷箱，包括带有保温层的箱体、保温箱盖以及设置在箱体内的液氮喷管；所述液氮喷管上下分别设2根，上面2根的喷嘴向下倾斜，下面2根的喷嘴向上倾斜；每根液氮喷管的喷嘴处均设有网罩。
本发明具有的积极效果：（1）本发明的方法由于没有媒介冻结问题，可以实现低温冷却，低温极限可达-180℃左右。（2）本发明的方法在大直径冷轧工作辊进入深冷箱内之前先将深冷箱内的温度降低一定温度并保温一段时间，这样可以保证喷射出的液氮不会被迅速气化，从而不影响大直径冷轧工作辊的冷却速度。（3）本发明的方法通过在液氮喷管的喷嘴处安装网罩，使得喷射出的液氮呈细雾状，从而实现液氮直接对轧辊表面进行冷却，这样可以较快降低轧辊表面温度，提高工作效率；而且可以通过控制液氮喷射量对冷却速度进行控制，从而适应不同工艺需求。（4）本发明通过设置四根液氮喷管从四个方向正对轧辊表面进行喷射冷却，利用轧辊本体热传导率高的特性，避免了因局部产生低温而发生事故的隐患。
附图说明
图1为本发明的深冷处理方法采用的深冷箱的结构示意图。
图2为现有的液媒深冷箱的降温工艺曲线。
图3为现有的气媒深冷箱的降温工艺曲线。
图4为本发明的深冷箱的降温工艺曲线。
具体实施方式
（实施例1）
本实施例的大直径冷轧工作辊深冷处理方法采用的深冷箱见图1，其包括带有保温层的箱体1、保温箱盖2以及设置在箱体1内的液氮喷管3。液氮喷管3上下分别设2根，上面2根的喷嘴向下倾斜，下面2根的喷嘴向上倾斜，每根液氮喷管3的喷嘴处均设有网罩31。 
该深冷箱与原有的深冷箱相比，内部结构、尺寸以及其它部件基本一致，如箱体1上还设有排气孔，箱体1内还设有温度传感器，液氮喷管3通过管道与液氮储罐连接，且管道上均设有超低温电磁阀（图1中均未画出），另外还包括对整个深冷处理进行控制的控制系统。
深冷处理方法如下：
首先，将深冷箱内的温度降至-100℃左右，并保温2h。
然后，将大直径冷轧工作辊置于深冷箱中，将液氮储罐的压力增至保证液氮能喷射出来的压力，并控制每根液氮喷管3与液氮储罐之间的管道上的超低温电磁阀，使液氮呈细雾状从液氮喷管中喷出，对大直径冷轧工作辊进行冷却，其降温工艺曲线见图4。
由图4可知，在冷轧工作辊进入深冷箱0.5h后，其表面温度即降至0℃以下，而2h后，其表面温度降至-60℃左右，此时深冷箱内的温度基本保持在-130℃左右，在深冷箱内温度保持不变的时候，轧辊表面温度进一步降低，直至与深冷箱内温度持平。
当然，可以根据不同工艺的需求，继续降低深冷箱内的温度，从而进一步降低轧辊表面温度，低温极限可达-180℃左右。 

Claims (2)

1.一种大直径冷轧工作辊深冷处理方法，其特征在于：采用的深冷箱包括带有保温层的箱体（1）、保温箱盖（2）以及设置在箱体（1）内的液氮喷管（3）；所述液氮喷管（3）上下分别设2根，上面2根的喷嘴向下倾斜，下面2根的喷嘴向上倾斜；每根液氮喷管（3）的喷嘴处均设有网罩（31）；
深冷处理方法是：首先，将深冷箱内的温度降至-80℃～-120℃，并保温1h～3h；然后将大直径冷轧工作辊置于所述深冷箱中，控制每根液氮喷管（3）与液氮储罐之间的管道上的超低温电磁阀，使液氮从液氮喷管（3）中喷出，对大直径冷轧工作辊进行冷却。
2.权利要求1所述的大直径冷轧工作辊深冷处理方法采用的深冷箱，其特征在于：包括带有保温层的箱体（1）、保温箱盖（2）以及设置在箱体（1）内的液氮喷管（3）；所述液氮喷管（3）上下分别设2根，上面2根的喷嘴向下倾斜，下面2根的喷嘴向上倾斜；每根液氮喷管（3）的喷嘴处均设有网罩（31）。
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