CN104438384A

CN104438384A - 新型盘螺轧后冷却装置

Info

Publication number: CN104438384A
Application number: CN201410802187.7A
Authority: CN
Inventors: 朱才网; 陈健
Original assignee: Jiangsu Dongfang Whole-set Equipment Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Dongfang Complete Equipment Manufacturing Group Co., Ltd.
Priority date: 2014-12-23
Filing date: 2014-12-23
Publication date: 2015-03-25
Anticipated expiration: 2034-12-23
Also published as: CN104438384B

Abstract

新型盘螺轧后冷却装置，包括机架、集水管、支架、运输辊，集水管通过支架固定，集水管顶面和前侧面分别设置有四个分水管A和分水管B，四个分水管A与上喷嘴水管连通，四个分水管B与下喷嘴水管连通；上喷嘴水管上设置有十四个分水管C，每个分水管C通过压扣式胶管与上喷嘴体连接，上喷嘴体下面均匀设置有若干个上喷嘴；所述的下喷嘴水管上设置有十四个分水管D，每个分水管D通过软连接与下喷嘴体下面的水管连接，下喷嘴体上面均匀设置有若干个下喷嘴；运输辊与下喷嘴体相间设置在机架上，下喷嘴体正上方设置有上喷嘴体。本发明结构巧妙、操控方便、大幅度提高了产品质量、生产效率和冷却效果，大幅度降低了生产成本。

Description

新型盘螺轧后冷却装置

技术领域

本发明涉及轧钢设备，尤其涉及一种新型盘螺轧后冷却装置。

背景技术

目前，我国高速线材轧制盘螺通过吐丝机后大多采用风冷却，实际生产时，高速线材通过吐丝机生产出来的盘螺卷成圈平铺在线材控冷线的运输辊道上，自然形成两边密、中间疏的情形，使盘卷位于运输辊道中间的部分冷却得快、两边的部分冷却得慢，由运输辊道输送至下道工序，在运输过程中，冷风从运输辊道的下面通过运输辊之间空隙吹向盘螺，尽管风量分布曲线可设计得与线材密度比率曲线一致，但由于上述原因，再加上部分吹到相邻运输辊上的风可能形成的风锁，必然导致线材冷却不均；由于风冷的效果有限，所以对于部分要求高速冷却的钢种，该冷却方式无法满足工艺要求；由于盘螺在运输辊道上呈螺旋状分布，所以盘螺搭接点处的材料密度较大，而在盘螺中部的材料密度较小，因此，盘螺搭接点处的冷却速度比盘螺中部的冷却速度慢，这样，盘螺搭接点处获得的索氏体比盘螺中部获得的索氏体少，从而导致了盘螺强度的同圈差（即盘螺搭接点处的强度低，盘螺中部的强度高），造成生产的盘螺综合性能不稳定，生产成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型盘螺轧后冷却装置，该装置结构巧妙、操控方便、能大幅度提高产品质量、生产效率和冷却效果，大幅度降低生产成本。

本发明是这样实现的：新型盘螺轧后冷却装置，包括供水管、机架、集水管、支架、运输辊，其特征在于：所述的集水管通过支架固定，集水管与供水管连接处设置有手动闸阀，集水管顶面和前侧面分别设置有四个分水管A和分水管B，分水管A和分水管B上均设置有气动开闭球阀，四个分水管A与上喷嘴水管连通，四个分水管B与下喷嘴水管连通；所述的上喷嘴水管上设置有十四个分水管C，每个分水管C通过压扣式胶管与上喷嘴体连接，上喷嘴体下面均匀设置有若干个上喷嘴；所述的下喷嘴水管上设置有十四个分水管D，每个分水管D通过软连接与下喷嘴体下面的水管连接，下喷嘴体上面均匀设置有若干个下喷嘴；所述的运输辊与下喷嘴体相间设置在机架上，相邻的运输辊中下方设置有下喷嘴体，下喷嘴体正上方设置有上喷嘴体。

本发明所述的集水管进口端设置有电动调节球阀、电磁流量计和压力表。

本发明所述的下喷嘴体与运输辊相距的距离比上喷嘴体与运输辊相距的距离短。

本发明所述的下喷嘴的喷射角度比上喷嘴的喷射角度大。

本发明每个下喷嘴体上设置的下喷嘴数量不同。

本发明下喷嘴体与下喷嘴体上交错设置有若干个下喷嘴；下喷嘴体上方两端钢材密、中间疏，下喷嘴体两端分别设置有若干个下喷嘴，中间不设置下喷嘴。

本发明所述的下喷嘴体与下喷嘴体之间设置有下喷嘴体。

本发明所述的上喷嘴水管和下喷嘴水管分别设置有四段独立的水管；每个分水管A与上喷嘴水管上一段水管连接，左面三段的水管上分别设置有四个分水管C，右面一段的水管上设置有两个分水管C；每个分水管B与下喷嘴水管上一段水管连接，左面三段的水管上分别设置有四个分水管D，右面一段的水管上设置有两个分水管D。

本发明所述的新型盘螺轧后冷却装置采用PLC控制系统。

本发明结构巧妙、操控方便、大幅度提高了产品质量、生产效率和冷却效果，大幅度降低了生产成本。

附图说明

图1是本发明结构示意中的主视图；

图2是图1中A向视图；

图3是本发明中运输辊和下喷嘴体分布示意图；

图4是本发明冷却系统原理图；

图中1、供水管，2、手动闸阀，3、电动调节球阀，4、电磁流量计，5、压力表，6、机架，7、集水管，8、支架，11、分水管A，12、分水管B，13、气动开闭球阀，14、分水管C，15、上喷嘴水管，16、上喷嘴单元，18、运输辊，19、下喷嘴体，21、下喷嘴，23、下喷嘴水管，26、法兰球阀，29、压扣式胶管，31、上喷嘴体，32、上喷嘴，33、快换接头，35、软连接，36、分水管D，37、下喷嘴单元。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

参照附图，新型盘螺轧后冷却装置，包括供水管1、机架6、集水管7、支架8、运输辊18，其特征在于：所述的集水管7通过支架8固定，集水管7与供水管1连接处设置有手动闸阀2，集水管7顶面和前侧面分别设置有四个分水管A11和分水管B12，分水管A11和分水管B12上均设置有气动开闭球阀13，四个分水管A11与上喷嘴水管15连通，四个分水管B12与下喷嘴水管23连通；所述的上喷嘴水管15上设置有十四个分水管C14，每个分水管C14通过压扣式胶管29与上喷嘴体31连接，上喷嘴体31下面均匀设置有若干个上喷嘴32；所述的下喷嘴水管23上设置有十四个分水管D36，每个分水管D36通过软连接35与下喷嘴体19下面的水管连接，下喷嘴体19上面均匀设置有若干个下喷嘴21；所述的运输辊18与下喷嘴体19相间设置在机架6上，相邻的运输辊18中下方设置有下喷嘴体19，下喷嘴体19正上方设置有上喷嘴体31。所述的集水管7进口端设置有电动调节球阀3、电磁流量计4和压力表5。所述的下喷嘴体19与运输辊18相距的距离比上喷嘴体31与运输辊18相距的距离短。所述的下喷嘴21的喷射角度比上喷嘴32的喷射角度大。每个下喷嘴体19上设置的下喷嘴21数量不同。下喷嘴体19-1与下喷嘴体19-3上交错设置有若干个下喷嘴21；下喷嘴体19-2上方两端钢材密、中间疏，下喷嘴体19-2两端分别设置有若干个下喷嘴21，中间不设置下喷嘴21。所述的下喷嘴体19-1与下喷嘴体19-3之间设置有下喷嘴体19-2。所述的上喷嘴水管15和下喷嘴水管23分别设置有四段独立的水管；每个分水管A11与上喷嘴水管15上一段水管连接，左面三段的水管上分别设置有四个分水管C14，右面一段的水管上设置有两个分水管C14；每个分水管B12与下喷嘴水管23上一段水管连接，左面三段的水管上分别设置有四个分水管D36，右面一段的水管上设置有两个分水管D36。所述的新型盘螺轧后冷却装置采用PLC控制系统。

具体实施时，本发明采用半自动化控制，在进行快速冷却过程中，根据冷却装置前后的温度检测数据，可以在HMI界面上选择所要开启的冷却单元的数量，并在每个冷却管路上设有手动阀门，以便在调试过程中对不同冷却要求的产品进行调节。在冷却单元管路上有流量计和压力传感器对水量和压力进行记录和存储，并通过PLC系统与现有控制系统进行通讯。整个冷却系统分成两段，每段有4个控制单元，其中一个控制单元有两组喷嘴，其余冷却单元有4组喷嘴，每个冷却单元单独具有气动开闭阀进行控制。冷却系统分成上、下两部分，分别对线材卷的上下表面进行冷却。由于每个喷嘴均为扇形结构，并具有一组喷嘴单独对搭接处进行增强冷却，从而尽可能保证线材成卷后的冷却均匀性。集水管及其他的供水管路安装在操作平台上，针对不同的生产规格要对手动阀门的组态进行相应的改变，但完成后，则所有的控制过程在HMI界面上完成。即根据生产不同的规格品种和不同的速度，先将主管的阀门进行调节，调到所需要的压力和流量，然后将所需要的冷却单元管路的阀门调整或打开，最后在操作画面上进行操作。根据高速线材生产线的规格及辊道运行速度要求，本发明的技术参数如下：（水压水量为所需要的最大值）冷却系统的供水压力：0.6MPa；总供水量：520m³/h；全喷嘴供水单元总数：28组；喷嘴数量：488个。

实施例1：生产Φ8盘螺，材料为HRB400成分为C：0.22-0.25%；Si：0.25-0.40%；Mn：1.05-1.15%；S：≤0.045%；P：≤0.045%；

生产工艺参数为：加热温度℃：≤1100；轧制速度：82 m/s；吐丝温度：≤1020 ℃；辊道速度：0.6 m/s；水嘴组数：8组；冷后温度：≤760 ℃；水压：≥0.7 MPa；流量：500 M³/h。达到所要求的温度后，对冷却后螺纹钢盘圆的性能进行检测，检测数据如下表：

化学成分及物理性能数据统计表

从上表中可以看出，同一卷成品搭接带与非搭接带之间的屈服强度之间的差值在50MPa以内，其中搭接带的最低屈服强度为435MPa, 超过国标15 MPa。性能组织合格后，考虑降低其合金元素的添加量。在批量生产的成品表面质量、包装质量及物理性能达到稳定且客户使用满意的情况下，可下调Mn含量，由1.05-1.15%下调到0.95-1.05%，进行批量生产并进行质量跟踪，产品性能符合质量要求，达到了降本增效的目的。本发明的特点在于： 1、运输辊道上的盘螺，通过上、下喷嘴喷射冷却水，加快了盘螺的冷却速度，提高了盘螺综合性能，大幅度提高了冷却效果和生产效率，降低了盘螺微合金成分，大幅度降低生产成本； 2、由于下喷嘴交错设置且运输辊两端喷嘴多，中间疏，从而保证盘螺整体冷却均匀，避免出现盘螺强度的不均匀现象； 3、通过气动开闭球阀能加大对应冷却盘螺搭接点处的喷嘴的流量，且减小对应冷却盘螺中部的喷嘴的流量，从而进一步地保证了盘螺整体冷却均匀，进一步地避免了盘螺强度的不均匀现象，使盘螺性能稳定。原盘螺扎后冷却装置采用风冷，Mn含量要达到1.2%才可以保证性能要求，采用新型盘螺扎后冷却装置后，Mn含量1.0%左右就可以满足性能要求，按照每天900吨钢计算，每天可节约Mn原料1.8吨左右，扣除增加的使用成本，每吨钢可节约0.2元，即每天节省1.8万元左右，经济效果非常明显。

Claims

1.新型盘螺轧后冷却装置，包括供水管（1）、机架（6）、集水管（7)、支架（8）、运输辊（18），其特征在于：所述的集水管（7)通过支架（8）固定，集水管（7)与供水管（1）连接处设置有手动闸阀（2），集水管（7)顶面和前侧面分别设置有四个分水管A（11）和分水管B（12），分水管A（11）和分水管B（12）上均设置有气动开闭球阀（13），四个分水管A（11）与上喷嘴水管（15）连通，四个分水管B（12）与下喷嘴水管（23）连通；所述的上喷嘴水管（15）上设置有十四个分水管C（14），每个分水管C（14）通过压扣式胶管（29）与上喷嘴体（31）连接，上喷嘴体（31）下面均匀设置有若干个上喷嘴（32）；所述的下喷嘴水管（23）上设置有十四个分水管D（36），每个分水管D（36）通过软连接（35）与下喷嘴体（19)下面的水管连接，下喷嘴体（19)上面均匀设置有若干个下喷嘴（21）；所述的运输辊（18）与下喷嘴体（19)相间设置在机架（6）上，相邻的运输辊（18）中下方设置有下喷嘴体（19)，下喷嘴体（19)正上方设置有上喷嘴体（31）。

2.根据权利要求1所述的新型盘螺轧后冷却装置，其特征在于：所述的集水管（7）进口端设置有电动调节球阀（3)、电磁流量计(4)和压力表（5）。

3.根据权利要求1所述的新型盘螺轧后冷却装置，其特征在于：所述的下喷嘴体（19)与运输辊（18）相距的距离比上喷嘴体（31）与运输辊（18）相距的距离短。

4.根据权利要求1所述的新型盘螺轧后冷却装置，其特征在于：所述的下喷嘴（21）的喷射角度比上喷嘴（32）的喷射角度大。

5.根据权利要求1所述的新型盘螺轧后冷却装置，其特征在于：每个下喷嘴体（19)上设置的下喷嘴（21）数量不同。

6.根据权利要求5所述的新型盘螺轧后冷却装置，其特征在于：下喷嘴体（19-1）与下喷嘴体（19-3）上交错设置有若干个下喷嘴（21）；下喷嘴体（19-2）上方两端钢材密、中间疏，下喷嘴体（19-2）两端分别设置有若干个下喷嘴（21），中间不设置下喷嘴（21）。

7.根据权利要求6所述的新型盘螺轧后冷却装置，其特征在于：所述的下喷嘴体（19-1）与下喷嘴体（19-3）之间设置有下喷嘴体（19-2）。

8.根据权利要求1所述的新型盘螺轧后冷却装置，其特征在于：所述的上喷嘴水管（15）和下喷嘴水管（23）分别设置有四段独立的水管；每个分水管A（11）与上喷嘴水管（15）上一段水管连接，左面三段的水管上分别设置有四个分水管C（14），右面一段的水管上设置有两个分水管C（14）；每个分水管B（12）与下喷嘴水管（23）上一段水管连接，左面三段的水管上分别设置有四个分水管D（36），右面一段的水管上设置有两个分水管D（36）。

9.根据权利要求1所述的新型盘螺轧后冷却装置，其特征在于：所述的新型盘螺轧后冷却装置采用PLC控制系统。