CN105251774A - 轧辊热凸度控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轧辊热凸度控制装置，包括相互连接的输水管和集水管，输水管与冷却水源连接，沿集水管排布有喷嘴；输水管上设有调节阀和流量计；集水管与轧辊平行且分别设在上、下轧辊的进、出口侧，集水管上的喷嘴分别指向上、下轧辊的进、出口侧；上轧辊进口侧集水管及其喷嘴与下轧辊进口侧集水管及其喷嘴、上轧辊出口侧集水管及其喷嘴与下轧辊出口侧集水管及其喷嘴分别关于轧制中心线对称。该装置布置合理，在有效控制降温幅度的同时用水量小。

Description

轧辊热凸度控制装置

技术领域

本发明属于轧钢领域，具体涉及一种轧辊热凸度控制装置。

背景技术

轧辊的热凸度是影响板带轧机负载辊缝的重要因素，当轧辊的热凸度超过一定值时轧机将失去板形凸度控制能力从而影响产品的质量，轧辊的热凸度与轧辊的温度相关，当轧辊冷却不充分时轧辊的热凸度可达几百甚至上千微米，所以对轧辊温度的控制是控制热凸度的有效手段。

现有的轧辊温度控制方式主要是向轧辊喷射冷却水使其降温，但是现有技术中并没有对喷嘴排布、喷射位置、喷射角度、用水量分配、控制方式等作具体说明，因此，现有的轧辊温度控制方式只能达到一个笼统的降温效果，虽然起到了降温的目的，但是不能精确控制降温幅度也不能通过合理的配置达到节约用水的效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种轧辊热凸度控制装置，该装置布置合理，在有效控制降温幅度的同时用水量小。

为了解决上述的技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种轧辊热凸度控制装置，包括相互连接的输水管和集水管，输水管与冷却水源连接，沿集水管排布有喷嘴；输水管上设有调节阀和流量计；集水管与轧辊平行且分别设在上、下轧辊的进、出口侧，集水管上的喷嘴分别指向上、下轧辊的进、出口侧；上轧辊进口侧集水管及其喷嘴与下轧辊进口侧集水管及其喷嘴、上轧辊出口侧集水管及其喷嘴与下轧辊出口侧集水管及其喷嘴分别关于轧制中心线对称。

进一步地，上、下轧辊进口侧集水管共用一组调节阀和流量计，上、下轧辊出口侧集水管各用一组调节阀和流量计，上、下轧辊进口侧集水管喷嘴的用水量之和占总用水量的14％-17％，上、下轧辊出口侧集水管喷嘴的用水量之和占总用水量的83％-86％。

进一步地，分别以上、下轧辊横截面的圆心为原点建立直角坐标系，上轧辊进口侧集水管喷嘴的喷射范围在上轧辊表面的第二、三象限，其中70％以上在第二象限；下轧辊进口侧集水管喷嘴的喷射范围在下轧辊表面的第二、三象限，其中70％以上第三象限；上轧辊出口侧集水管喷嘴的喷射范围在上轧辊表面的第一、四象限，其中70％以上在第四象限；下轧辊出口侧集水管喷嘴的喷射范围在下轧辊表面的第一、四象限，其中70％以上在第一象限。

进一步地，上、下轧辊进口侧集水管上分别设有两排喷嘴，其中，远离轧制中心线的一排喷嘴的偏转角度为25°，接近轧制中心线的一排喷嘴的偏转角度为30°，两排喷嘴的散射角度均为45°或60°、与水平方向的倾斜角度均为15-20°，上、下轧辊出口侧集水管上分别设有三排喷嘴，三排喷嘴的偏转角度均为30°、散射角度均为45°或60°、与水平方向的倾斜角度均为15-20°。

进一步地，在上、下轧辊进口侧集水管上，位于同排的相邻的喷嘴的间距均为70-90mm，两排喷嘴之间相互错开半个间距；在上、下轧辊出口侧集水管上，位于同排的相邻的喷嘴的间距均为70-90mm，中间一排喷嘴与另一排喷嘴相互错开半个间距、与剩下的一排喷嘴同步。

进一步地，喷嘴为燕尾扇形喷嘴。

本发明的有益效果是：

1.冷却水依次经过输水管、集水管和喷嘴最终喷射到轧辊表面，随着轧辊的旋转对轧辊辊身进行冷却，同时，调节阀通过调节流量控制轧辊温度进而控制轧辊热凸度，流量计可以实时检测流量、为调节阀控制提供参考和反馈，结构简单、调节方便；集水管与轧辊平行，保证了轧辊沿轴向热凸度分布均匀；将喷嘴分别对准上、下轧辊的进、出口侧四个位置，集中对轧辊温升最高的四个部位进行冷却，冷却效果好，排布合理，节约了用水；两组集水管及其喷嘴分别关于轧制中心线对称，保证了上、下轧辊的冷却效果相同，缩小了上、下轧辊的辊温差。

2.合理分布轧辊进口侧和出口侧的用水量，通过实践应用得出当上、下轧辊进口侧集水管喷嘴的用水量之和占总用水量的14％-17％，上、下轧辊出口侧集水管喷嘴的用水量之和占总用水量的83％-86％时，轧辊最高温度在70℃以内，上、下轧辊的温差在5℃以内，轧辊沿轴向方向的温差在30℃以内，得到很好的控制效果；由于上、下轧辊出口侧是冷却的关键部位，集水管喷嘴的用水量大，所以各自采用一组调节阀和流量计单独控制，保证足够的用水供应，并能单独进行水量调节以此控制辊温即轧辊凸度。

3.上轧辊的第二、四象限以及下轧辊的第一、三象限的温升最高，在辊温温升最高的地方进行精准冷却，有效降低辊温，并节约用水。

4.喷嘴的偏转角度选用25°或30°在同排喷嘴之间喷射形成的水印互不干涉，在各排喷嘴之间喷射水印也互不干涉；倾斜角度选用15-20°，有效喷射面积大。

5.结合所选喷嘴8特性及喷嘴8安装角度及位置，以喷嘴8喷射水印紧密布置又互不干涉为原则，以有效提高冷却效果为目的，同排喷嘴8之间的间距选用70-900mm最合适。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图(图中两个虚线圆从上到下分别表示上轧辊和下轧辊)。

图2是本发明实施例中上轧辊进口侧集水管喷嘴的排布示意图(图中长度单位为mm)。

图3是本发明实施例中下轧辊进口侧集水管喷嘴的排布示意图(图中长度单位为mm)。

图4是本发明实施例中上轧辊出口侧集水管喷嘴的排布示意图(图中长度单位为mm)。

图5是本发明实施例中下轧辊出口侧集水管喷嘴的排布示意图(图中长度单位为mm)。

图中：1-调节阀；2-流量计；3-输水管；4-上轧辊进口侧集水管；5-下轧辊进口侧集水管；6-上轧辊出口侧集水管；7-下轧辊出口侧集水管；8-喷嘴。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示，一种轧辊热凸度控制装置，包括相互连接的输水管3和集水管，输水管3与冷却水源连接，沿集水管排布有喷嘴8；输水管3上设有调节阀1和流量计2；集水管与轧辊平行且分别设在上、下轧辊的进、出口侧，集水管上的喷嘴8分别指向上、下轧辊的进、出口侧；上轧辊进口侧集水管4及其喷嘴8与下轧辊进口侧集水管5及其喷嘴8、上轧辊出口侧集水管6及其喷嘴8与下轧辊出口侧集水管7及其喷嘴8分别关于轧制中心线对称(或近似对称)。冷却水依次经过输水管3、集水管和喷嘴8最终喷射到轧辊表面，随着轧辊的旋转对轧辊辊身进行冷却，同时，调节阀1通过调节流量控制轧辊温度进而控制轧辊热凸度，流量计2可以实时检测流量、为调节阀1控制提供参考和反馈，结构简单、调节方便；集水管与轧辊平行，保证了轧辊沿轴向热凸度分布均匀；将喷嘴8分别对准上、下轧辊的进、出口侧四个位置，集中对轧辊温升最高的四个部位进行冷却，冷却效果好，排布合理，节约了用水；两组集水管及其喷嘴8分别关于轧制中心线对称，保证了上、下轧辊的冷却效果相同，缩小了上、下轧辊的辊温差。

如图1所示，在本实施例中，上轧辊进口侧集水管4和下轧辊进口侧集水管5共用一组调节阀1和流量计2，上轧辊出口侧集水管6和下轧辊出口侧集水管7各用一组调节阀1和流量计2，上轧辊进口侧集水管4的喷嘴8和下轧辊进口侧集水管5的喷嘴8的用水量之和占总用水量的14％-17％，上轧辊出口侧集水管6的喷嘴8和下轧辊出口侧集水管7的喷嘴8的用水量之和占总用水量的83％-86％。合理分布轧辊进口侧和出口侧的用水量，通过实践应用得出当上轧辊进口侧集水管4的喷嘴8和下轧辊进口侧集水管5的喷嘴8的用水量之和占总用水量的14％-17％，上轧辊出口侧集水管6的喷嘴8和下轧辊出口侧集水管7的喷嘴8的用水量之和占总用水量的83％-86％时，轧辊最高温度在70℃以内，上、下轧辊的温差在5℃以内，轧辊沿轴向方向的温差在30℃以内，得到很好的控制效果；由于出口侧是冷却的关键部位，上轧辊出口侧集水管6的喷嘴8和下轧辊出口侧集水管7的喷嘴8的用水量大，所以各自采用一组调节阀1和流量计2单独控制，保证足够的用水供应，并能单独进行水量调节以此控制辊温即轧辊凸度。

除了调整喷嘴8的整体排布和进、出口侧喷嘴8的用水量以外还可以通过调整喷嘴8的喷射位置实现冷却效果的改进。如图1所示，在本实施例中，分别以上、下轧辊横截面的圆心为原点建立直角坐标系，上轧辊进口侧集水管4的喷嘴8的喷射范围在上轧辊表面的第二、三象限，其中大部分(70％以上)在第二象限；下轧辊进口侧集水管5的喷嘴8的喷射范围在下轧辊表面的第二、三象限，其中大部分(70％以上)第三象限；上轧辊出口侧集水管6的喷嘴8的喷射范围在上轧辊表面的第一、四象限，其中大部分(70％以上)在第四象限；下轧辊出口侧集水管7的喷嘴8的喷射范围在下轧辊表面的第一、四象限，其中大部分(70％以上)在第一象限。上轧辊的第二、四象限以及下轧辊的第一、三象限的温升最高，在辊温温升最高的地方进行精准冷却，有效降低辊温，并节约用水。

当确定喷嘴8的喷射位置时，可以通过调整喷嘴8的排数、偏转角度、散射角度和倾斜角度实现冷却效果的改进。如图1、图2和图3所示，在本实施例中，上轧辊进口侧集水管4和下轧辊进口侧集水管5上分别设有两排喷嘴8，其中，远离轧制中心线的一排喷嘴8的偏转角度为25°，接近轧制中心线的一排喷嘴8的偏转角度为30°，两排喷嘴8的散射角度均为45°或60°(本实施例选用45°)、与水平方向的倾斜角度均为15-20°(本实施例选用17°)，如图1、图4和图5所示，在本实施例中，上轧辊出口侧集水管6和下轧辊出口侧集水管7上分别设有三排喷嘴8，三排喷嘴8的偏转角度均为30°、散射角度均为45°或60°(本实施例选用45°)、与水平方向的倾斜角度均为15-20°(本实施例选用15°)。喷嘴的偏转角度选用25°或30°在同排喷嘴之间喷射形成的水印互不干涉，在各排喷嘴之间喷射水印也互不干涉；倾斜角度选用15-20°，有效喷射面积大。

当确定喷嘴8的排数、偏转角度、散射角度和倾斜角度时，需要调整好喷嘴8之间的间距，如图2和图3所示，在本实施例中，在上轧辊进口侧集水管4和下轧辊进口侧集水管5上，位于同排的相邻的喷嘴8的间距均为70-90mm(在本实施例中为90mm)，两排喷嘴8之间相互错开半个间距(在本实施例中为45mm)。如图4和图5所示，在本实施例中，在上轧辊出口侧集水管6和下轧辊出口侧集水管7上，位于同排的相邻的喷嘴8的间距均为70-90mm(在本实施例中为70mm)，中间一排喷嘴8与另一排喷嘴8相互错开半个间距(在本实施例中为35mm)、与剩下的一排喷嘴8同步(即，对齐)。结合所选喷嘴8特性及喷嘴8安装角度及位置，以喷嘴8喷射水印紧密布置又互不干涉为原则，以有效提高冷却效果为目的，同排喷嘴8之间的间距选用70-900mm最合适。

上轧辊进口侧集水管4、下轧辊进口侧集水管5、上轧辊出口侧集水管6和下轧辊出口侧集水管7上每排喷嘴8的的具体个数根据喷嘴8需要喷射的范围决定(喷嘴8需要喷射的范围由轧件宽度及辊凸度曲线决定)。当喷嘴8需要喷射的范围是1450mm时，在上轧辊进口侧集水管4和下轧辊进口侧集水管5上，远离轧制中心线的一排喷嘴8是16个，接近轧制中心线的一排喷嘴8是17个，在上轧辊出口侧集水管6和下轧辊出口侧集水管7上，远离轧制中心线的一排喷嘴8是20个，中间一排喷嘴8是17个，接近轧制中心线的一排喷嘴8是21个。

在本发明中，喷嘴8优选燕尾扇形喷嘴，燕尾扇形喷嘴雾形状边沿界定十分清楚，喷雾形状均匀、冲击力高，阻塞少。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种轧辊热凸度控制装置，包括相互连接的输水管和集水管，输水管与冷却水源连接，沿集水管排布有喷嘴，其特征在于：输水管上设有调节阀和流量计；集水管与轧辊平行且分别设在上、下轧辊的进、出口侧，集水管上的喷嘴分别指向上、下轧辊的进、出口侧；上轧辊进口侧集水管及其喷嘴与下轧辊进口侧集水管及其喷嘴、上轧辊出口侧集水管及其喷嘴与下轧辊出口侧集水管及其喷嘴分别关于轧制中心线对称。

2.如权利要求1所述的一种轧辊热凸度控制装置，其特征在于：上、下轧辊进口侧集水管共用一组调节阀和流量计，上、下轧辊出口侧集水管各用一组调节阀和流量计，上、下轧辊进口侧集水管喷嘴的用水量之和占总用水量的14％-17％，上、下轧辊出口侧集水管喷嘴的用水量之和占总用水量的83％-86％。

3.如权利要求1所述的一种轧辊热凸度控制装置，其特征在于：分别以上、下轧辊横截面的圆心为原点建立直角坐标系，上轧辊进口侧集水管喷嘴的喷射范围在上轧辊表面的第二、三象限，其中70％以上在第二象限；下轧辊进口侧集水管喷嘴的喷射范围在下轧辊表面的第二、三象限，其中70％以上第三象限；上轧辊出口侧集水管喷嘴的喷射范围在上轧辊表面的第一、四象限，其中70％以上在第四象限；下轧辊出口侧集水管喷嘴的喷射范围在下轧辊表面的第一、四象限，其中70％以上在第一象限。

4.如权利要求3所述的一种轧辊热凸度控制装置，其特征在于：上、下轧辊进口侧集水管上分别设有两排喷嘴，其中，远离轧制中心线的一排喷嘴的偏转角度为25°，接近轧制中心线的一排喷嘴的偏转角度为30°，两排喷嘴的散射角度均为45°或60°、与水平方向的倾斜角度均为15-20°，上、下轧辊出口侧集水管上分别设有三排喷嘴，三排喷嘴的偏转角度均为30°、散射角度均为45°或60°、与水平方向的倾斜角度均为15-20°。

5.如权利要求4所述的一种轧辊热凸度控制装置，其特征在于：在上、下轧辊进口侧集水管上，位于同排的相邻的喷嘴的间距均为70-90mm，两排喷嘴之间相互错开半个间距；在上、下轧辊出口侧集水管上，位于同排的相邻的喷嘴的间距均为70-90mm，中间一排喷嘴与另一排喷嘴相互错开半个间距、与剩下的一排喷嘴同步。

6.如权利要求1至5所述的任意一种轧辊热凸度控制装置，其特征在于：喷嘴为燕尾扇形喷嘴。