CN1053400C - 除氧化皮装置 - Google Patents

Abstract

为了最佳地调节除氧化皮装置中的水冲击压力，本发明提出设置至少两个高压水活塞泵，活塞泵平行连接并且每个泵可独立地启动或停止。

Description

除氧化皮装置

本发明涉及一种在热轧机中用于板坯和带坯的除氧化皮装置，利用一高压水活塞泵输出的射流除去粘在钢坯表面上的氧化皮。

就热轧前的板坯和带坯而论，在一次氧化皮和二次氧化皮之间存在有不同之处。当已轧制材料被高热到轧制温度或被保持在该温度时，在已轧制材料上产生二次氧化皮。一次氧化皮指的是浇铸板坯或带坯后在材料上产生的氧化皮。与二次氧化皮相比，一次氧化皮更为牢固地附着在材料上。如果浇铸材料在此温度下保持的时间逾长，那么就会形成更为且特别牢固地附着的氧化皮。氧化皮的附着在很大程度上也取决于相应的浇铸材料。

附着有二次氧化皮的板坯或带坯的去氧化皮过程是由高压水完成的，高压水通过喷嘴喷射在板坯或带坯的表面上。一般来说高压水是由以最大高至300bars的压力工作的离心泵来泵送的。去氧化皮效果取决于产生的特定冲击力和水量。采用这种方案，就二次氧化皮来说可获得令人满意的结果。

然而，越来越多的板坯和带坯被浇铸且从浇铸热状态被热轧，如需要则采用一间设的补偿炉。这就要求必须除去氧化皮附着物。除氧化皮效果取决于水量和压力，其中冲击压力即由该水量和压力产生。

在连续浇铸以及后续的自浇铸热状态进行热轧的情况下，第一热轧机架的拉入速度约是已轧制材料的速度1/3。由于这一速度差，已浇铸材料相对于先轧制材料来说如此强烈地被冷却，即即使采用每单位时间相同数量的水，也不能获得热轧操作所需的最小温度。即使根据缓慢的拉入速度改变每单位时间的水量，对已浇铸材料增高水量也几乎是行不通的，这是因为单因缓慢的拉入速度材料已相当强烈地冷却，增高水量将伴有更为强烈的冷却。

所以，为提高水冲击力所剩下的唯一方法是增高压力。由于这里需要高达600bars的压力，必须用活塞泵代替离心泵。然而，在这种高压下发现去氧化皮装置将承受严重的磨损。

所以本发明的目的是提供一种也用于一次氧化皮的除氧化皮装置，其压力能符合要求，且能减小磨损及除氧化皮的成本。

一种可能的部分方案是设计一种活塞泵，其速度以及因而其输出可以调节。然而一个可在0到约600bars的范围内调节的输送泵是相当庞大且昂贵的，这样虽可减小磨损但不能减小成本。

根据本发明，此问题是这样解决的，即设置至少另一个高压水活塞泵，并且活塞泵平行连接，且每个泵都可以独立地启动或停止。

与离心泵相反，活塞泵可以泵送基本上恒定体积的流体，而与压力无关(图1示出了一活塞泵的P/Q关系)。另一方面，一除氧化皮装置的喷嘴和管道的阻力展现出作为一平方根函数的压力对体积流量的依赖关系(参照图2：喷嘴阻力特性曲线)

如果在喷嘴数量或喷嘴开口的尺寸上没作变化，那么一除氧化皮装置的阻力特性曲线就对应于一个特定的平方根函数。相应地只能在这条平方根函数曲线上提高喷嘴的压力，即增高压力也必须允许增高体积流量。通过分别启动或停止活塞泵，就可以借助于改变总的体积流量来提高或减小压力及作用在板坯或带坯上的有效水冲击力(参照图3)。

可调节体积流量对至少一个活塞泵来说很有利。这样就可调整阻力特性曲线上的任何交点，从而可获得更佳的压力/体积流量比。

如果设置数个大致相同的活塞泵，活塞泵生产率，配置及保管都是可行的。

通过改变喷嘴的数量或喷嘴开口的横截面而改变阻力特征曲线，结合活塞泵可进一步确定压力/体积流量之比，这样即使体积流量有较小变化一较陡的阻力特征曲线也会导致压力的较大变化，而在一较平缓的阻力特征曲线上欲得到大致相同的压力变化则需要较大的体积流量改变。

如果设置第二排喷嘴，除氧化皮装置的压力以及除氧化皮效果可更好地符合相应的要求。在这种情况下第一排喷嘴完成初步去氧化皮，第二排喷嘴完全地除去材料的氧化皮，这样与只用一排喷嘴的除氧化皮装置相比，两排喷嘴中的每一排均可以较低的压力工作。由于这个原因，甚至可以设计出这样的除氧化皮装置，其中设置第一排离心泵喷嘴，并只设置第二排活塞泵喷嘴。在这种情况下，喷嘴排必须相互隔开，例如借助于机械或气动阻塞机构，或者简单地借助于一相应的间隔，这样待除氧化皮材料上的高压水射流或滞留的水不会相互阻碍。

以下通过附图说明本发明，其中：

图1是一示意图，示出了活塞泵的P/Q之比。

图2示出了一例喷嘴阻力特性曲线。

图3示意性地示出了通过多于一个的活塞泵实现的系统压力调节。

图4是根据本发明的一除氧化皮装置的示意图。

图5是根据本发明的带两排喷嘴的除氧化皮装置的示意图。

图4示出了待轧制的已浇铸材料，例如一板坯1。在板坯1附近，一除氧化皮装置5的喷嘴4，4’设在一热轧轨道的驱动机构2和第一机架3之间。喷嘴4，4’连接于两个活塞泵6，7，泵6，7经过滤器8从一水箱9抽取水并将之输送到喷嘴4，4’。每个活塞泵6，7都可以借助于一示意性示出的控制装置10独立地控制。

除了根据图4的除氧化皮装置外，图5还示出了喷嘴11，11’，它们通过两个活塞泵6’，7’连接于过滤器8。每个活塞泵6’，7’都可借助于一示意性示出的控制装置10′独立地控制。亦即活塞泵6，7和6′，7′分别通过控制装置10和10′分开控制。

Claims (4)

1.在热轧机中用于板坯(1)或带坯的除氧化皮装置，带有由一高压水活塞泵(6)供水的喷嘴(4，4′)，用以除去粘在表面上的氧化皮，其特征在于，

设置有至少另一个高压水活塞泵(7)，活塞泵(6，7)平行连接，并且每个泵(6，7)都可以独立地启动或停止。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，至少一个活塞泵(6，7)的体积流量是可调节的。

3，如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，设有大致相同的活塞泵(6，7)。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，在喷嘴(4，4′)的上游设置第二排喷嘴(11，11′)，以这样一种方式相互隔开喷嘴(11，11′)，即高压水不会相互影响，并且与活塞泵(6，7)相比，平行连接的活塞泵(6′，7′)以较低的水压向喷嘴(11，11′)供水。

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