CN106001135A - 型钢轧机对中冷却装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种型钢轧机对中冷却装置，包括设置在辊道上方的对中载体，还包括安装在所述对中载体上的冷却模块，所述对中载体与对中驱动装置连接，所述冷却模块上设置有多个水冷上喷头、多个水冷下喷头和多个侧喷嘴，水冷上喷头和水冷下喷头分别通过支架连接在耐磨腔的上部和下部，侧喷嘴布置在耐磨腔内，水冷上喷头的侧边设有空气喷嘴，所述水冷上喷头和水冷下喷头的喷出的冷却水均对腹板和翼缘间过渡圆角处进行冷却。空气喷嘴分别沿轧线和逆轧线方向喷射压缩空气，一个喷射在腹板上，另一个布置喷射在腹板和翼缘间过渡圆角处，确保将腹板和翼缘间过渡圆角的冷却水及时吹掉，避免产生不可控应力，又可确保轧件的有序缓冷，为细化晶粒组织创造条件。

Description

型钢轧机对中冷却装置
技术领域
本发明涉及冶金轧钢领域，更具体地说，涉及一种型钢轧机对中冷却装置。
背景技术
控制冷却技术成为当前减少材料的合金含量，改善材料力学性能的最关键技术之一，已作为国内外冶金行业公认的发展方向。控冷技术已经成功应用在板带和棒线材领域，且逐渐成为成熟技术，但型钢由于其断面较复杂，尤其是H型钢的在线控制冷却很容易出现冷却不均匀的现象，进而影响轧件的断面形状和性能的均匀性，故目前型钢冷却技术在钢铁工业中应用成功的案例较少。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种冷却效果好的型钢轧机对中冷却装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种型钢轧机对中冷却装置，包括设置在辊道上方的对中载体，还包括安装在所述对中载体上的冷却模块，所述对中载体与对中驱动装置连接，所述冷却模块上设置有多个水冷上喷头、多个水冷下喷头和多个侧喷嘴，水冷上喷头和水冷下喷头分别通过支架连接在耐磨腔的上部和下部，侧喷嘴布置在耐磨腔内，所述水冷上喷头的侧边设有空气喷嘴，所述水冷上喷头和水冷下喷头的喷出的冷却水均对腹板和翼缘间过渡圆角处进行冷却，所述空气喷嘴的吹扫冷却水对腹板进行冷却。
上述方案中，所述侧喷嘴设有十五个，每五个喷嘴列为一组，呈倾斜分布，侧喷嘴未露出耐磨腔表面。
上述方案中，每个水冷上喷头设有四个喷嘴，所述水冷上喷头内部设有四个单独的腔体，每个喷嘴均有单独的管路供水，四个喷嘴的喷射方向和轧制方向的夹角分别为14°、20°、15°、0°。
上述方案中，每个水冷下喷头设有三个喷嘴，所述水冷下喷头内部设有三个单独的腔体，每个喷嘴均有单独的管路供水，三个喷嘴的喷射方向和轧制方向的夹角分别为14°、0°、15°。
上述方案中，所述对中载体上设置有风机，所述风机与风冷主管连接，所述风冷主管连接多个风冷支管，所述风冷支管连接终端风管，所述终端风管与空气喷嘴连接。
上述方案中，每组辊道的传动侧和操作侧均有一组冷却水供水点，每组供水点设有十二个过渡管路，冷却水从中间配管分配到十二个过渡管路中，再通过十二个金属软管连接到相应的十二个水冷主管上，每个水冷主管在全长方向上分出六个水冷支管，水冷支管与对中载体上的冷却水分配器连接，每个冷却水分配器连接十二个水冷支管。
上述方案中，四个水冷支管进入上水冷分配器，三个水冷支管进入下水冷分配器，其余五个水冷支管进入侧水冷分配器。
上述方案中，所述上水冷分配器通过螺栓固定在冷却模块上，与上水冷分配器的连接的四个水冷支管位于上水冷分配器内部，每个与上水冷分配器的连接的水冷支管经过工艺通道分出多个终端水冷支管，所述终端水冷支管为水冷上喷头供水。
上述方案中，所述侧水冷分配器通过定位连接销和螺栓固定的形式连接在耐磨腔的背面，在耐磨腔内部和侧水冷分配器外侧设置均有汇水槽，汇水槽将五个水冷支管分解成十五个侧喷嘴。
上述方案中，所述下水冷分配器通过螺栓固定在冷却模块上，与下水冷分配器的连接的三个水冷支管位于下水冷分配器内部，每个水冷支管经过工艺通道分出多个终端水冷支管，终端水冷支管为水冷下喷头供水。
实施本发明的型钢轧机对中冷却装置，具有以下有益效果：
1、本发明水冷上喷头和水冷下喷头的冷却水均对腹板和翼缘间过渡圆角处进行冷却，通过空气喷嘴吹扫腹板上的冷却水，进而对腹板进行控制冷却。
2、空气喷嘴分别沿轧线和逆轧线方向喷射压缩空气，一个喷射在腹板上，另一个布置喷射在腹板和翼缘间过渡圆角处，确保将腹板和翼缘间过渡圆角的冷却水及时吹掉，避免产生不可控应力，又可确保轧件的有序缓冷，为细化晶粒组织创造条件。
3、本发明中的水冷上喷头和水冷下喷头的喷嘴均由独立的通道供水，互不窜水、互不干扰，便于独立控制，实现冷却温度智能可控。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明型钢轧机对中冷却装置的结构示意图；
图2是图1中的A-A剖视图；
图3是冷却模块的结构示意图；
图4是上水冷分配器的结构示意图；
图5是侧水冷分配器的结构示意图；
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
如图1-图5所示，本发明型钢轧机对中冷却装置包括对中载体15和冷却模块22。
对中载体15和冷却模块22设置在辊道正上方，每组辊道的传动侧和操作侧均设置有一个对中载体15，对中载体15上设置有冷却介质(压缩空气和水)的相关设备和冷却模块22。每个对中载体上15设置有六套冷却模块22，每个冷却模块22通过两个定位销19连接在对中载体15上。每组辊道的传动侧和操作侧均设置有两套对中驱动装置1。
对中载体15通过三孔连接器17装配在对中驱动装置1上，该对中驱动装置1采用液压缸作为驱动动力源，在液压缸的驱动下完成对轧件的冷却和对中，满足冷却工艺要求的同时确保轧件的顺利轧制。三孔连接器17的两个孔通过定位销19连接在对中驱动装置1上，对中载体的连接销16穿在剩下的一个孔中，通过辅助螺栓的把合，实现了对中驱动装置1和对中载体15的刚性连接，既确保连接的高刚度，又方便拆装。
冷却模块22主要功能是将冷却水以特定的速度和流量，从上下左右各个方位喷到轧件上，对轧件的温度按工艺要求进行控制冷却。冷却模块22采用特有的模块化设计，通过两个连接销19安装在对中载体15上，每个对中载15上有十二个孔可安装六个冷却模块22，确保冷却模块22可以快速拆装。
每个冷却模块22上设置有三个水冷上喷头10、三个水冷下喷头11和十五个侧喷嘴13，水冷上喷头10和水冷下喷头11分别通过支架25连接在耐磨腔12的上部和下部，侧喷嘴13均布置在耐磨腔12内，每五个喷嘴列为一组，共计三组呈倾斜分布，侧喷嘴13未露出耐磨腔12表面，确保耐磨腔12将轧件对中的过程中避免侧喷嘴被损坏。此外，针对不同规格的轧件，侧喷嘴到轧件表面的距离恒保持在200mm，确保对轧件的冷却效果。其中每个水冷上喷头10有四个喷嘴，水冷上喷头10内部设有四个单独的腔体，确保每个喷嘴均有单独的管路供水，相互之间互不窜水，沿轧制线方向四个喷嘴的喷射角(喷射方向和轧制方向的夹角)分别为40°、20°、15°、0°；每个水冷下喷头11有三个喷嘴，水冷下喷头11内部设有三个单独的腔体，确保每个喷嘴均有单独的管路供水，相互间互不窜水，沿轧制线方向三个喷嘴的喷射角(喷射方向和轧制方向的夹角)分别为40°、0°、15°。水冷上喷头10和水冷下喷头11的冷却水均对腹板和翼缘间过渡圆角处进行冷却，空气喷嘴9的吹扫冷却水对腹板进行冷却。通过空气喷嘴9不同的吹扫策略，吹扫型钢腹板上的冷却水，进而对腹板进行控制冷却。传动侧冷却模块旋转180°后便可安装在操作侧，确保对中过程中喷头之间互不干涉，也提高了设备的互换性。
每个冷却模块22上均设有两个空气喷嘴9，两个空气喷嘴9通过支架25连接在耐磨腔12上部，由终端风管8提供风机4产生的压缩空气，两个空气喷嘴9分别沿轧线和逆轧线方向喷射压缩空气，喷射角度均为20°，一个喷射在腹板上，另一个呈15°布置喷射在腹板和翼缘间过渡圆角处，确保将腹板和翼缘间过渡圆角的冷却水及时吹掉，避免产生不可控应力，又可确保轧件的有序缓冷，为细化晶粒组织创造条件。
为了满足控制冷却工艺要求，特有的风冷及吹扫系统对轧件进行在线控制冷却。具体配置如下：每个对中载体15上均设置有四台风机4，每台风机4单独给一个风冷主管3供压缩空气(共计四个风冷主管)，每个风冷主管3分出三个风冷支管20，共计有十二个风冷支管20，按照就近原则将这十二个风冷支管20分配给相应的冷却模块22，与相对应的终端风管8快速连接，每个冷却模块22配置的两个终端风管8端部设置有快插接头21，确保冷却模块需要经常拆装时快速建立风冷通路。
为了得到弥散而细化的晶粒组织需要严格控制轧件的终轧温度，特有的在线水冷控制技术确保轧制温度的命中率。每组辊道架的传动侧和操作侧均有一组冷却水供水点，每组供水点含十二个过渡管路18，冷却水从中间配管分配到十二个过渡管路18中，再通过十二个金属软管连接到相应的十二个水冷主管5上，每个水冷主管5在全长方向上分出六个水冷支管6，水冷支管6与对中载体15上的冷却水分配器23连接，冷却水分配器23的作用是：当冷却模块22与对中载体15连接完毕后将系统冷却水改变方向后输送给冷却模块22，冷却模块22与对中载体15的水管连接采用快换接头，确保快速方便的拆装。每侧有六个冷却模块22对应着六个冷却水分配器23，每个冷却水分配器23对应着十二个水冷支管6，共有七十二个水冷支管6，十二个水冷主管5。其中每侧的十二个水冷主管5安装在对中载体15上，其长度与辊道架相等；金属软管采用拖链2连接，确保对中装置的横移动作。
一个冷却水分配器23负责传递一个冷却模块22所需的冷却水，每个冷却水分配器23出口快换接头出来的水冷支管24共有十二个，其中四个水冷支管24进入上水冷分配器7，三个水冷支管24进入下水冷分配器14，其余五个水冷支管24进入侧水冷分配器26。
上水冷分配器7通过螺栓把合在冷却模块22上，与上水冷分配器7的连接的四个水冷支管24，在上水冷分配器7内部，每个水冷支管24又经过独特的工艺通道29分出三个终端水冷支管30，每四个终端水冷支管30为一组给水冷上喷头10供水，共计三组，确保水冷上喷头10的四个喷嘴都是单独供水、互不窜水、互不干扰。
侧水冷分配器26通过两个定位连接销28和螺栓把合的形式连接在耐磨腔12的背面，在耐磨腔12内部和侧水冷分配器26外侧设置均有汇水槽27，汇水槽27将五个水冷支管24分解成十五个侧喷嘴，五个为一组，共计三组。确保每组5个侧喷嘴都是单独供水、互不窜水、互不干扰。
下水冷分配器14通过螺栓把合在冷却模块22上，与下水冷分配器14的连接的三个水冷支管24，在下水冷分配器14内部，每个水冷支管24又经过独特的工艺通道29分出三个终端水冷支管30，每三个终端水冷支管30为一组给水冷下喷头11供水，共计三组，确保水冷下喷头11的三个喷嘴都是单独供水、互不窜水、互不干扰。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种型钢轧机对中冷却装置，其特征在于，包括设置在辊道上方的对中载体，还包括安装在所述对中载体上的冷却模块，所述对中载体与对中驱动装置连接，所述冷却模块上设置有多个水冷上喷头、多个水冷下喷头和多个侧喷嘴，水冷上喷头和水冷下喷头分别通过支架连接在耐磨腔的上部和下部，侧喷嘴布置在耐磨腔内，所述水冷上喷头的侧边设有空气喷嘴，所述水冷上喷头和水冷下喷头的喷出的冷却水均对腹板和翼缘间过渡圆角处进行冷却，所述空气喷嘴的吹扫冷却水对腹板进行冷却。
2.根据权利要求1所述的型钢轧机对中冷却装置，其特征在于，所述侧喷嘴设有十五个，每五个喷嘴列为一组，呈倾斜分布，侧喷嘴未露出耐磨腔表面。
3.根据权利要求1所述的型钢轧机对中冷却装置，其特征在于，每个水冷上喷头设有四个喷嘴，所述水冷上喷头内部设有四个单独的腔体，每个喷嘴均有单独的管路供水，四个喷嘴的喷射方向和轧制方向的夹角分别为14°、20°、15°、0°。
4.根据权利要求1所述的型钢轧机对中冷却装置，其特征在于，每个水冷下喷头设有三个喷嘴，所述水冷下喷头内部设有三个单独的腔体，每个喷嘴均有单独的管路供水，三个喷嘴的喷射方向和轧制方向的夹角分别为14°、0°、15°。
5.根据权利要求1所述的型钢轧机对中冷却装置，其特征在于，所述对中载体上设置有风机，所述风机与风冷主管连接，所述风冷主管连接多个风冷支管，所述风冷支管连接终端风管，所述终端风管与空气喷嘴连接。
6.根据权利要求1所述的型钢轧机对中冷却装置，其特征在于，每组辊道的传动侧和操作侧均有一组冷却水供水点，每组供水点设有十二个过渡管路，冷却水从中间配管分配到十二个过渡管路中，再通过十二个金属软管连接到相应的十二个水冷主管上，每个水冷主管在全长方向上分出六个水冷支管，水冷支管与对中载体上的冷却水分配器连接，每个冷却水分配器连接十二个水冷支管。
7.根据权利要求6所述的型钢轧机对中冷却装置，其特征在于，四个水冷支管进入上水冷分配器，三个水冷支管进入下水冷分配器，其余五个水冷支管进入侧水冷分配器。
8.根据权利要求7所述的型钢轧机对中冷却装置，其特征在于，所述上水冷分配器通过螺栓固定在冷却模块上，与上水冷分配器的连接的四个水冷支管位于上水冷分配器内部，每个与上水冷分配器的连接的水冷支管经过工艺通道分出多个终端水冷支管，所述终端水冷支管为水冷上喷头供水。
9.根据权利要求7所述的型钢轧机对中冷却装置，其特征在于，所述侧水冷分配器通过定位连接销和螺栓固定的形式连接在耐磨腔的背面，在耐磨腔内部和侧水冷分配器外侧设置均有汇水槽，汇水槽将五个水冷支管分解成十五个侧喷嘴。
10.根据权利要求7所述的型钢轧机对中冷却装置，其特征在于，所述下水冷分配器通过螺栓固定在冷却模块上，与下水冷分配器的连接的三个水冷支管位于下水冷分配器内部，每个水冷支管经过工艺通道分出多个终端水冷支管，终端水冷支管为水冷下喷头供水。
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