CN106040746A - 一种轧辊冷却的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轧辊冷却的方法及装置，属于热轧技术领域。所述轧辊冷却的装置包括：支撑机构；冷却罩设置在支撑机构上，冷却罩上开设有排气管道；U型冷却集管设置在冷却罩内，U型冷却集管与支持机构连接，U型冷却集管设置有喷咀；轧辊运输机构与支撑机构连接，轧辊运输机构设置在U型冷却集管下方；排风机构设置在冷却罩上，冷却风扇设置在U型冷却集管上方。本发明轧辊冷却的方法及装置能够提高下机轧辊的冷却速度，降低由于轧辊冷却不均匀所造成的热变形的影响，进而提高工作辊的磨削精度，以获得工艺制度期望的初始辊形。

Description

一种轧辊冷却的方法及装置
技术领域
本发明涉及热轧技术领域，特别涉及一种轧辊冷却的方法及装置。
背景技术
轧辊辊形是决定热轧带钢板形(平坦性和横截面形状)质量的主要因素之一。随着热轧带钢技术的发展，对带钢板形精度的要求越来越高。而精确的工作辊初始辊形是带钢板形控制的前提。由于热轧生产的高温快节奏特点，轧辊在一个完整使用周期内(上机服役、下机冷却、拆卸、磨削、装配到再上机)始终具有沿辊身方向的温度差而引起的未知大小的热变形，使得磨削时受其影响而难以获得工艺制度期望的初始辊形。合理冷却下机轧辊，确保轧辊表面温度的均匀性是热轧精轧工作辊磨削中保证辊形精度的一个重要的措施，是保证热轧板形的重要因素。
热带钢生产线精轧工作辊在修磨表面之前必须先经过冷却，以此来消除由于轧制而产生的残余热量，目前国内的热轧板带生产线基本都配备了轧辊强制冷却装置。按结构形式，轧辊强制冷却装置可分为上喷式和下喷式。上喷式轧辊冷却装置由轧辊存放架、喷咀、供水支管、总给水管和阀门等组成。从轧线上换下的精轧工作辊被成对吊放到轧辊存放架上，打开阀门，冷却水经总给水管通过各支管上的两排喷咀，向轧辊存放架上叠放的精轧工作辊辊身表面进行连续不断的自下而上喷水冷却；冷却一定时间后，轧辊的温度冷却到所要求的温度，这时关闭阀门，停止喷水冷却。下喷式轧辊冷却装置由轧辊存放架、升降摆臂及喷水集管、供水支管、总给水管、阀门等组成。从轧线上换下的精轧工作辊被成对吊放到轧辊存放架上，放下摆臂，使摆臂与轧辊轴线平行；打开阀门，冷却水从各支管进入各摆臂上的集管并通过集管上的若干喷水口，向轧辊存放架上叠放的精轧工作辊辊身表面进行自上而下连续不断的喷水冷却，喷水口轴线与轧辊轴线垂直；冷却一定时间后，轧辊的温度冷却到所要求的温度，这时关闭阀门，停止喷水冷却，抬起摆臂，使摆臂摆回到初始位置。
无论上喷式轧辊冷却装置，还是下喷式轧辊冷却装置，都存在冷却不均匀的问题：辊身上冷却水直接喷射的部位，温度降低得很快；冷却水不能直接喷射的部位，温度降低得较慢。由于辊身冷却温度不均匀，辊身热变形量也不尽相同，磨削时受其影响而难以获得工艺制度期望的初始辊形。进一步的，轧辊冷却装置一般设置在封闭的厂房里，厂房内空气的流动性较差；冷却水喷射到辊身上受热会产生水蒸汽，由于轧辊冷却装置周围空气的流动性差，水蒸汽笼罩在冷却装置的周围及上方，会延缓轧辊的冷却速度。
发明内容
本发明提供一种轧辊冷却的方法及装置，解决了或部分解决了现有技术中冷却不均匀，辊身热变形量也不尽相同，磨削时受其影响而难以获得工艺制度期望的初始辊形，冷却速度慢的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种轧辊冷却的方法包括以下步骤：通过轧辊运输机构将待冷却轧辊运输到冷却罩内，将所述冷却罩固定在支撑机构上；将所述冷却罩内的U型冷却集管的喷咀开启，所述喷咀向轧辊运输机构上叠放的待冷却轧辊表面进行连续不断的环绕式喷水冷却；将所述冷却罩上的排风机构开启，所述排风机构将所述轧辊冷却时产生的水蒸汽经所述冷却罩上的排气管道排放出去；当所述轧辊的温度冷却到所要求的温度，关闭所述U型冷却集管的喷咀和排风机构，停止喷水冷却和空气流通；通过所述轧辊运输机构将所述轧辊运输至轧辊吊运位，将所述轧辊从轧辊运输机构上吊至磨床进行磨削。
进一步地，所述轧辊运输机构包括：运输轨道，设置在所述U型冷却集管的下方，所述运输轨道设置在所述支撑机构上；轧辊运输车，设置在所述运输轨道上；驱动部件，一端与所述支撑机构连接，另一端与所述轧辊运输车连接。
进一步地，所述驱动部件包括：液压缸，一端与所述支撑机构连接；驱动铰链，一端与所述液压缸的另一端连接，另一端与所述轧辊运输车连接。
进一步地，所述支撑机构包括：支撑底座；导向滚轮，设置在所述支撑底座上，所述导向滚轮设置在所述轧辊运输机构两侧。
进一步地，所述排风机构包括：冷却风扇，设置在所述冷却罩上，所述冷却风扇设置在所述U型冷却集管上方。
基于相同的发明构思，本发明还提供一种轧辊冷却的装置包括：支撑机构；冷却罩，设置在所述支撑机构上，所述冷却罩上开设有排气管道；U型冷却集管，设置在所述冷却罩内，所述U型冷却集管与所述支撑机构连接，所述U型冷却集管设置有喷咀；轧辊运输机构，与所述支撑机构连接，所述轧辊运输机构设置在所述U型冷却集管下方；排风机构，设置在所述冷却罩上，所述排风机构设置在所述U型冷却集管上方；其中，所述轧辊运输机构将待冷却轧辊运输到所述冷却罩内的所述U型冷却集管下方，所述U型冷却集管的喷咀对所述待冷却轧辊进行冷却，所述排风机构将所述轧辊冷却时产生的水蒸汽经所述冷却罩上的排气管道排放出去。
进一步地，所述轧辊运输机构包括：运输轨道，设置在所述U型冷却集管的下方，所述运输轨道设置在所述支撑机构上；轧辊运输车，设置在所述运输轨道上；驱动部件，一端与所述支撑机构连接，另一端与所述轧辊运输车连接。
进一步地，所述驱动部件包括：液压缸，一端与所述支撑机构连接；驱动铰链，一端与所述液压缸的另一端连接，另一端与所述轧辊运输车连接。
进一步地，所述支撑机构包括：支撑底座；导向滚轮，设置在所述支撑底座上，所述导向滚轮设置在所述轧辊运输机构两侧。
进一步地，所述排风机构包括：冷却风扇，设置在所述冷却罩上，所述冷却风扇设置在所述U型冷却集管上方。
本发明提供的轧辊冷却的方法通过轧辊运输机构将待冷却轧辊运输到冷却罩内，将冷却罩固定在支撑机构上，冷却罩能够防止冷却水飞溅，将冷却罩内的U型冷却集管的喷咀开启，喷咀向轧辊运输机构上叠放的待冷却轧辊表面进行连续不断的环绕式喷水冷却，由于U型冷却集管环绕在待冷却轧辊的周围，密集布置的喷咀能够保证冷却水均匀的喷射到轧辊表面，提高了冷却的均匀性，将冷却罩上的排风机构开启，排风机构将轧辊冷却时产生的水蒸汽经冷却罩上的排气管道排放出去，加速轧辊冷却区的空气流通，提高轧辊的冷却速度，当轧辊的温度冷却到所要求的温度，关闭U型冷却集管的喷咀和排风机构，停止喷水冷却和空气流通，通过轧辊运输机构将轧辊运输至轧辊吊运位，将轧辊从轧辊运输机构上吊至磨床进行磨削，以获得工艺制度期望的初始辊形，提高生产效率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的轧辊冷却的方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的轧辊冷却的装置的主视图；
图3为图2中轧辊冷却的装置的左视图；
图4为图2中轧辊冷却的装置在轧辊吊运位的工作示意图；
图5为图2中轧辊冷却的装置在轧辊冷却位的工作示意图。
具体实施方式
参见图1，本发明实施例提供的一种轧辊冷却的方法包括以下步骤：
步骤1，通过轧辊运输机构4将待冷却轧辊6运输到冷却罩2内，将所述冷却罩2固定在支撑机构1上。
步骤2，将所述冷却罩2内的U型冷却集管3的喷咀开启，所述喷咀向轧辊运输机构4上叠放的待冷却轧辊6表面进行连续不断的环绕式喷水冷却。
步骤3，将所述冷却罩2上的排风机构5开启，所述排风机构5将所述轧辊6冷却时产生的水蒸汽经所述冷却罩2上的排气管道2-1排放出去。
步骤4，当所述轧辊6的温度冷却到所要求的温度，关闭所述U型冷却集管3的喷咀和排风机构5，停止喷水冷却和空气流通。
步骤5，通过所述轧辊运输机构4将所述轧辊6运输至轧辊吊运位，将所述轧辊6从轧辊运输机构4上吊至磨床进行磨削。
详细介绍轧辊运输机构4的结构。
所述轧辊运输机构4包括：运输轨道4-1、轧辊运输车4-2及驱动部件4-3。
所述运输轨道4-1设置在所述U型冷却集管3的下方，所述运输轨道4-1固定设置在所述支撑机构1上。具体地，在本实施方式中，所述运输轨道4-1通过螺栓固定设置在所述支撑机构1上，在其它实施方式中，所述运输轨道4-1可通过其它方式如焊接等固定设置在所述支撑机构1上。
所述轧辊运输车4-2设置在所述运输轨道4-1上，所述轧辊运输车4-2的初始位置为轧辊吊运位，所述轧辊运输车4-2在所述运输轨道4-1上动作。
所述驱动部件4-3一端与所述支撑机构1固定连接。具体地，在本实施方式中，所述驱动部件4-3一端通过螺栓与所述支撑机构1固定连接，在其它实施方式中，所述驱动部件4-3一端可通过其它方式如轴销等与所述支撑机构1固定连接。所述驱动部件4-3另一端与所述轧辊运输车4-2固定连接。具体地，在本实施方式中，所述驱动部件4-3另一端通过螺栓与所述轧辊运输车4-2固定连接，在其它实施方式中，所述驱动部件4-3另一端可通过其它方式如轴销等与所述轧辊运输车4-2固定连接。所述驱动部件4-3包括：液压缸4-32及驱动铰链4-31。所述液压缸4-32一端与所述支撑机构1固定连接。具体地，在本实施方式中，所述液压缸4-32一端通过螺栓与所述支撑机构1固定连接，在其它实施方式中，所述液压缸4-32一端可通过其它方式如轴销等与所述支撑机构1固定连接。所述驱动铰链4-31一端与所述液压缸4-32的另一端连接。具体地，在本实施方式中，所述驱动铰链4-31一端通过螺栓与所述液压缸4-32的另一端连接，在其它实施方式中，所述驱动铰链4-31一端可通过其它方式如轴销等与所述液压缸4-32的另一端连接。所述驱动铰链4-31另一端与所述轧辊运输车4-2连接。具体地，在本实施方式中，所述驱动铰链4-31另一端通过螺栓与所述轧辊运输车4-2连接，在其它实施方式中，所述驱动铰链4-31另一端可通过其它方式如轴销等与所述轧辊运输车4-2连接。
详细介绍支撑机构1的结构。
所述支撑机构1包括：支撑底座1-1及导向滚轮-2。
所述导向滚轮1-2活动设置在所述支撑底座1-1上。具体地，在本实施方式中，所述导向滚轮1-2通过转轴活动设置在所述支撑底座1-1上，在其它实施方式中，所述导向滚轮1-2可通过其它方式如轴销等活动设置在所述支撑底座1-1上。所述导向滚轮1-2设置在所述轧辊运输机构4两侧，所述导向滚轮1-2约束所述轧辊运输机构4的动作方向。
详细介绍排风机构5的结构。
所述排风机构5包括：冷却风扇5-1。
所述冷却风扇5-1固定设置在所述冷却罩2上。具体地，在本实施方式中，所述冷却风扇5-1通过螺栓固定设置在所述冷却罩2上，在其它实施方式中，所述冷却风扇5-1可通过其它方式如轴销等固定设置在所述冷却罩2上。所述冷却风扇5-1设置在所述U型冷却集管3上方，将所述轧辊6冷却时产生的水蒸汽经冷却罩2上的排气管道2-1排放出去。
参见图2-5，本发明还提供一种轧辊冷却的装置，其特征在于，包括：支撑机构1、冷却罩2、U型冷却集管3、轧辊运输机构4及排风机构5。
所述冷却罩2设置在所述支撑机构1上，所述冷却罩上开设有排气管道2-1。
所述U型冷却集管3设置在所述冷却罩2内，所述U型冷却集管3与所述支撑机构1连接，所述U型冷却集管3设置有喷咀。
所述轧辊运输机构4与所述支撑机构1连接，所述轧辊运输机构4设置在所述U型冷却集管3下方。
所述排风机构5设置在所述冷却罩2上，所述排风机构5设置在所述U型冷却集管3上方。
其中，所述轧辊运输机构4将待冷却轧辊6运输到所述冷却罩2内的所述U型冷却集管3下方，所述U型冷却集管3的喷咀对所述待冷却轧辊6进行冷却，所述排风机构5将所述轧辊6冷却时产生的水蒸汽经所述冷却罩2上的排气管道2-1排放出去。
详细介绍轧辊运输机构4的结构。
所述轧辊运输机构4包括：运输轨道4-1、轧辊运输车4-2及驱动部件4-3。
所述运输轨道4-1设置在所述U型冷却集管3的下方，所述运输轨道4-1固定设置在所述支撑机构1上。具体地，在本实施方式中，所述运输轨道4-1通过螺栓固定设置在所述支撑机构1上，在其它实施方式中，所述运输轨道4-1可通过其它方式如焊接等固定设置在所述支撑机构1上。
所述轧辊运输车4-2设置在所述运输轨道4-1上，所述轧辊运输车4-2的初始位置为轧辊吊运位，所述轧辊运输车4-2在所述运输轨道4-1上动作。
所述驱动部件4-3一端与所述支撑机构1固定连接。具体地，在本实施方式中，所述驱动部件4-3一端通过螺栓与所述支撑机构1固定连接，在其它实施方式中，所述驱动部件4-3一端可通过其它方式如轴销等与所述支撑机构1固定连接。所述驱动部件4-3另一端与所述轧辊运输车4-2固定连接。具体地，在本实施方式中，所述驱动部件4-3另一端通过螺栓与所述轧辊运输车4-2固定连接，在其它实施方式中，所述驱动部件4-3另一端可通过其它方式如轴销等与所述轧辊运输车4-2固定连接。所述驱动部件4-3包括：液压缸4-32及驱动铰链4-31。所述液压缸4-32一端与所述支撑机构1固定连接。具体地，在本实施方式中，所述液压缸4-32一端通过螺栓与所述支撑机构1固定连接，在其它实施方式中，所述液压缸4-32一端可通过其它方式如轴销等与所述支撑机构1固定连接。所述驱动铰链4-31一端与所述液压缸4-32的另一端连接。具体地，在本实施方式中，所述驱动铰链4-31一端通过螺栓与所述液压缸4-32的另一端连接，在其它实施方式中，所述驱动铰链4-31一端可通过其它方式如轴销等与所述液压缸4-32的另一端连接。所述驱动铰链4-31另一端与所述轧辊运输车4-2连接。具体地，在本实施方式中，所述驱动铰链4-31另一端通过螺栓与所述轧辊运输车4-2连接，在其它实施方式中，所述驱动铰链4-31另一端可通过其它方式如轴销等与所述轧辊运输车4-2连接。
详细介绍支撑机构1的结构。
所述支撑机构1包括：支撑底座1-1及导向滚轮-2。
所述导向滚轮1-2活动设置在所述支撑底座1-1上。具体地，在本实施方式中，所述导向滚轮1-2通过转轴活动设置在所述支撑底座1-1上，在其它实施方式中，所述导向滚轮1-2可通过其它方式如轴销等活动设置在所述支撑底座1-1上。所述导向滚轮1-2设置在所述轧辊运输机构4两侧，所述导向滚轮1-2约束所述轧辊运输机构4的动作方向。
详细介绍排风机构5的结构。
所述排风机构5包括：冷却风扇5-1。
所述冷却风扇5-1固定设置在所述冷却罩2上。具体地，在本实施方式中，所述冷却风扇5-1通过螺栓固定设置在所述冷却罩2上，在其它实施方式中，所述冷却风扇5-1可通过其它方式如轴销等固定设置在所述冷却罩2上。所述冷却风扇5-1设置在所述U型冷却集管3上方，将所述轧辊6冷却时产生的水蒸汽经冷却罩2上的排气管道2-1排放出去。
为了更清楚的介绍本发明实施例，下面从本发明实施例的使用方法上予以介绍。
轧辊运输车4-2的初始位置为轧辊吊运位，从轧线上换下的待冷却轧辊6被成对吊放到轧辊运输车4-2上，启动液压系统，液压缸4-32的缸杆伸出，带动驱动铰链4-31移动，将轧辊运输车4-2移动至冷却罩2内的轧辊冷却位，冷却罩2能够防止冷却水飞溅，同时为冷却风扇5-1和排气管道2-1的安装提供了支撑。打开阀门，冷却水经U型冷却集管3的喷咀，向轧辊运输车4-2上叠放的待冷却轧辊6表面进行连续不断的环绕式喷水冷却，由于U型冷却集管3环绕在待冷却轧辊6的周围，密集布置的喷咀能够保证冷却水均匀的喷射到轧辊6表面，提高了冷却的均匀性。同时打开电源，启动冷却罩2上的冷却风扇5-1，将轧辊冷6却时产生的水蒸汽经排气管道2-1排放到厂房的外面，加速轧辊冷却区的空气流通，提高轧辊6的冷却速度。冷却一定时间后，轧辊6的温度冷却到所要求的温度，这时关闭冷却水阀门和冷却风扇5-1电源，停止喷水冷却和空气流通。启动液压系统，液压缸4-32的缸杆缩回，带动驱动铰链4-31移动，将轧辊运输车4-2移动至轧辊吊运位，用天车将轧辊6从运输车4-2上吊至磨床进行磨削，以获得工艺制度期望的初始辊形，轧辊运输车4-2能够方便轧辊6吊运和冷却，提高生产效率。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种轧辊冷却的方法，其特征在于，包括以下步骤：
通过轧辊运输机构(4)将待冷却轧辊(6)运输到冷却罩(2)内，将所述冷却罩(2)固定在支撑机构(1)上；
将所述冷却罩(2)内的U型冷却集管(3)的喷咀开启，所述喷咀向轧辊运输机构(4)上叠放的待冷却轧辊(6)表面进行连续不断的环绕式喷水冷却；
将所述冷却罩(2)上的排风机构(5)开启，所述排风机构(5)将所述轧辊(6)冷却时产生的水蒸汽经所述冷却罩(2)上的排气管道(2-1)排放出去；
当所述轧辊(6)的温度冷却到所要求的温度，关闭所述U型冷却集管(3)的喷咀和排风机构(5)，停止喷水冷却和空气流通；
通过所述轧辊运输机构(4)将所述轧辊(6)运输至轧辊吊运位，将所述轧辊(6)从轧辊运输机构(4)上吊至磨床进行磨削。
2.根据权利要求1所述的轧辊冷却的方法，其特征在于，所述轧辊运输机构(4)包括：
运输轨道(4-1)，设置在所述U型冷却集管(3)的下方，所述运输轨道(4-1)设置在所述支撑机构(1)上；
轧辊运输车(4-2)，设置在所述运输轨道(4-1)上；
驱动部件(4-3)，一端与所述支撑机构(1)连接，另一端与所述轧辊运输车(4-2)连接。
3.根据权利要求2所述的轧辊冷却的方法，其特征在于，所述驱动部件(4-3)包括：
液压缸(4-32)，一端与所述支撑机构(1)连接；
驱动铰链(4-31)，一端与所述液压缸(4-32)的另一端连接，另一端与所述轧辊运输车(4-2)连接。
4.根据权利要求1所述的轧辊冷却的方法，其特征在于，所述支撑机构(1)包括：
支撑底座(1-1)；
导向滚轮(1-2)，设置在所述支撑底座(1-1)上，所述导向滚轮(1-2)设置在所述轧辊运输机构(4)两侧。
5.根据权利要求1所述的轧辊冷却的方法，其特征在于，所述排风机构(5)包括：
冷却风扇(5-1)，设置在所述冷却罩(2)上，所述冷却风扇(5-1)设置在所述U型冷却集管(3)上方。
6.一种轧辊冷却的装置，其特征在于，包括：
支撑机构(1)；
冷却罩(2)，设置在所述支撑机构(1)上，所述冷却罩上开设有排气管道(2-1)；
U型冷却集管(3)，设置在所述冷却罩(2)内，所述U型冷却集管(3)与所述支撑机构(1)连接，所述U型冷却集管(3)设置有喷咀；
轧辊运输机构(4)，与所述支撑机构(1)连接，所述轧辊运输机构(4)设置在所述U型冷却集管(3)下方；
排风机构(5)，设置在所述冷却罩(2)上，所述排风机构(5)设置在所述U型冷却集管(3)上方；
其中，所述轧辊运输机构(4)将待冷却轧辊(6)运输到所述冷却罩(2)内的所述U型冷却集管(3)下方，所述U型冷却集管(3)的喷咀对所述待冷却轧辊(6)进行冷却，所述排风机构(5)将所述轧辊(6)冷却时产生的水蒸汽经所述冷却罩(2)上的排气管道(2-1)排放出去。
7.根据权利要求6所述的轧辊冷却的方法，其特征在于，所述轧辊运输机构(4)包括：
运输轨道(4-1)，设置在所述U型冷却集管(3)的下方，所述运输轨道(4-1)设置在所述支撑机构(1)上；
轧辊运输车(4-2)，设置在所述运输轨道(4-1)上；
驱动部件(4-3)，一端与所述支撑机构(1)连接，另一端与所述轧辊运输车(4-2)连接。
8.根据权利要求7所述的轧辊冷却的方法，其特征在于，所述驱动部件(4-3)包括：
液压缸(4-32)，一端与所述支撑机构(1)连接；
驱动铰链(4-31)，一端与所述液压缸(4-32)的另一端连接，另一端与所述轧辊运输车(4-2)连接。
9.根据权利要求6所述的轧辊冷却的方法，其特征在于，所述支撑机构(1)包括：
支撑底座(1-1)；
导向滚轮(1-2)，设置在所述支撑底座(1-1)上，所述导向滚轮(1-2)设置在所述轧辊运输机构(4)两侧。
10.根据权利要求6所述的轧辊冷却的方法，其特征在于，所述排风机构(5)包括：
冷却风扇(5-1)，设置在所述冷却罩(2)上，所述冷却风扇(5-1)设置在所述U型冷却集管(3)上方。
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