CN107159723B - 斯太尔摩空冷线侧壁压风装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种斯太尔摩空冷线侧壁压风装置。它是在斯太尔摩空冷线的辊道两侧内壁面上固定安装压风装置，该压风装置向辊道内部延伸而不与线材接触，能够控制空气在辊道内的运动方向，改变线材表面对流换热强度，实现对线材的温度分布和组织分布的控制。本发明引导空气向盘条边缘高密度搭接点区域集中，增强盘条高密度区域的对流换热，提高线材盘元的温度均匀性，从而提高线材组织均匀性和性能稳定性的目的，本发明有可靠的流体动力学和传热学理论基础支撑，结构简单，安装方便，安全可靠。

Description

斯太尔摩空冷线侧壁压风装置
技术领域
本发明涉及斯太尔摩冷却线风冷区域，属于钢材轧制领域。
背景技术
高速线材经过减定径机组后，立即穿水冷却至接近相变温度，紧接着进入斯太尔摩线，通过鼓风机鼓风使线材冷却。
斯太尔摩空冷线，约长100米，整个冷却线对应有若干个风箱，风箱连结鼓风机和辊道，鼓风机鼓出来的风，通过风箱供给辊道上的盘条，带走盘条的热量。强制对流换热和辐射换热是线材降温的主要途径，其中强制对流占主导地位。
斯太尔摩线控制冷却主要通过调节鼓风风量，佳灵装置角度，辊道速度来控制线材冷速。但是由于盘条的特殊结构，盘条中心区域线材堆积稀疏，密度小，空气流经线材速度快，对流换热强，温降速度快；但是在盘条上层靠近两侧最边缘位置线材堆积密集，密度大，温降速率慢，这是由于空气流经盘条边缘，受到线材的阻拦，由于盘条密度较大，空气从盘条两侧绕开，在盘条上下层空隙和上层盘条背风面形成低风速区域，对流换热弱。在冷却过程中，盘条温度分布不均匀，尤其在两侧靠近盘条最边缘的高密度区域，温度比中心位置高很多，有时甚至能达到100℃。降温速度不均匀，会导致盘条最终组织和机械性能分布不均匀，影响线材的质量。通过现有的手段并不能有效解决以上问题。
从检索的专利来看，目前用于改善吐丝后盘条温度均匀性的专利主要集中于几类：一种是通过吐丝口添加气雾冷却装置对搭接点进行冷却，以达到均匀冷却的目的，如CN1603021A；第二类是通过改变辊道结构，利用镂空辊增加边部风量大小，增大搭接点冷却强度，如CN201693003U；第三类通过对侧壁冷却从而改变边部盘条的边界条件实现均匀冷却，如CN201735608U。未检索到利用盘条上方添加压风装置改变盘条温度均匀性的专利。
由盘条的复杂结构导致的线材机械性能分布不均匀，是斯太尔摩冷却线普遍存在的问题，优化线材产品的组织性能，提高产品性能的稳定性，是当前行业一个亟待解决的问题。
发明内容
为克服高速线材在斯太尔摩空冷过程中温度分布不均匀的问题，本发明的目的在于提供一种斯太尔摩空冷线侧壁压风装置，改变线材周围空气流向，引导空气向盘条边缘线材堆积密集区域集中，增强盘条边缘区域的对流换热。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
斯太尔摩空冷线侧壁压风装置，其特征在于：固定安装压风装置在斯太尔摩空冷线的辊道两边内侧壁面上，该压风装置向辊道内部延伸且不与线材接触，能够控制空气在辊道内运动方向，改变线材表面对流换热强度，实现对线材的温度分布和组织分布的控制。
作为本发明的一种优选技术方案，正三角形隔板垂直固定在辊道两侧内壁上，正三角形隔板一条直角边通过焊接的方式固定在辊道两边内侧壁面上，另一条直角边为隔板上沿，隔板向辊道内部延伸，宽度为200～300mm，隔板下沿距离辊筒上沿50～100mm，隔板下沿距离辊道顶端50～100mm，本发明能够控制空气在辊道内运动方向，改变线材表面对流换热强度，实现对线材的温度分布和组织分布的控制。
作为本发明的另一种优选技术方案，倒三角形隔板垂直固定在辊道两侧内壁上，倒三角形隔板一条直角边通过焊接的方式固定在辊道两边内侧壁面上，另一条直角边为隔板下沿，隔板向辊道内部延伸，宽度为200～300mm，隔板下沿距离辊筒上沿50～100mm，隔板下沿距离辊道顶端50～100mm，本发明能够控制空气在辊道内运动方向，改变线材表面对流换热强度，实现对线材的温度分布和组织分布的控制。
作为本发明的另一种优选技术方案，一组导流隔板被设置固定在辊道两侧内壁上，其特征在于，导流隔板焊接的方法固定在斯太尔摩空冷线的辊道两边内侧壁面上，导流隔板包括若干隔板、若干伸缩架和转轴，隔板之间采用转轴和伸缩架连接，导流隔板组能够控制空气在辊道内运动方向，改变线材表面对流换热强度，实现对线材的温度分布和组织分布的控制，导流隔板组能够通过转轴旋转和伸缩架伸缩改变形状，以适应不同钢种的要求。
本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著技术进步。本发明专利有可靠的流体动力学、传热学等理论基础支撑，安装方便，安全可靠。本发明专利改善了盘条高密度搭接点位置的散热，提高了盘条温度均匀性和线材性能的稳定性。与现有技术相比较，本发明具有显而易见的突出实质性特点和显著技术进步。
附图说明
图1为本发明的一种斯太尔摩空冷线侧壁压风装置的导流隔板的示意图。
图2为本发明的正三角形导流隔板的示意图。
图3为本发明的正三角形导流隔板的示意图。
图4为本发明的倒三角形导流隔板的示意图。
具体实施方式
以下结合附图的优选实施例对本发明专利作进一步的详细描述，但下述实施例不应理解为对本发明的限制。
实施例一：
参见图1～图4，本斯太尔摩空冷线侧壁压风装置，其特征在于：在斯太尔摩空冷线的辊道两边内侧壁面上固定安装压风装置，该压风装置向辊道内部延伸且不与线材接触，能够控制空气在辊道内运动方向，改变线材表面对流换热强度，实现对线材的温度分布和组织分布的控制。
实施例二：
本实施例与实施例一基本相同，特别之处如下：
参见图2和图3，所述压风装置包括正三角形隔板1，正三角形隔板1一条直角边通过焊接的方式固定在辊道两边内侧壁面2上，另一条直角边为正三角形隔板1上沿，正三角形隔板1向辊道内部延伸，宽度为200～300mm，正三角形隔板1下沿距离辊筒3上沿50～100mm，正三角形隔板1下沿距离辊道4顶端50～100mm；正三角形隔板1能够控制空气在辊道内运动方向，改变线材表面对流换热强度，实现对线材的温度分布和组织分布的控制。应用该案例中的装置后，线圈边缘和线圈中心位置的温差减小了4.31℃。
实施例三：
本实施例与实施例一基本相同，特别之处如下：
参见图4，所述压风装置包括倒三角形隔板1’，倒三角形隔板1’的一条直角边通过焊接的方式固定在辊道两边内侧壁面2上，另一条直角边为倒三角形隔板1’下沿，倒三角形隔板1’向辊道内部延伸，宽度为200～300mm，倒三角形隔板1’下沿距离辊筒3上沿50～100mm，倒三角形隔板1’下沿距离辊道4顶端50～100mm，倒三角形隔板1’能够控制空气在辊道内运动方向，改变线材表面对流换热强度，实现对线材的温度分布和组织分布的控制。应用该案例中的装置后，线圈边缘和线圈中心位置的温差减小了5.13℃。
实施例四：
本实施例与实施例一基本相同，特别之处如下：
所述压风装置采用导流隔板，该导流隔板采用焊接的方法固定在斯太尔摩空冷线的辊道两边内侧壁面上，包括若干隔板、若干伸缩架和转轴，隔板之间采用转轴和伸缩架连接。参见图1，所述导流隔板为简单导流隔板组，一号转轴2″通过连接座1″焊接在辊道两侧隔板内壁2上，一号隔板3″通过一号转轴2″转动固定在辊道内壁2上，一号隔板3″能相对辊道壁面旋转，二号隔板5″通过二号转轴4″与一号隔板3″转动连接，二号隔板5″能够相对一号隔板3″转动，二号隔板5″内侧设置有伸缩隔板6″，伸缩隔板6″能够伸缩改变二号隔板5″的长度；所述简单导流隔板组能够控制空气在辊道内运动方向，改变线材表面对流换热强度，实现对线材的温度分布和组织分布的控制，简单导流隔板组能够通过转轴旋转和伸缩架伸缩改变形状，以适应不同钢种的要求。

Claims (5)

1.斯太尔摩空冷线侧壁压风装置，其特征在于：在斯太尔摩空冷线的辊道两边内侧壁面上固定安装压风装置，该压风装置向辊道内部延伸且不与线材接触，能够控制空气在辊道内运动方向，改变线材表面对流换热强度，实现对线材的温度分布和组织分布的控制。
2.根据权利要求1所述的斯太尔摩空冷线侧壁压风装置，其特征在于：所述压风装置包括正三角形隔板(1)，正三角形隔板(1)一条直角边通过焊接的方式固定在辊道两边内侧壁面(2)上，另一条直角边为正三角形隔板(1)上沿，正三角形隔板(1)向辊道内部延伸，宽度为200～300mm，正三角形隔板(1)下沿距离辊筒(3)上沿50～100mm，正三角形隔板(1)下沿距离辊道(4)顶端50～100mm；正三角形隔板(1)能够控制空气在辊道内运动方向，改变线材表面对流换热强度，实现对线材的温度分布和组织分布的控制。
3.根据权利要求1所述的斯太尔摩空冷线侧壁压风装置，其特征在于：所述压风装置包括倒三角形隔板(1’)，倒三角形隔板(1’)一条直角边通过焊接的方式固定在辊道两边内侧壁面(2)上，另一条直角边为倒三角形隔板(1’)下沿，倒三角形隔板(1’)向辊道内部延伸，宽度为200～300mm，倒三角形隔板(1’)下沿距离辊筒(3)上沿50～100mm，倒三角形隔板(1’)下沿距离辊道(4)顶端50～100mm，倒三角形隔板(1’)能够控制空气在辊道内运动方向，改变线材表面对流换热强度，实现对线材的温度分布和组织分布的控制。
4.根据权利要求1所述的斯太尔摩空冷线侧壁压风装置，其特征在于：所述压风装置为导流隔板，该导流隔板采用焊接的方法固定在斯太尔摩空冷线的辊道两边内侧壁面上，包括若干隔板、若干伸缩架和转轴，隔板之间采用转轴和伸缩架连接，导流隔板能够控制空气在辊道内运动方向，改变线材表面对流换热强度，实现对线材的温度分布和组织分布的控制，导流隔板能够通过转轴旋转和伸缩架伸缩改变形状，以适应不同钢种的要求。
5.根据权利要求4所述的斯太尔摩空冷线侧壁压风装置，其特征在于：所述导流隔板为简单导流隔板组，一号转轴(2”)通过连接座(1”)焊接在辊道两边内侧壁面(2)上，一号隔板(3”)通过一号转轴(2”)转动固定在辊道两边内侧壁面(2)上，一号隔板(3”)能相对辊道壁面旋转，二号隔板(5”)通过二号转轴(4”)与一号隔板(3”)转动连接，二号隔板(5”)能够相对一号隔板(3”)转动，二号隔板(5”)内侧设置有伸缩隔板(6”)，伸缩隔板(6”)能够伸缩改变二号隔板(5”)的长度；所述简单导流隔板组能够控制空气在辊道内运动方向，改变线材表面对流换热强度，实现对线材的温度分布和组织分布的控制，简单导流隔板组能够通过转轴旋转和伸缩架伸缩改变形状，以适应不同钢种的要求。
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