CN109382412A - 一种两辊热轧管装置及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种两辊热轧管装置及使用方法，该装置包括机架，机架内设有两个轧辊，两轧辊中间为轧制区，还包括控制系统，轧制区入口处由近至远依次设有测温装置、随动式感应加热器和固定式感应加热器，随动式感应加热器和固定式感应加热器均为环状且环的中心均与轧制区中心线同轴，测温装置与控制系统电连接，控制系统与随动式感应加热器和固定式感应加热器电连接。本发明采用感应加热器，实现对管坯的自动加热，结构简单，加热效率高，安全性好，并对加入水冷系统，延长了轧辊和轧辊轴的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于冶金设备，特别是一种两辊热轧管装置及使用方法。
背景技术
随着我国经济的发展，近年来在核电、军工等领域需求大量的难熔金属管材，这种管材耐高温性能良好，在高温下仍可具备优秀的机械性能，而这样的管材由于其特殊的材料特性，必须在热态下生产。现有技术中，在管坯进入轧制变形区前，由人工采取火焰加热方式使管坯加热到轧制工艺要求的温度，加热温度不准确不可控，直接影响到产品质量，劳动效率低，现场工作环境恶劣，此外也会带来安全隐患。现有技术中，也未能对轧辊、轧辊轴进行冷却，轧辊、轧辊轴的实际使用寿命大为缩短。
发明内容
本发明的目的是提供一种两辊热轧管装置及使用方法，以解决现有技术中，管坯加热不便以及高温环境影响轧辊轴使用寿命的问题。
本发明是通过以下技术方案实现目的的，一种两辊热轧管装置，包括机架，机架内设有两个轧辊，两轧辊中间为轧制区，还包括控制系统，轧制区入口处由近至远依次设有测温装置、随动式感应加热器和固定式感应加热器，随动式感应加热器和固定式感应加热器均为圆环状加热器且圆环的中心均与轧制区中心线同轴，测温装置与控制系统电连接，控制系统与随动式感应加热器和固定式感应加热器电连接。
进一步的，测温装置和随动式感应加热器均连接在机架上。进一步的，所述轧辊中为轧辊轴，轧辊轴为中空结构，轧辊轴一端开有深孔，轧辊轴一端还可拆卸的连接有冷却循环水配管，冷却循环水配管通过深孔与轧辊轴中空的内部连通。
进一步的，所述冷却循环水配管包括热水回水管和冷水进水管，热水回水管与深孔连接，热水回水管为空心管，热水回水管内设有冷水进水管。
进一步的，其中热水回水管末端设有伸入深孔内的热水回水孔，冷水进水管末端设有突出的冷水进水孔，热水回水孔为空心孔，冷水进水孔在热水回水孔内。
进一步的，所述冷水进水孔伸出热水回水孔外。
进一步的，所述控制系统为PLC控制器。
进一步的，所述控制系统通过测温装置检测经随动式感应加热器3加热后的管坯的温度，并由控制系统增加或减小随动式感应加热器和固定式感应加热器的加热功率。
一种两辊热轧管装置的使用方法，其特征是：使用时，轧机的送进机构将管坯向轧机内送，管坯穿过随动式感应加热器和固定式感应加热器的加热环进入轧制区，穿过时，管坯被随动式感应加热器和固定式感应加热器加热，在进入轧制区时，测温装置检测经随动式感应加热器加热后的管坯的温度，并将温度反馈给控制系统，由控制系统来增加或减小随动式感应加热器和固定式感应加热器的加热功率，使得管坯的温度符合轧制工艺要求。
本发明的有益效果在于：
1、通过感应加热器对准备轧制的管坯进行加热，温度准确可控，无需人工加热，工作效率高且安全性好，同时测量管坯温度，实现温度闭环控制，进一步提高了工作效率。
2、通过冷却循环水系统对轧辊和轧辊轴进行冷却，提高了在高温环境下轧辊和轧辊轴的使用寿命。
3、测温装置和加热感应器固定在机架上，随机架一起运动，与轧制区入口的距离固定，使得管坯5进入轧制区时的温度稳定，并且不会因测温装置距轧制区位置不定导致测得的管坯温度不准确，测量和加热的精度更高，产品质量好。
附图说明
图1为本发明结构主视图；
图2为本发明结构侧视图；
图3为图2中A处结构放大示意图；
图中1、机架；2、测温装置；3、随动式感应加热器；4、固定式感应加热器；5、管坯；6、冷却循环水配管；6-1、冷水进水管；6-1-1、冷水进水孔；6-2、热水回水管；6-2-1、热水回水孔；7、轧辊轴；8、轧辊；9、深孔。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明：
【实施例1】
如图1所示，一种两辊热轧管装置，包括机架1，机架1内设有两个轧辊8，两轧辊8中间为轧制区，管坯5经轧制区被轧辊8轧制，还包括控制系统，轧制区入口处由近至远依次设有测温装置2、随动式感应加热器3和固定式感应加热器4，随动式感应加热器3和固定式感应加热器4均为圆环状加热器且圆环的中心均与轧制区中心线同轴，测温装置2与控制系统电连接，控制系统与随动式感应加热器3和固定式感应加热器4电连接。
在使用时，轧机的送进机构将管坯5向轧机内送，管坯5穿过随动式感应加热器3和固定式感应加热器4的加热环进入轧制区，穿过时，管坯5被随动式感应加热器3和固定式感应加热器4加热，在进入轧制区时，测温装置2检测经随动式感应加热器3加热后的管坯5的温度，并将温度反馈给控制系统，由控制系统来增加或减小随动式感应加热器3和固定式感应加热器4的加热功率，使得管坯5的温度符合轧制工艺要求。
其中固定式感应加热器4功率大，起主要加热作用，随动式感应加热器3功率小，起辅助加热的作用。管坯5主要由固定式感应加热器4加热到轧制温度，由随动式感应加热器3来维持温度，防止管坯5在轧制过程中温度下降。
随动式感应加热器3和固定式感应加热器4均为环状且环的中心均与轧制区中心线同轴，保证了管坯5在加热及轧制过程中始终保持水平。
所述控制系统为PLC控制器。测温装置2将测得的温度反馈给PLC控制器，判断管坯5的实时温度比设定温度低还是高，以此调整穿过随动式感应加热器3和固定式感应加热器4的加热功率，当管坯5温度低时增大加热功率，管坯5温度高时降低加热功率，以此实现温度闭环控制，无需人工操作。
测温装置2和随动式感应加热器3均连接在机架1上。因机架1会在主机座内往复运动，轧制区入口的位置也就在不断变化，所以将测温装置2和随动式感应加热器3连接在机架上1，使得测温装置2和随动式感应加热器3相对于机架1的位置固定，这样可以保证管坯5在穿过随动式感应加热器3后不会因到轧制区距离不同而导致温度有所差异，提高了产品质量。测温装置2同理，使得测温装置2始终测得轧制区入口处管坯5的温度，使得温度闭环控制更为准确。其中起主要加热作用的固定式感应加热器4可以不连接在机架1上，可固定在轧机外的地面上，只需保持固定式感应加热器4的圆环加热部分与轧制区中心线保持在同一水平线上。
【实施例2】
如图2和图3所示，冷却循环水配管6与轧辊轴7连接结构放大示意图，在实施例1的基础上，所述轧辊8中为轧辊轴7，轧辊轴7为中空结构，轧辊轴7一端开有深孔9，轧辊轴7一端还可拆卸的连接有冷却循环水配管6，冷却循环水配管6通过深孔9与轧辊轴7中空的内部连通。因为管坯5轧制过程中为加热状态，与管坯5直接接触的轧辊8以及支撑轧辊8的轧辊轴7也会受到高温影响，需要在轧制过程中进行降温。将轧辊轴7设计为中空结构，并在轧辊轴7的一端开一个连通外部与轧辊轴7中空内部的深孔9，深孔9的直径小于轧辊轴7的直径，冷却循环水配管6通过法兰与螺栓可拆卸的连接到轧辊轴上，并且冷却循环水配管6的出口对准深孔9，方便水通过深孔9进入到轧辊轴7内部。
轧辊8安装在轧辊轴7上，通过向中空的轧辊轴7中注水并排出热水来实现冷却。
所述轧辊轴7一端开有深孔9，冷却循环水配管6通过深孔9与轧辊轴7连接。冷却循环水配管6伸入深孔9内，向轧辊轴7内部注水。
所述冷却循环水配管6包括热水回水管6-2和冷水进水管6-1，热水回水管6-2与深孔9连接，热水回水管6-2为空心管，热水回水管6-2的横截面为圆环状，热水回水管6-2内设有冷水进水管6-1。冷却循环水配管6分为热水回水管6-2和冷水进水管6-1两部分，热水回水管6-2与深孔9连接，负责将热水回收，而热水回水管6-2为一个空心管，圆环中的内环部分为空心部分，内环部分容纳冷水进水管6-1，冷水进水管6-1也同样伸入深孔9内，将冷水注入轧辊轴7的内部，加热后的热水从热水回水管6-2外环与内环之间的空隙内流出。热水回水管6-2的空心部分设有冷水进水管6-1，热水回水管6-2与深孔9连通，而比热水回水管6-2更细的冷水进水管6-1自然伸入深孔9内，与深孔9相连通，将冷水注入轧辊轴7内，冷水进入轧辊轴7内吸收轧辊轴7和轧辊8的热量，最终从热水回水管6-2流出，将热水排出，流出空间给冷水流入。
如图3所示，其中热水回水管6-2末端设有伸入深孔9内的热水回水孔6-2-1，冷水进水管6-1末端设有突出的冷水进水孔6-1-1，热水回水孔6-2-1为空心孔，冷水进水孔6-1-1在热水回水孔6-2-1内。
热水回水管6-2和热水回水孔6-2-1都是空心的，横截面为圆环状，而热水就在内环和外环之间的空隙流动。
所述冷水进水孔6-1-1伸出热水回水孔6-2-1外。方便冷水进入轧辊轴7内部，避免没有吸收热量就由热水回水管6-2流走。在工作时，管坯5沿轧机入口方向运输来，管坯5穿过固定式感应加热器4，再穿过随动式感应加热器3,进入轧机内进行轧制，在进入轧制前被轧机入口方向上的测温装置2检测温度，并将测得的温度传给控制系统，控制系统判断管坯5的温度比设定好的加工需要温度高还是低，当管坯5温度低于需要的温度时，控制系统增大随动式感应加热器3和固定式感应加热器4的加热功率，以此提高管坯5的温度；当管坯5温度高于需要的温度时，控制系统降低随动式感应加热器3和固定式感应加热器4的加热功率，以此降低管坯5的温度。
与此同时，轧制过程中的管坯5将热量传递给与管坯5直接接触的轧辊8以及支撑轧辊8的轧辊轴7，冷水经冷水进水管6-1、冷水进水孔6-1-1，穿过深孔9，进入轧辊轴7的内部吸收热量；吸收热量后的温水由深孔9进入到热水回水孔6-2-1和热水回水管6-2内，最终排出轧辊轴9内，通过冷热水的交替来降低轧辊8和轧辊轴7的温度。
冷水经冷水进水管6-1，最后由冷水进水孔6-1-1进入到轧辊轴7内部，轧辊8和轧辊轴7的温度后，经热水回水孔6-2-1，最终由热水回水管6-2排出，实现对轧辊8和轧辊轴7的降温。
本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。
Claims (9)
1.一种两辊热轧管装置，包括机架（1），机架（1）内设有两个轧辊（8），两轧辊（8）中间为轧制区，其特征在于：还包括控制系统，轧制区入口处由近至远依次设有测温装置（2）、随动式感应加热器（3）和固定式感应加热器（4），随动式感应加热器（3）和固定式感应加热器（4）均为圆环状加热器且圆环的中心均与轧制区中心线同轴，测温装置（2）与控制系统电连接，控制系统与随动式感应加热器（3）和固定式感应加热器（4）电连接。
2.根据权利要求1所述的一种两辊热轧管装置，其特征在于：测温装置（2）和随动式感应加热器（3）均连接在机架（1）上。
3.根据权利要求1所述的一种两辊热轧管装置，其特征在于：所述轧辊（8）中为轧辊轴（7），轧辊轴（7）为中空结构，轧辊轴（7）一端开有深孔（9），轧辊轴（7）一端还可拆卸的连接有冷却循环水配管（6），冷却循环水配管（6）通过深孔（9）与轧辊轴（7）中空的内部连通。
4.根据权利要求3所述的一种两辊热轧管装置，其特征在于：所述冷却循环水配管（6）包括热水回水管（6-2）和冷水进水管（6-1），热水回水管（6-2）与深孔（9）连接，热水回水管（6-2）为空心管，热水回水管（6-2）内设有冷水进水管（6-1）。
5.根据权利要求4所述的一种两辊热轧管装置，其特征在于：其中热水回水管（6-2）末端设有伸入深孔（9）内的热水回水孔（6-2-1），冷水进水管（6-1）末端设有突出的冷水进水孔（6-1-1），热水回水孔（6-2-1）为空心孔，冷水进水孔（6-1-1）在热水回水孔（6-2-1）内。
6.根据权利要求5所述的一种两辊热轧管装置，其特征在于：所述冷水进水孔（6-1-1）伸出热水回水孔（6-2-1）外。
7.根据权利要求1所述的一种两辊热轧管装置，其特征在于：所述控制系统为PLC控制器。
8.根据权利要求1所述的一种两辊热轧管装置，其特征在于：所述控制系统通过测温装置（2）检测经随动式感应加热器3加热后的管坯（5）的温度，并由控制系统增加或减小随动式感应加热器（3）和固定式感应加热器（4）的加热功率。
9.一种两辊热轧管装置的使用方法，其特征是：使用时，轧机的送进机构将管坯向轧机内送，管坯穿过随动式感应加热器和固定式感应加热器的加热环进入轧制区，穿过时，管坯被随动式感应加热器和固定式感应加热器加热，在进入轧制区时，测温装置检测经随动式感应加热器加热后的管坯的温度，并将温度反馈给控制系统，由控制系统来增加或减小随动式感应加热器和固定式感应加热器的加热功率，使得管坯的温度符合轧制工艺要求。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20190226 |