CN110586662A - 一种棒材全流程控轧控冷生产线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种棒材全流程控轧控冷生产线。该生产线包括加热炉、高压水除磷喷嘴、粗轧机组、1#飞剪、中轧机组、控轧装置、2#飞剪、精轧机组、过渡导槽、控冷装置、收口导槽、3#飞剪、副冷床、冷床、850t冷剪、精整三段链，在冷床的矫直板下方设第一冷却装置，在冷床的冷床本体下方及精整三段链的出口链下方均设第二冷却装置；改进了过渡导槽和控冷装置的结构；在粗轧机组入口、精轧机组入口、精轧机组出口、过渡导槽结构出口、副冷床出口、冷床入口、冷床出口、精整三段链的中间链入口、精整三段链的出口链入口和精整三段链的收集料框位置均设置温度测试仪。该生产线能实现产品生产全过程高精准的可柔性控制，降低合金生产成本。

Description

一种棒材全流程控轧控冷生产线

技术领域

本发明涉及一种棒材全流程控轧控冷生产线。

背景技术

现有棒材车间主要生产三种代表性产品：HRB500(E)系列产品，该产品含有高V合金，工艺采取高温开轧上冷床；普通HRB400(E)系列产品，工艺采取低温开轧+连续式控冷；出口材(代表性产品英标材)系列产品，工艺采取低温开轧+连续性控冷，表面形成完整的回火马氏体。三种产品对工艺有不同的要求，目前棒材生产线工艺流程过程简单：加热炉→高压水除鳞→粗轧机组→1#飞剪→中轧机组→2#飞剪→精轧机组→控冷装置→3#飞剪→冷床→850t冷剪→三段链→收集\打捆\称重。整体流程不能实现生产线全过程工艺柔性控制，为了满足产品品质要求，产品合金添加量较高，分析主要问题在于：

(1)生产线上温度监测不能做到轧件全过程温度的有效监督；(2)精轧机组与控冷装置之间原有过渡导槽设计结构存在不合理的问题：导槽底座采取固定式，导槽采用四段约55cm长无缝管放在一个支架上组成，导槽支管是由无缝管焊上导向入口制作的，用压板与斜铁将其固定在支架上，支架直接蹲放到固定底座上面。这一结构在棒材生产中出现堆钢事故时，运行中的棒材易堆坏设备，从而造成导槽支管严重变形，继续使用增加了堆钢事故概率。此外，导槽支管与导槽支架安装精度较差，且在上线使用时，通过调整导槽支架的左、右位置来调整前面精轧机组出口导卫及后面控冷装置入口的前后对中。由于过渡导槽、精轧机组轧机出口导卫、装配在横移小车上的冷却装置均是移动的，没有固定的轧制中心线参照点来做对照，前后对中全凭借肉眼观看，对中性极差，此处成为影响生产稳定性的关键点，也是长期堆钢的故障点。(3)控冷装置现有采用箱体式穿水箱，全长8.4m，安装在2个横移小车上，横移小车之间使用螺栓连接在一起，2个小车分别由单独液压缸驱动；穿水管后收口导槽也放在独立横移小车上面，横移小车分别由单独液压缸驱动，小车同步性较差，穿水箱前、后对中性差。穿水箱内部穿水管依靠圆形管夹实现穿水管的固定和对中，圆形管夹极易磨损，造成压紧不牢，也严重影响对中性。穿水装置没有反吹气(或反吹水)装置，钢筋向后带水严重，造成钢筋表面冷却不均，容易产生波浪湾，严重影响成品质量。最大问题是穿水装置无法实现单线单组或间断式调水，开水模式单一无法满足对规格工艺变换需求。(4)钢材在850-950℃状态下上冷床，后续没有采取有效降温手段，大规格钢材仅靠自然冷却降温，速度较慢，后续回火温度较高，组织晶粒会回火长大，钢材晶粒度变粗，导致性能下降。另外矫直板、齿条长时间处于高温热涨状态易变形，导致钢材弯曲变形，大规格冷却速度过慢，导致在冷剪剪切时出现弯头或毛刺，从而产生质量投诉。(5)钢材在大冷剪切时，温度在200℃-450℃之间，由于温度较高，钢材头部极易出现剪切弯头或毛刺，下游客户在焊接或者机械连接使用中带来较多问题，质量投诉也时有发生。(6)钢材到达三段链时，温度在200-400℃，此温度区间正好处于蓝脆区间，钢材头部变蓝，计数器无法正常工作，大大增加了工人的劳动强度。(7)钢材收集打捆时温度在200℃左右，此时钢材被打捆后堆垛存放，堆垛后的钢材温度高，散热速度慢，长时间处于时效状态，导致钢材性能下降明显，为避免钢筋时效后产品合格，必须增加更多的合金，增加了生产成本。

发明内容

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种棒材全流程控轧控冷生产线，能够实现全流程多点温度监测；保证生产线控轧控冷效果，棒材表面冷却均匀、冷却运行过程中不带水，实现了间歇式冷却；同时，能避免钢材上冷床及后续温度升高造成的品质下降问题，解决了现有技术中存在的问题。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种棒材全流程控轧控冷生产线，包括加热炉、高压水除磷喷嘴、粗轧机组、1#飞剪、中轧机组、控轧装置、2#飞剪、精轧机组、过渡导槽、控冷装置、收口导槽、3#飞剪、副冷床、冷床、850t冷剪、精整三段链，在冷床的矫直板下方设有第一冷却装置，在冷床的冷床本体下方及精整三段链的出口链下方均设有第二冷却装置；在粗轧机组入口、精轧机组入口、精轧机组出口、过渡导槽出口、控冷装置10中段、控冷装置10出口、副冷床21入口、冷床入口、冷床出口、精整三段链的中间链入口、精整三段链的出口链入口和精整三段链的收集料框位置均设置温度测试仪；

所述过渡导槽包括导向板和盖板，所述导向板顶部沿棒材运行方向开设有导槽；所述盖板设于导槽上方的导向板上、并与导槽形成供棒材运行的通道；盖板的一端与所述导向板铰接；

所述控冷装置包括沿棒材运行方向依次设置的水冷单元、反扑水单元和空过单元；所述过渡导槽、控冷装置及收口导槽安装于同一固定水梁上。

在控冷装置的水冷单元前还设有一空过单元。通过在水冷单元之前再设置一空过单元，能够避免控冷装置之前的过渡导槽出口设置的温度测试仪受到水冷单元的水喷溅的问题，较好的保护了外部温度测试仪正常工作。

所述冷床的矫直板为镂空矫直板，所述第一冷却装置包括若干个冷却单元，所述冷却单元包括：第一送风装置、风道、风室和风带；风道的进口与第一送风装置相连，风道的出口与风室的进口相连；风室的出口与若干个纵向平行设置的风带相连；风带的出口靠近镂空矫直板底面设置；在风道上安装有第一风量调节阀。

所述镂空矫直板为在矫直板的板面上规则或不规则布设的若干个上、下贯通设置的通孔；所述冷却单元包括设于镂空矫直板下方、沿垂直于棒材运行方向均匀间隔设置的多组；所述第一送风装置为变频式离心风机。

所述风带的出口部位呈外扩的喇叭口设置，便于增大冷却面积。

所述第一风量调节阀为电控气动调节阀。

所述风室包括设于镂空矫直板下方、沿冷床纵向均匀间隔设置的多个。

在各风室上方连接6个风带，各风带均匀间隔平行设置。

所述第二冷却装置包括第二送风装置和送风带；所述第二送风装置沿垂直于棒材运行方向均匀间隔设置；相邻第二送风装置交错设置；在送风带上设有第二风量调节阀。

所述第二送风装置为变频式轴流风机，送风带进口与变频式轴流风机相连，送风带出口与冷床本体底面或出口链的入口对应设置；各送风带竖直平行设置。

在冷床本体下方及出口链下方的变频式轴流风机为两列，两列变频式轴流风机冷床本体纵向或沿出口链纵向交错设置。

在精整三段链的中间链的出口位置设有自动计数器。

上述生产线还包括一控制器，所述控制器分别与各温度测试仪、第一送风装置、第二送风装置及第一、第二风量调节阀电连接。

所述控制器为PIC/STM控制器。控制器通过接收各温度测试仪的信号，对第一、第二送风装置或第一、第二风量调节阀进行调节，通过调控风压、风量，实现生产线上温度的调控。

盖板与导向板铰接的一端为沿板材运行方向的盖板的后端。

盖板的后端通过转轴与所述导向板转动连接，在转轴上设有限位部，在导向板的端部设有与所述限位部配合的抵接部，所述限位部与所述抵接部贴合以限制所述盖板的最大开合角度。

转轴经轴承座支撑设于导向板的上方。

所述限位部为固设于转轴上的限位块，限位块高于转轴设置；所述抵接部为设于靠近转轴的导向板端部上方的抵接板。

所述限位块固设于盖板上方转轴前侧，或者，所述限位块固设于转轴顶端。

所述限位块经螺栓与转轴固定相连，或者，所述限位块与转轴焊接固定。

限位块高出转轴的高度不大于抵接板宽度设置。如此设置，在保证限位块与抵接板顶面接触贴合的同时，避免限位块尺寸过大造成的浪费。

上述限位块与抵接板的设置，可以在棒材堆钢向上弹起盖板时，限制盖板被弹起的最大开合角度，避免盖板掀起向后翻转后因撞击力度过大导致盖板变形的情况，同时避免盖板向后开合碰触后续设备造成损伤。同时，也能方便人工掀起盖板至稳定打开的位置，便于人工解决堆钢事故。

在盖板的顶部固设有把手，便于人工开合盖板。

所述通道的入口端为喇叭口，便于棒材进入导槽，降低堆钢事故。

在导向板的底部设有沿垂直于板材运行方向设置的固定板，固定板延伸出导向板两侧边缘设置，在固定板上开设有固定孔。实际生产线上，通过固定板实现过渡导槽装置的安装。

在导向板的两侧分别固设有吊钩，便于安装时，通过吊装装置将过渡导槽装置吊至安装生产线上。导槽在垂直棒材运行方向平行开设有多个，以实现多线同时生产，提高生产效率。

所述过渡导槽、控冷装置及收口导槽均通过固定座安装于固定水梁上；在固定座内设有与固定水梁上的出水口相连通的进水通道，在固定座顶部设有出水口，所述出水口分别与水冷单元和反扑水单元的进水口相连。如此设置，较好的实现了控冷装置、过渡导槽及收口导槽的准确对中定位。

所述水冷单元包括设于固定水梁上的第一固定座，在第一固定座上安装冷却喷嘴；所述空过单元包括设于固定水梁上的第二固定座，在第二固定座上安装空过管；所述反扑水单元包括设于固定水梁上的第三固定座，在第三固定座上安装反向喷嘴；在第一、第二和第三固定座内均设有与固定水梁上的出水口相连通的进水通道，在各固定座顶部设有出水口，第一固定座的出水口与冷却喷嘴进口相连，第二固定座的出水口经设于空过管的管壁上的封堵部封堵，第三固定座的出水口与反向喷嘴的进水口相连。

冷却喷嘴与第一固定座卡接配合、空过管与第二底座卡接配合、反向喷嘴与第三固定座卡接配合。此处卡接配合可以采用卡台、凸台配合设置的方式，即冷却喷嘴和第一固定座安装处采用卡台、凸台配合蹲设的方式，空过管和第二固定座安装处采用卡台、凸台配合蹲设的方式，反向喷嘴与第三固定座安装处采用卡台、配合蹲设的方式，如此可以实现控冷装置上各单元之间的对中。

在第一固定座上设有用于固定冷却喷嘴的压紧部，在第三固定座上设有用于固定反向喷做的压紧部。所述压紧部为设于冷却喷嘴或反向喷嘴上方的横梁，所述横梁经支撑柱支撑固定于第一固定座或第三固定座的两端，在横梁上对应冷却喷嘴或反向喷嘴设有压紧螺栓，压紧螺栓穿过横梁上的螺纹孔与冷却喷嘴或反向喷嘴的顶面抵接固定。如此设置，可以保证工作过程中，冷却喷嘴或反向喷嘴进水工作时，冷却喷嘴、反向喷嘴与其所在的固定座卡接配合的稳固性。

所述冷却喷嘴包括喷嘴主体A和与喷嘴主体A相连的出口导套，所述反向喷嘴包括喷嘴主体B；喷嘴主体A和喷嘴主体B的棒材进口均为喇叭口；

喷嘴主体A包括依次密封装配相连的第一入口导管、第一储水盒体和第一出口导管；第一入口导管的后部、第一出口导管的前部均伸入第一储水盒体A内腔设置，第一出口导管的进水口呈喇叭口设置，第一出口导管的进水口前部套设于第一进水导管的后部外侧并与第一进水导管后部外侧间隙配合；在第一储水盒体底部设有冷却喷嘴进水口，冷却喷嘴进水口与第一固定座的出水口相连；第一入口导管、第一储水盒体和第一出口导管共同围成与冷却喷嘴进水口相连通的储水腔室；

喷嘴主体B包括依次密封装配相连的第二入口导管、第二储水盒体和第二出口导管；第二入口导管的后部、第二出口导管的前部均伸入第二储水盒体A内腔设置，第二入口导管的出水口呈喇叭口设置，第二入口导管的出水口后部套设于第二出水导管的前部外侧并与第二出口导管的前部外侧间隙配合；在第二储水盒体底部设有反向喷嘴进水口，反向喷嘴进水口与第三固定座的出水口相连；第二入口导管、第二储水盒体和第二出口导管共同围成与反向喷嘴进水口相连通的储水腔室。

第一储水盒体和第二储水盒体均为沿棒材运行方向贯通设置的盒体；喷嘴主体A的第一入口导管、第一储水盒体和第一出口导管经螺栓装配固定，喷嘴主体B的第二入口导管、第二储水盒体和第二出口导管经螺栓装配固定。

喷嘴主体A的第一入口导管和第一出口导管间隙配合形成进水缝A，进水缝A的进水方向与棒材运行方向呈钝角设置。

喷嘴主体B的第二入口导管和第二出口导管间隙配合形成进水缝B，进水缝B的进水方向与棒材运行方向呈锐角设置。如此，喷嘴主体B内的冷却水由储水腔室内经进水缝B形成与棒材运行方向相反的反扑水效果，避免了棒材带水。

喷嘴主体A的第一入口导管和第一储水盒体之间设有垫圈，通过增减垫圈调节进水缝A的大小；喷嘴主体B的第二入口导管和第二储水盒体之间设有垫圈，通过增减垫圈调节进水缝B的大小。

为了提高收口导槽的对中精度，收口导槽可以设置为以下结构，包括收集底座、收集板和防护罩，所述收集底座安装于固定水梁上；所述收集板固设于收集底座上，收集板顶部开设有若干个导槽，若干导槽沿棒材运行方向从导槽始端向导槽末端聚拢；防护罩扣设于导槽顶部的收集板上，与导槽形成供棒材运行的通道。在实际使用时，收口导槽的个数可以根据需要设定，轧钢常用的情况一般为2个或4个。

本发明的有益效果:

该棒材全流程控轧控冷生产线能实现产品生产全过程高精准的可柔性控制，降低合金生产成本。通过对生产线上全过程温度的有效监督，实现了全流程监控，了解生产线不同节点的温度情况。通过对冷床不同位置设置第一冷却装置和第二冷却装置，对出口链入口位置设置第二冷却装置，能够对现有生产线上因温度升高造成的不同流程节点上的缺陷进行避免，提升品质，无需再进行较多合金的添加，显著节约了成本。通过上述冷却装置设置，还避免了自动计数器在蓝脆区可能出现的计数不准确的问题，无需人工辅助计数，省时省力。通过对精轧机组和控冷装置之间的对中过渡导槽结构进行改进，可以防止棒材运行过程中堆钢时堆坏设备，在一定程度上延长了使用寿命，进而降低了使用成本，方便堆钢后人工修整；相较于传统的将过渡导槽装置蹲座在移动小车上，现改为固定形式，通过固定板将其固定在生产线上，可以提高轧制对中精度，降低堆钢事故率。控冷装置上反扑水单元的设置，与水冷单元及空过单元配合，避免了棒材冷却输送过程中带水，同时，水冷单元、反扑水及空过单元采用固定座安装于固定水梁上，与一同安装在固定水梁上的过渡导槽及收口导槽实现了更好的对中安装效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明第一冷却装置与矫直板配合结构示意图；

图3为第一冷却装置的单个冷却单元(不包括第一送风装置)的侧视结构示意图；

图4为本发明第二冷却装置结构示意图；

图5为本发明过渡导槽结构示意图；

图6为去除盖板的过渡导槽结构示意图；

图7为图5侧视结构示意图；

图8为本发明控冷装置的结构示意图；

图9为本发明过渡导槽、控冷装置及收口导槽装配结构示意图；

图10为为本发明控冷装置的水冷单元侧视结构示意图；

图11为图10侧视结构示意图；

图12为本发明喷嘴主体A和出口导套装配结构示意图；

图13为本发明喷嘴主体B的结构示意图。

图中，1、加热炉，2、高压水除磷喷嘴，3、粗轧机组，4、1#飞剪，5、中轧机，6、控轧装置，7、2#飞剪，8、精轧机组，9、过渡导槽，9.1、导向板，9.11、导槽，9.12、抵接板，9.13、固定板，9.14、吊钩，9.2、盖板，9.21、把手，9.3、转轴，9.4、轴承座，9.5、限位块，10、控冷装置，10.1水冷单元、10.11第一固定座、10.12、冷却喷嘴，10.2反扑水单元、10.21、第三固定座，10.22、反向喷嘴，10.3空过单元，10.31第二固定座，10.32空过管，11、3#飞剪，12、冷床，13、850t冷剪，14、精整三段链，15、矫直板，15.1通孔，16、第一冷却装置，16.1、第一送风装置，16.2、风道，16.3、风室，16.4、风带，16.5、第一风量调节阀，17、第二冷却装置，17.1第二送风装置、17.2送风带、17.3、第二风量调节阀，18、温度测试仪，19、自动计数器、20、收口导槽，21、副冷床，22、固定水梁，23、进水通道，24、卡台，25、凹台，26、压紧部，26.1、横梁，26.2、压紧螺栓，27、出口导套，27、出口导套，28、第一入口导管，29、第一储水盒体，30、第一出口导管，31、第二入口导管，32、第二储水盒体，33、第二出口导管，34、进水缝A，35、进水缝B。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-13所示，该棒材全流程控轧控冷生产线包括加热炉1、高压水除磷喷嘴2、粗轧机组3、1#飞剪4、中轧机组5、控轧装置6、2#飞剪7、精轧机组8、过渡导槽结构9、控冷装置10、收口导槽20、3#飞剪11、副冷床、冷床12、850t冷剪13、精整三段链14，后续为卸钢装置、打包机、称重装置、水平链；在冷床的矫直板15下方设有第一冷却装置16，在冷床本体下方及精整三段链的出口链下方均设有第二冷却装置17；在粗轧机组3入口、精轧机组8入口、精轧机组8出口、过渡导槽结构9出口、控冷装置10中段、控冷装置10出口、副冷床21入口、冷床入口、冷床出口、精整三段链14的中间链入口、精整三段链的出口链入口和精整三段链的收集料框位置均设置温度测试仪18。

所述冷床的矫直板15为镂空矫直板，所述镂空矫直板为在矫直板的板面上规则或不规则布设的若干个上、下贯通设置的通孔15.1。

所述第一冷却装置包括若干个冷却单元，各冷却单元包括：第一送风装置16.1、风道16.2、风室16.3和风带16.4；风道16.2的进口与第一送风装置16.1相连，风道的出口与风室16.3的进口相连；风室的出口与若干个纵向平行设置的风带16.4相连；风带的出口靠近镂空矫直板底面设置；在风道上安装有第一风量调节阀16.5，所述第一风量调节阀用于调节风道内的风量、风压。

所述冷却单元包括设于镂空矫直板下方、沿垂直于棒材运行方向均匀间隔设置的多组。

所述第一送风装置为变频式离心风机；所述风带的出口部位呈外扩的喇叭口设置。

所述风室包括设于镂空矫直板下方、沿冷床纵向均匀间隔设置的多个。

在各风室上方连接6个风带，各风带均匀间隔平行设置。

所述第二冷却装置17包括第二送风装置17.1和送风带17.2；所述第二送风装置沿垂直于棒材运行方向均匀间隔设置；相邻第二送风装置交错设置；在送风带上设有第二风量调节阀17.3。

第一、第二风量调节阀均为电控气动调节阀，采用现有电控气动调节阀进行安装使用。

所述第二送风装置为变频式轴流风机，送风带进口与变频式轴流风机相连，送风带出口与冷床本体底面或出口链的入口对应设置；各送风带竖直平行设置。

在冷床本体下方及出口链下方的变频式轴流风机为两列，两列变频式轴流风机冷床本体纵向或沿出口链纵向交错设置。采用这是布设方式，保证了冷床本体下方以及出口链的入口下方冷却的均匀性。

在精整三段链的中间链的出口位置设有自动计数器19。自动计数器可对钢材进行计数。由于现有计数器在温度蓝脆区无法对端部发蓝的钢材进行识别计数，造成了计数的不准确，通过生产线上第二冷却装置的设置，改善了蓝脆区问题，自动计数器完成自动计数，无需额外增加人工进行计数。

上述生产线还包括一控制器，所述控制器分别与各温度测试仪及第一、第二风量调节阀电连接。

所述控制器为PIC/STM控制器。控制器通过接收各温度测试仪的信号，对第一、第二送风装置或第一、第二风量调节阀进行调节，通过调控风压、风量，实现生产线上温度的调控。生产线上多个温度测试仪的设置，能够掌握轧线全流程温度变化。

改进的过渡导槽9包括导向板9.1和盖板9.2，所述导向板顶部沿棒材运行方向开设有导槽9.11；所述盖板设于导槽上方的导向板上、并与导槽形成供棒材运行的通道；盖板的后端与所述导向板铰接。盖板的后端通过转轴9.3与所述导向板转动连接。转轴9.3经轴承座9.4支撑设于导向板后部的上方。

所述限位部为固设于转轴上的限位块9.5，限位块高于转轴顶端设置，具体的，限位块固设于盖板上方转轴前侧；所述抵接部为设于导向板9.1后端部上方的抵接板9.12，即抵接板的设置不影响导向板内导槽内板材的正常运行。限位块高出转轴的高度不大于抵接板宽度设置。此处抵接板的设置，可以很好的限制盖板的最大开合角度，避免对后续设备撞击造成伤害。

抵接板的高度可以设在导向板顶面与转轴顶端之间，或者抵接板的顶面与转轴顶端齐平。

所述限位块经螺栓与转轴9.3固定相连。当然，所述限位块9.5与转轴也可以采用焊接固定。上述限位块9.5与抵接板9.12的设置，可以在棒材堆钢向上弹起盖板时，限制盖板被弹起的最大开合角度，避免盖板掀起向后翻转后因撞击力度过大导致盖板变形的情况，同时避免盖板向后开合碰触后续设备造成损伤。

在盖板的顶部固设有把手9.21，便于人工开合盖板。

所述通道的入口端为喇叭口，便于棒材进入导槽，降低堆钢事故。

在导向板9.1的底部设有沿垂直于板材运行方向设置的固定板9.13，固定板延伸出导向板两侧边缘设置，在固定板上开设有固定孔。实际生产线上，通过固定板实现过渡导槽结构的安装，具体的，同棒材轧制水冷装置安装在同一固定水梁上，以实现控冷装置和过渡导槽结构准确对中定位。

在导向板9.1的两侧分别固设有吊钩9.14，便于安装时，通过吊装装置将过渡导槽结构吊至安装生产线上。

导槽9.11在垂直棒材运行方向平行开设有多个，以实现多线同时生产，提高生产效率。

上述过渡导槽的限位块，也可以固设于转轴顶端，此时，限位板的最大高度可以设置为在限位块的后侧转至水平时正好与抵接板的顶面水平贴合，此时盖板则处于90°开合角度，既很好的避免了碰触后续设备，也方便人工开启后稳定放置、方便进行检修。

精轧机组与控冷装置之间的上述过渡导槽结构的设置，实现了控轧控冷及对中性要求，实现了更好的连续式冷却。

改进的控冷装置10包括沿棒材运行方向依次设置的水冷单元10.1、反扑水单元10.2和空过单元10.3；所述过渡导槽9、控冷装置及收口导槽20安装于同一固定水梁上22。上述水冷单元、反扑水单元及空过单元沿棒材运行方向上，各单元可以连续设置多组然后设置下一单元，主要由生产线长度和冷却效果决定。如图8所示。图8中示出了两组水冷单元、两组反扑水单元和两组空过单元装配连接结构示意图。

上述控冷装置、过渡导槽及收口导槽均安装于同一固定水梁22上，如图9所示。在固定水梁上沿棒材运行方向依次设有2组过渡导槽、控冷装置和4组收口导槽；此处控冷装置沿棒材生产方向依次设置空过单元、水冷单元、反扑水单元和空过单元。

水冷单元10.1包括设于固定水梁22上的第一固定座10.11、在第一固定座上安装冷却喷嘴10.12；空过单元10.3的空过管10.32通过第二固定座10.31固定；反扑水单元10.2包括设于固定水梁上的第三固定座10.21，在第三固定座上安装反向喷嘴10.22；在第一、第二和第三固定座内均设有与固定水梁22上的出水口相连通的进水通道23，在各固定座顶部设有出水口，第一固定座的出水口与冷却喷嘴进口相连，第二固定座的出水口与反向喷嘴的进水口相连，第三固定座的出水口经设于空过管的管壁上的封堵部封堵。前述各固定座结构相同，主要为了方便棒材多线切分轧制控冷装置的各单元进行替换，如调整边线与中线温差时，将中线固定座上的部分冷却喷嘴替换为空过管，至边线与中线温差小。由于空过管主要起到导向作用，其内不进行冷却水导入，固空过管与其所在的第二固定座的出水口是封堵相连的，即空过管替换至其他位置的固定座上时，装配好后，空过管的管壁上设置的封堵部对所在的固定座的出水口进行封堵；而冷却喷嘴或反向喷嘴在进行位置的改变时，能够实现与各固定座方便的装配。

上述空过管的封堵部，可以设置为与空过管的管壁固连的实心圆柱，实心圆柱端部与第二固定座的出水口配合并设置密封圈，通过装配固定于第二底座上。当空过管与其他固定座上的冷却喷嘴或反向喷嘴替换时，由于各固定底座结构相同，能够实现灵活装配。

冷却喷嘴与第一固定座10.11卡接配合、空过管与第二固定座10.31卡接配合、反向喷嘴与第三固定座10.21卡接配合。此处卡接配合可以采用卡台24、凸台25配合蹲设的方式，即冷却喷嘴和第一固定座安装处采用卡台(或者凹台)、凸台配合蹲设的方式，空过管和第二固定座安装处采用卡台、凸台配合蹲设的方式，反向喷嘴与第三固定座安装处采用卡台、配合蹲设的方式，如此可以实现控冷装置上各单元之间的水平对中。

在第一固定座上设有用于固定冷却喷嘴的压紧部26，在第三固定座上设有用于固定反向喷做的压紧部。所述压紧部为设于冷却喷嘴或反向喷嘴上方的横梁26.1，所述横梁经支撑柱支撑固定于第一固定座或第二固定座的两端，在横梁上对应冷却喷嘴或反向喷嘴设有压紧螺栓26.2，压紧螺栓穿过横梁上的螺纹孔与冷却喷嘴或反向喷嘴的顶面抵接固定。如此设置，可以保证工作过程中，冷却喷嘴或反向喷嘴进水工作时，冷却喷嘴、反向喷嘴与其所在的固定座卡接配合的稳固性。

所述冷却喷嘴包括喷嘴主体A和与喷嘴主体A相连的出口导套27，出口导套27也采用卡台和凸台配合的方式与第一固定座卡接相连；所述反向喷嘴包括喷嘴主体B；喷嘴主体A和喷嘴主体B的棒材进口均为喇叭口；

喷嘴主体A包括依次密封装配相连的第一入口导管28、第一储水盒体29和第一出口导管30；第一入口导管的后部、第一出口导管的前部均伸入第一储水盒体A内腔设置，第一出口导管的进水口呈喇叭口设置，第一出口导管的进水口前部套设于第一进水导管的后部外侧并与第一进水导管后部外侧间隙配合；在第一储水盒体底部设有冷却喷嘴进水口，冷却喷嘴进水口与第一固定座的出水口相连；第一入口导管、第一储水盒体和第一出口导管共同围成与冷却喷嘴进水口相连通的储水腔室；

喷嘴主体B包括依次密封装配相连的第二入口导管31、第二储水盒体32和第二出口导管33；第二入口导管的后部、第二出口导管的前部均伸入第二储水盒体A内腔设置，第二入口导管的出水口呈喇叭口设置，第二入口导管的出水口后部套设于第二出水导管的前部外侧并与第二出口导管的前部外侧间隙配合；在第二储水盒体底部设有反向喷嘴进水口，反向喷嘴进水口与第三固定座的出水口相连；第二入口导管、第二储水盒体和第二出口导管共同围成与反向喷嘴进水口相连通的储水腔室。

第一储水盒体和第二储水盒体均为沿棒材运行方向贯通设置的盒体；喷嘴主体A的第一入口导管、第一储水盒体和第一出口导管经螺栓装配固定，喷嘴主体B的第二入口导管、第二储水盒体和第二出口导管经螺栓装配固定。

喷嘴主体A的第一入口导管和第一出口导管间隙配合形成进水缝A 34，进水缝A的进水方向与棒材运行方向呈钝角设置。喷嘴主体B的第二入口导管和第二出口导管间隙配合形成进水缝B 35，进水缝B的进水方向与棒材运行方向呈锐角设置。如此，喷嘴主体B内的冷却水由储水腔室内经进水缝B形成与棒材运行方向相反的反扑水效果，避免了棒材带水。

喷嘴主体A的第一入口导管和第一储水盒体之间设有垫圈，通过增减垫圈调节进水缝A的大小；喷嘴主体B的第二入口导管和第二储水盒体之间设有垫圈，通过增减垫圈调节进水缝B的大小。

上述控冷装置的水冷单元之前还可以设置空过单元，目的是避免水冷单元的冷却水对过渡导槽出口位置的温度测试仪造成喷溅影响。

实际生产时，通过在上述生产线的多个关键点位置设置温度测试仪、冷床矫直板下方设置第一冷却装置、冷床与三段链底下设置的第二冷装装置、设置改进结构的过渡导槽、控冷装置，全线过程能够对不同工段温度进行监控，然后进行风量、风压调整，实现了主操作室的控制器的远程控制；第一、第二冷却装置较好的避免了现有轧制过程中棒材温度高造成的生产消耗提升、以及终产品需添加更多合金的经济成本，钢筋棒材表面温度降至100℃以内，同时，也很好的避免了自动计数器因为蓝脆区存在计数不准确的问题，避免了增加人工计数的工作负担。上述生产线经改进后，得到的HRB500(E)系列产品，实现了添加铌、钒总量≤0.06％；普通HRB400(E)系列产品，实现了添加Nb、V总量≤0.02％，金相组织符合GB/T 1499.2-2018要求；出口材(代表性产品英标材)系列产品的Si、Mn合金添加量也明显减少。将过渡导槽设于精轧机组轧机与控冷装置之间，生产时，棒材从精轧机组运行至过渡导槽，正常情况下，棒材从导槽与盖板形成的通道中运行，而在棒材形状不规整，发生堆钢事故时，棒材将会顶着盖板弹起，从而减缓棒材对装置的撞击力度，进而可防止导槽装置被堆坏，相对于传统导槽装置来说，较好的延长了导槽装置的使用寿命，降低了导槽装置使用成本。通过对控冷装置结构进行改进，实现了其与过渡导槽及后方收口导槽的对中安装，同时消除了现有穿水冷却时棒材向后带水严重的问题，此外，由于对水冷单元、反扑水单元及空过单元采用了结构相同的固定座安装于同一固定水梁上，能够根据工艺要求，灵活调整冷却喷嘴、反向喷嘴或空过管的位置，消除中线、边线的温差影响。通过将控冷装置、过渡导槽及收口导槽一同安装于同一固定水梁上，保证了安装精度和对中要求，装配、拆卸方便。

上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种棒材全流程控轧控冷生产线，包括加热炉、高压水除磷喷嘴、粗轧机组、1#飞剪、中轧机组、控轧装置、2#飞剪、精轧机组、过渡导槽、控冷装置、收口导槽、3#飞剪、副冷床、冷床、850t冷剪、精整三段链，其特征在于，

在冷床的矫直板下方设有第一冷却装置；

在冷床的冷床本体下方及精整三段链的出口链下方均设有第二冷却装置；

在粗轧机组入口、精轧机组入口、精轧机组出口、过渡导槽出口、副冷床出口、冷床入口、冷床出口、精整三段链的中间链入口、精整三段链的出口链入口和精整三段链的收集料框位置均设置温度测试仪；

所述过渡导槽包括导向板和盖板，所述导向板顶部沿棒材运行方向开设有导槽；所述盖板设于导槽上方的导向板上、并与导槽形成供棒材运行的通道；盖板的一端与所述导向板铰接；

所述控冷装置包括沿棒材运行方向依次设置的水冷单元、反扑水单元和空过单元；

所述过渡导槽、控冷装置及收口导槽安装于同一固定水梁上。

2.根据权利要求1所述的棒材全流程控轧控冷生产线，其特征在于，在控冷装置的水冷单元前还设有一空过单元。

3.根据权利要求1所述的棒材全流程控轧控冷生产线，其特征在于，冷床的矫直板为镂空矫直板；所述第一冷却装置包括若干个冷却单元，所述冷却单元包括：第一送风装置、风道、风室和风带，风道的进口与第一送风装置相连，风道的出口与风室的进口相连，风室的出口与若干个纵向平行设置的风带相连；风带的出口靠近镂空矫直板的底面设置，在风道上安装有第一风量调节阀。

4.根据权利要求1所述的棒材全流程控轧控冷生产线，其特征在于，所述第二冷却装置包括第二送风装置和送风带；所述第二送风装置沿垂直于棒材运行方向均匀间隔设置；相邻第二送风装置交错设置；在送风带上设有第二风量调节阀。

5.根据权利要求1所述的棒材全流程控轧控冷生产线，其特征在于，盖板的后端通过转轴与所述导向板转动连接，在转轴上设有限位部，在导向板的端部设有与所述限位部配合的抵接部，所述限位部与所述抵接部贴合以限制所述盖板的最大开合角度。

6.根据权利要求5所述的棒材全流程控轧控冷生产线，其特征在于，所述限位部为固设于转轴上的限位块，限位块高于转轴设置；所述抵接部为设于靠近转轴的导向板端部上方的抵接板。

7.根据权利要求1所述的棒材全流程控轧控冷生产线，其特征在于，所述过渡导槽、控冷装置及收口导槽均通过固定座安装于固定水梁上；在固定座内设有与固定水梁上的出水口相连通的进水通道，在固定座顶部设有出水口，所述出水口分别与水冷单元和反扑水单元的进水口相连。

8.根据权利要求1所述的棒材全流程控轧控冷生产线，其特征在于，所述水冷单元包括设于固定水梁上的第一固定座，在第一固定座上安装冷却喷嘴；所述空过单元包括设于固定水梁上的第二固定座，在第二固定座上安装空过管；所述反扑水单元包括设于固定水梁上的第三固定座，在第三固定座上安装反向喷嘴；在第一、第二和第三固定座内均设有与固定水梁上的出水口相连通的进水通道，在各固定座顶部设有出水口，第一固定座的出水口与冷却喷嘴进口相连，第二固定座的出水口经设于空过管的管壁上的封堵部封堵，第三固定座的出水口与反向喷嘴的进水口相连。

9.根据权利要求8所述的棒材全流程控轧控冷生产线，其特征在于，所述冷却喷嘴包括喷嘴主体A和与喷嘴主体A相连的出口导套，所述反向喷嘴包括喷嘴主体B；喷嘴主体A和喷嘴主体B的棒材进口均为喇叭口；

喷嘴主体A包括依次密封装配相连的第一入口导管、第一储水盒体和第一出口导管；第一入口导管的后部、第一出口导管的前部均伸入第一储水盒体A内腔设置，第一出口导管的进水口呈喇叭口设置，第一出口导管的进水口前部套设于第一进水导管的后部外侧并与第一进水导管后部外侧间隙配合；在第一储水盒体底部设有冷却喷嘴进水口，冷却喷嘴进水口与第一固定座的出水口相连；第一入口导管、第一储水盒体和第一出口导管共同围成与冷却喷嘴进水口相连通的储水腔室；

喷嘴主体B包括依次密封装配相连的第二入口导管、第二储水盒体和第二出口导管；第二入口导管的后部、第二出口导管的前部均伸入第二储水盒体A内腔设置，第二入口导管的出水口呈喇叭口设置，第二入口导管的出水口后部套设于第二出水导管的前部外侧并与第二出口导管的前部外侧间隙配合；在第二储水盒体底部设有反向喷嘴进水口，反向喷嘴进水口与第三固定座的出水口相连；第二入口导管、第二储水盒体和第二出口导管共同围成与反向喷嘴进水口相连通的储水腔室。

10.根据权利要求9所述的棒材全流程控轧控冷生产线，其特征在于，第一储水盒体和第二储水盒体均为沿棒材运行方向贯通设置的盒体；喷嘴主体A的第一入口导管、第一储水盒体和第一出口导管经螺栓装配固定，喷嘴主体B的第二入口导管、第二储水盒体和第二出口导管经螺栓装配固定。