CN113732081A - 一种轧线冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轧线冷却装置，包括多根辊道、机架、至少两根下集水管、集管装置和主供水管路，多根辊道用于传递钢板；至少两根下集水管沿着钢板传递方向铺设，并位于两根相邻辊道之间，用于对钢板下表面喷射冷却水；集管装置与机架转动连接，包括至少两根上集水管，上集水管与下集水管数量相等且一一相对设置，集管装置用于对钢板上表面喷射冷却水；主供水管路与所有集水管连接；其中上集水管与下集水管均为高密度喷射流集管。本发明提供的轧线冷却装置，上集水管和下集水管与主供水管路连接，且采用高密度喷射流集管，数量相等且一一对应设置，同时上集水管和下集水管分别对辊道上钢板的上下表面喷射冷却水进行冷却，保证钢板冷却的均匀性。

Description

一种轧线冷却装置

技术领域

本发明涉及轧线热连轧板带钢冷却技术领域，特别涉及一种轧线冷却装置。

背景技术

传统的热连轧板带钢生产工艺中，钢板轧线需要经过层流冷却降温的过程，当带钢厚度较厚、传递速度较快的情况下或者在生产对冷却速率要求高的品种钢时，常规层流冷却难以满足产品对冷却速度的要求，进而增加了板材的废品率。超快速冷却装置通过改变热轧钢板的轧线冷却条件来改善钢板的组织和性能，但在控制冷却的过程中，需要对水管水量、集管开闭状态和辊道速度等选择最佳匹配条件，控制难度比较大。

目前，具备拥有更大冷却能力的加密冷却装置，在冷却过程中依然存在问题：

(1)不管采用加密冷却还是层流冷却，由于以大水量进行冷却，会出现膜沸腾和过渡沸腾共存的沸腾状态，冷却过程是不稳定的，很难保证冷却的均匀性。

(2)为获得由低温相变组织，如马氏体、贝氏体等组成的钢材，在采用层流冷却和加密冷却过程中，带钢极易出现翘曲等板形不良的情况，进而影响生产进度以及产品质量。

因此，一种能够保证钢板均匀冷却的轧线冷却装置亟待研究。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足之处，本发明提供了一种轧线冷却装置，解决了现有技术中的冷却装置冷却过程不稳定、以及无法保证钢板被冷却的均匀性的问题。

本发明提供了一种轧线冷却装置，包括:

多根辊道，用于传递钢板；

机架；

至少两根下集水管，沿着所述钢板传递方向铺设，并位于两根相邻所述辊道之间，至少两根下集水管用于对所述钢板的下表面喷射冷却水；

集管装置，与所述机架转动连接，包括至少两根上集水管，所述上集水管与所述下集水管数量相等且一一相对设置，所述集管装置用于对所述钢板的上表面喷射冷却水；

主供水管路，与所有所述上集水管和所有所述下集水管均连接；

其中，所述上集水管与所述下集水管均为高密度喷射流集管。

进一步的，所述上集水管和所述下集水管包括调节阀组，所述调节阀组用于调节每根所述上集水管和所述下集水管分别对应的供水量和/或开闭状态。

进一步的，所述上集水管和所述下集水管均包括螺纹孔组和喷嘴，所述螺纹孔组沿所述上集水管或所述下集水管的长度方向开设，每个所述螺纹孔组包括至少两排均匀高密度分布的螺纹孔，所述喷嘴与所述螺纹孔螺纹连接，位于所述上集水管的所述喷嘴和位于所述下集水管的所述喷嘴的喷射方向均与所述钢板垂直方向呈相同角度。

进一步的，所述上集水管和所述下集水管均由不锈钢材质制备而成。

进一步的，所述集管装置还包括第一盖板和第二盖板，至少两根所述上集水管均设在所述第二盖板上；所述第一盖板位于相邻所述螺纹组之间，并与两根相邻所述上集水管外壁连接。

进一步的，所述高密度喷射流集管选用正向倾斜式的高密度喷射流集管、逆向倾斜式的高密度喷射流集管、垂直式的高密度喷射流集管中的一种或多种。

进一步的，所述轧线冷却装置包括第一动力装置，所述第一动力装置设在所述机架上，用于带动所述集管装置进行升降，以调节所述上集水管与所述辊道之间的距离。

进一步的，所述轧线冷却装置包括第二动力装置、转动件、旋转轴和连接件，所述旋转轴设在所述机架上，所述第二动力装置设在所述机架上，所述第二动力装置的输出端与所述转动件的第一端转动连接，所述转动件的第二端与所述旋转轴固定连接，所述集管装置与所述连接件连接，所述连接件与所述旋转轴固定连接，所述第二动力装置的输出端带动所述转动件的第一端上下移动，以使所述转动件的第二端带动所述旋转轴转动。

进一步的，所述轧线冷却装置还包括锁紧装置，所述锁紧机构设在所述机架上，用于在所述集管装置到达预定位置后对所述第二动力装置进行锁紧。

进一步的，所述轧线冷却装置还包括气吹装置和检测装置，所述气吹装置设在所述辊道的四周，所述气吹装置用于清除所述钢板表面残存的水；所述检测装置设在所述辊道传递方向的两端，所述检测装置用于测量所述钢板表面参数。

本发明提供的轧线冷却装置，上集水管和下集水管均与主供水管路连接，上集水管和下集水管均采用高密度喷射流集管并数量相等且一一对应设置，同时上集水管和下集水管分别对辊道上钢板的上表面与下表面喷射冷却水进行冷却，保证钢板冷却的均匀性。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为轧线冷却装置的整体结构图；

图2为集管装置一侧的结构图；

图3为集管装置另一侧的结构图。

图中：

1-辊道，2-机架，3-下集水管，4-上集水管，401-喷嘴板，5-第一盖板，6-第二盖板，7-第一动力装置，8-第二动力装置，9-转动件，10-旋转轴，11-连接件，12-锁紧装置。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供了一种轧线冷却装置，参见图1，包括多根辊道1、机架2、至少两根下集水管3、集管装置和主供水管路，多根辊道1，用于传递钢板；至少两根下集水管3，沿着所述钢板传递方向铺设，并位于两根相邻所述辊道1之间，至少两根下集水管3用于对所述钢板的下表面喷射冷却水；集管装置与所述机架2转动连接，包括至少两根上集水管4，上集水管4与下集水管3数量相等且一一相对设置，集管装置用于对钢板的上表面喷射冷却水；主供水管路与所有上集水管4和所有下集水管3均连接；其中，上集水管4与下集水管3均为高密度喷射流集管。

本发明提供的轧线冷却装置，上集水管4和下集水管3均与主供水管路连接，上集水管4和下集水管3均采用高密度喷射流集管并数量相等且一一对应设置，同时上集水管4和下集水管3分别对辊道上钢板的上表面与下表面喷射冷却水进行冷却，保证钢板冷却的均匀性，其中，上集管4和下集管3的长度与生产线的宽度匹配，长度优选为100mm-3500mm。

进一步的，上集水管4和下集水管3包括调节阀组，调节阀组用于调节每根上集水管4和下集水管3分别对应的供水量和/或开闭状态。在本实施方式中，上集水管4和下集水管3均与主供水管路直接连接，每根上集水管4和下集水管3均单独供水，通过在上集水管4和下集水管3上设置调节阀组，可根据钢板所处的冷却状态，利用调节阀组调节集管的喷射状态，以随时控制集管喷射的流量和力度，达到随时调节对钢板的冷却能力。

进一步的，上集水管4和下集水管3均包括螺纹孔组401和喷嘴，螺纹孔组401沿上集水管4或下集水管3的长度方向开设，每个螺纹孔组401包括至少两排均匀高密度分布的螺纹孔，喷嘴与螺纹孔螺纹连接，位于上集水管4的喷嘴和位于下集水管3的喷嘴的喷射方向均与钢板垂直方向呈相同角度。在本实施方式中，采用喷嘴结构进行喷射，解决了现有技术在冷却过程中采用缝隙集管而存在的封水和排水的问题，处于上集水管4和下集水管3的喷嘴以同时垂直于钢板或者与钢板垂直方向呈相同角度来对钢板进行喷射，保证喷嘴的喷射方向与角度一致，使得钢板的各个位置都能够均匀冷却。

进一步的，上集水管4和下集水管3均由不锈钢材质制备而成。在本实施方式中，上集水管4和下集水管3全部采用不锈钢材质，使得所有的集水管防锈蚀，且在高温环境下不易变形。

进一步的，参见图2和图3，集管装置还包括第一盖板5和第二盖板6，至少两根上集水管4均设在第二盖板6上；第一盖板5位于相邻螺纹组401之间，并与两根相邻上集水管4外壁连接。在本实施方式中，通过第一盖板5将位于第二盖板6上的相邻上集水管4连接，每块第一盖板5放置在相邻两组螺纹组401之间，并与相邻的上集水管4外壁直接连接，避免上集水管4与第一盖板5之间留有缝隙，防止当钢板发生翘曲时，钢头钻到盖板与集管之间的缝隙，造成整条产线停岗，同时通过设置盖板可以避免冷却水飞溅，起到封水的作用，并且也能起到保护集管的作用。

具体地，在上述实施例中，所述高密度喷射流集管选用正向倾斜式的高密度喷射流集管、逆向倾斜式的高密度喷射流集管、垂直式的高密度喷射流集管中的一种或多种。在本实施方式中，上集水管4与下集水管3均采用高密度喷射流集管，高密度喷射流集管的喷射角度与水平方向角度呈0-180°，依照集管喷射形式划分，高密度喷射流集管分为正向倾斜式高密度喷射流集管、逆向倾斜式高密度喷射流集管和垂直式的高密度喷射流集管，每种喷射形式的集管具有不同规格大小的口径，不同口径的集管出水量不同，冷却能力不同，在实际对钢板冷却的过程中，通过对冷却过程的计算，采用合适的冷却策略，采用正向倾斜式或逆向倾斜式或垂直式高密度喷射流集管中的一种或多种，通过对不同角度类型的集管合理搭配交叉布置，配合冷却方案，以对钢板实现高均匀性以及高效率的冷却，且及时在设备区域内终止冷却过程，以实现对相变组织演变过程的合理控制。

具体地，在上述实施例中，轧线冷却装置还包括第一动力装置7，第一动力装置7设在机架2上，用于带动集管装置进行升降，以调节上集水管4与辊道1之间的距离。在本实施方式中，采用第一动力装置7带动集管装置进行升降，改变上集水管4与辊道1之间的距离，使得不同厚度的钢板均能均匀冷却，调节距离优选为300mm-1500mm,其中，第一动力装置7优选为螺旋升降机，采用螺旋升降机可以很好的避免在伸出与缩回的过程中产生振动，使得整个设备在升降过程中更加平稳。

具体地，在上述实施例中，参见图1，轧线冷却装置包括第二动力装置8、转动件9、旋转轴10和连接件11，旋转轴10设在机架2上，第二动力装置8设在机架2上，第二动力装置8的输出端与转动件9的第一端转动连接，转动件9的第二端与旋转轴10固定连接，集管装置与连接件11连接，连接件11与旋转轴10固定连接，第二动力装置8的输出端带动转动件9的第一端上下移动，以使转动件9的第二端带动旋转轴10转动。在本实施方式中，第二动力装置8带动转动件9转动，以驱动旋转轴10转动，进而使集管装置转动，本申请翻转部分的设置可以使集管装置上的上集水管4与下集水管3形成不同的喷射角度，使得不同形状、规格的钢板均能均匀冷却。

进一步的，轧线冷却装置还包括锁紧装置12，锁紧机构12设在机架2上，用于在集管装置到达预定位置后对第二动力装置8进行锁紧。在本实施方式中，集管装置到达预定冷却的位置后，位于机架2上的锁紧机构12对第二动力装置8锁紧起到固定的作用，使得第二动力装置8不再运动，集管装置稳定在预定位置开始进行冷却过程，提高装置在冷却过程中的稳定性。

具体地，在上述实施例中，轧线冷却装置还包括气吹装置和检测装置，气吹装置设在辊道1的四周，气吹装置用于清除钢板表面残存的水；检测装置设在辊道1传递方向的两端，检测装置用于测量钢板表面参数。在本实施方式中，气吹装置可以扫除钢板表面滞留的残存水，从而提高钢板表面冷却效率，减少因滞流水在钢板表面沸腾导致钢板冷却不均的情况发生，在气吹装置扫除钢板表面的残存水后，更加方便位于辊道传递方向两端的检测装置对钢板表面进行参数测量，以实时调整对钢板冷却的策略。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种轧线冷却装置，其特征在于，包括:

多根辊道(1)，用于传递钢板；

机架(2)；

至少两根下集水管(3)，沿着所述钢板传递方向铺设，并位于两根相邻所述辊道(1)之间，至少两根下集水管(3)用于对所述钢板的下表面喷射冷却水；

集管装置，与所述机架(2)转动连接，包括至少两根上集水管(4)，所述上集水管(4)与所述下集水管(3)数量相等且一一相对设置，所述集管装置用于对所述钢板的上表面喷射冷却水；

主供水管路，与所有所述上集水管(4)和所有所述下集水管(3)均连接；

其中，所述上集水管(4)与所述下集水管(3)均为高密度喷射流集管。

2.根据权利要求1所述的轧线冷却装置，其特征在于，所述上集水管(4)和所述下集水管(3)包括调节阀组，所述调节阀组用于调节每根所述上集水管(4)和所述下集水管(3)分别对应的供水量和/或开闭状态。

3.根据权利要求2所述的轧线冷却装置，其特征在于，所述上集水管(4)和所述下集水管(3)均包括螺纹孔组(401)和喷嘴，所述螺纹孔组(401)沿所述上集水管(4)或所述下集水管(3)的长度方向开设，每个所述螺纹孔组(401)包括至少两排均匀高密度分布的螺纹孔，所述喷嘴与所述螺纹孔螺纹连接，位于所述上集水管(4)的所述喷嘴和位于所述下集水管(3)的所述喷嘴的喷射方向均与所述钢板垂直方向呈相同角度。

4.根据权利要求3所述的轧线冷却装置，其特征在于，所述上集水管(4)和所述下集水管(3)均由不锈钢材质制备而成。

5.根据权利要求2所述的轧线冷却装置，其特征在于，所述集管装置还包括第一盖板(5)和第二盖板(6)，至少两根所述上集水管(4)均设在所述第二盖板(6)上；所述第一盖板(5)位于相邻所述螺纹组(401)之间，并与两根相邻所述上集水管(4)外壁连接。

6.根据权利要求1所述的轧线冷却装置，其特征在于，所述高密度喷射流集管选用正向倾斜式的高密度喷射流集管、逆向倾斜式的高密度喷射流集管、垂直式的高密度喷射流集管中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的轧线冷却装置，其特征在于，所述轧线冷却装置还包括第一动力装置(7)，所述第一动力装置(7)设在所述机架(2)上，用于带动所述集管装置进行升降，以调节所述上集水管(4)与所述辊道(1)之间的距离。

8.根据权利要求1所述的轧线冷却装置，其特征在于，所述轧线冷却装置包括第二动力装置(8)、转动件(9)、旋转轴(10)和连接件(11)，所述旋转轴(10)设在所述机架(2)上，所述第二动力装置(8)设在所述机架(2)上，所述第二动力装置(8)的输出端与所述转动件(9)的第一端转动连接，所述转动件(9)的第二端与所述旋转轴(10)固定连接，所述集管装置与所述连接件(11)连接，所述连接件(11)与所述旋转轴(10)固定连接，所述第二动力装置(8)的输出端带动所述转动件(9)的第一端上下移动，以使所述转动件(9)的第二端带动所述旋转轴(10)转动。

9.根据权利要求8所述的轧线冷却装置，其特征在于，所述轧线冷却装置还包括锁紧装置(12)，所述锁紧机构(12)设在所述机架(2)上，用于在所述集管装置到达预定位置后对所述第二动力装置(8)进行锁紧。

10.根据权利要求1所述的轧线冷却装置，其特征在于，所述轧线冷却装置还包括气吹装置和检测装置，所述气吹装置设在所述辊道(1)的四周，所述气吹装置用于清除所述钢板表面残存的水；所述检测装置设在所述辊道(1)传递方向的两端，所述检测装置用于测量所述钢板表面参数。

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