CN115870355A - 一种受限空间的高压除磷收水装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种受限空间的高压除磷收水装置，属于轧钢设备技术领域，该一种受限空间的高压除磷收水装置，包括收水罩体、底板部件、侧板部件和收水槽体。通过收水罩体、底板部件和两侧板部件共同限定一限水区间，通过收水罩体中第一出水区间、第二出水区间、出水管道和收水槽体中的外侧开口部形成一除磷水收集路线，通过侧板部件和内侧开口部形成另一除磷水收集路线，能够在狭小的限位区间内完成除磷水的收集。

Description

一种受限空间的高压除磷收水装置

技术领域

本发明属于轧钢设备技术领域，具体涉及一种受限空间的高压除磷收水装置。

背景技术

目前国内外热轧产品表面氧化铁皮普遍采用高压水除磷，去除产品表面炉生及二三次次生氧化铁皮，高压水除磷工艺参数对产品表面质量起着决定性因素，确保热轧产品表面及板形质量是工序控制的关键环节。

介于轧钢设备设计紧凑可利用空间狭小的特点，去除氧化铁皮后的高压水收集及排出是除磷装置设计中的难点，大多除磷装置没有设置相应的磷水收集装置，但是如果高压水长时间通长停留在轧件表面，会致使产品尾部产生温度骤降，造成产品同板性能差异，对产品的形状有很大影响，同时高压水氧化铁皮堆积在设备间隙结合部，会造成大量的磨损卡阻故障及设备精度迅速下降，还会造成侧压装置、机架辊装配、导卫装置、轧辊装配、轧机辊系滑板、标高调整装置、传动轴等关联设备的损坏，所以磷水收集装置的设计十分关键。

发明内容

本发明的目的在于提供一种受限空间的高压除磷收水装置，以解决上述背景技术中提出现有的除磷装置在使用过程中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种受限空间的高压除磷收水装置，包括收水罩体，内部形成有第一出水区间和第二出水区间，所述第一出水区间和第二出水区间在顶端连通，所述第一出水区间的底端敞开，第二出水区间的底端封闭，并以所述第一出水区间中的作用面对除磷水的流动进行阻隔和导向；

底板部件，位于所述收水罩体的下方，并与所述收水罩体共同围成一过渡区间；

两侧板部件，在所述过上渡区间的长度方向上间距设置，并与所述收水罩体和底板部件共同限定一限水区间；

两收水槽体，单个收水槽体具有一进水开口，所述进水开口包括位于限水区间内的内侧开口部和位于限水区间外的外侧开口部，且所述收水罩体的端部设有将进入所述第二出水区间内的除磷水导流至所述外侧开口部的出水管道。

优选的，所述收水罩体包括依次连接的第一弯曲部、第一连接部、第二连接部和第二弯曲部，所述第一出水区间形成于所述第一弯曲部和第二弯曲部之间，所述第二出水区间形成于所述第二弯曲部和第二连接部之间。

优选的，所述第一弯曲部的第一边缘在向下延伸的同时向带钢的输送方向弯曲并延伸，所述第二弯曲部的第二边缘在向下延伸的同时向带钢输送方向的反方向弯曲。

优选的，所述进水开口的端面同所述底板部件的顶面共面。

优选的，所述收水罩体的端部安装有挡板，所述侧板部件通过所述挡板实现安装。

优选的，所述收水装置还包括挡水组件，所述挡水组件包括延带钢宽度方向延伸的第二管道以及间隔设置于所述第二管道上的若干第三喷嘴，多个所述第三喷嘴的“三角形”喷射水流在所述收水装置的出口端形成一水流幕墙。

优选的，所述第三喷嘴的喷射口朝向所述限水区间方向倾斜，且所述第三喷嘴的喷射水流在水平方向和垂直方向上的扭转角度均在10°-25°之间。

优选的，所述收水装置还包括整流导板，所述整流导板设置于所述收水罩体的中间位置，用以将所述收水罩体内的区间进行分区，以对除磷水进行分流。

优选的，所述整流导板底端在所述收水装置的进口端设有防翘弯头，所述防翘弯头为一弧形板体。

优选的，所述第一出水区间延带钢的宽度方向间隔设有若干弧形导板。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本申请通过收水罩体、底板部件和两侧板部件共同限定一限水区间，通过收水罩体中第一出水区间、第二出水区间、出水管道和收水槽体中的外侧开口部形成一除磷水收集路线，通过侧板部件和内侧开口部形成另一除磷水收集路线，能够在狭小的限位区间内完成除磷水的收集。

附图说明

图1为本发明俯视图；

图2为本发明整体结构示意图一；

图3为本发明整体结构示意图二；

图4为本发明收水罩体截面图；

图5为本发明水流面部分立体图；

图6为本发明水流面角度标注图；

图7为本发明整流导板结构示意图；

图8为本发明收水罩体内部视图。

图中：1、收水装置；10、进口端；20、出口端；100、收水罩体；100a、第一弯曲部；100b、第一连接部；100c、第二连接部；100d、第二弯曲部；100e、第一边缘；100f、第二边缘；100g、作用面；101、第一出水区间；102、第二出水区间；103、弧形导板；104、出水管道；200、底板部件；300、侧板部件；400、收水槽体；401、进水开口；401a、外侧开口部；401b、内侧开口部；500、限水区间；600、第一喷射组件；601、第一水管；602、第一水流面；700、第二喷射组件；800、挡水组件；801、第二管道；802、第三喷嘴；803、第二水流面；900、整流导板；901、第一通槽；902、第二通槽；903、防翘弯头；904、排孔导板。

具体实施方式

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。

本申请公开了一种受限空间的高压除磷收水装置(以下简称收水装置1)，为了描述方便，下面将结合附图对申请的结构组成进行说明，附图中箭头A的方向表示带钢的输送方向，同时将收水装置1在输送方向的两端分别记为进口端10和出口端20，在收水装置1运行过程中，带钢从收水装置1的进口端10进入，经高压除磷水处理后从出口端20流出，下面中所提到的某部件的端部是指该部件在长度方向上的端部。

参照图1、2和3，收水装置1整体延带钢的宽度方向设置，具体的，上述收水装置1包括收水罩体100和底板部件200，该收水罩体100和底板部件200均以轧机机架作为安装载体，以实现收水装置1的安装，同时上述底板部件200自身可以是轧机机架的一部分，即该收水装置1的设计依托于轧机的具体构造，安装之后，轧机机架辊位于收水装置1的出口端20且与上述底板部件200相邻，在该收水装置1的一些实施例中，收水罩体100和底板部件200均延带钢的宽度方向延伸，二者成上下分布，且收水罩体100和底板部件200的延伸长度均大于带钢的宽度，以在收水罩体100和底板部件200之间形成一供带钢穿过的过渡区间。

回到图2和3，继续对收水装置1的组成进行说明，上述收水装置1还包括两在上述过渡区间间距设置的侧板部件300以及固定在底板部件200两端的收水槽体400，其中侧板部件300通过收水罩体100两端部盖板进行安装，此时两侧板部件300之间的间距大于带钢宽度，同时侧板部件300协同收水罩体100两端盖板能够对输送空间的高度方向进行覆盖，对应的，收水罩体100、侧板部件300和底板部件200共同围成一限水区间500，通过两侧板部件300对带钢的宽度方向、收水罩体100和底板部件200对带钢的厚度方向进行限位，使带钢能够以水平状态在限水区间500内通过以完成带钢的输送。

回到图2，现对收水槽体400进行说明，由上述说明可知，收水槽体400固定于底板部件200的两端，该收水槽体400一方面可以通过焊接等方式实现同底板部件200的连接，另一方面，该收水槽体400可以同底板部件200一体成型，以降低后续组装过程中的繁琐度，为了描述方便，现选取固定在顶板部件一端的单个收水槽体400进行说明，参照图2，单个收水槽体400为一顶端和低端均设有开口的通道部件，其中收水槽体400的顶端为进水端，即在收水槽体400的顶端形成有进水开口401，该进水开口401的端面同底板部件200的上端面位于同一平面，在收水装置1的一些实施例中，收水装置1中侧板部件300的底面同进水开口401的端面相接触，并将进水开口401分成两部分，即位于限水区间500内的内侧开口部401b和位于限水区间500外的外侧开口部401a，其中内侧开口部401b用于接收最后从限水区间500内流出的除磷水，外侧开口部401a用于接收从收水罩体100两端部位置流出(后续进行详细说明)的除磷水，在收水装置1的一些实施例中，上述进水开口401的截面可以是矩形、圆形或多边形等常见形状，且上述收水槽体400的截面大小成先收缩后维持定值的变化趋势，以进水开口401为矩形为例进行说明，该收水槽体400上部为四棱台形，下部为长方体形，在收水装置1工作时，带有铁屑的除磷水从进水开口401位置流入收水槽体400，最后从收水槽体400的低端开口流出以进行收集。

参照图4，为收水罩体100的剖面示意图，结合附图对收水罩体100的进行详细说明，该收水罩体100总体为一弯曲板体，具体的，上述收水罩体100具有延带钢宽度方向延伸的第一弯曲部100a、第一连接部100b、第二连接部100c和第二弯曲部100d，且第一弯曲部100a、第一连接部100b、第二连接部100c和第二弯曲部100d依次连接，并对应将第一弯曲部100a和第二弯曲部100d中不与其他部分相连接的一部分记为第一边缘100e和第二边缘100f，在收水装置1的一些实施例中，第一弯曲部100a、第一连接部100b、第二连接部100c和第二弯曲部100d相互连接的部分均形成圆角，参照图4，继续对收水罩体100的组成进行说明，上述第一弯曲部100a、第一连接部100b和第二连接部100c共同围成一开口朝向限水区间500的收水区间，其中第一弯曲部100a的第一边缘100e在向下延伸的同时向带钢的输送方向弯曲并延伸，第二弯曲部100d整体位于收水区间内并向收水装置1的进口端10弯曲，即第二弯曲部100d的第二边缘100f向上延伸的同时向带钢输送方向的反方向弯曲，且第二弯曲部100d的面与收水区间的内壁面存在间距，对应的，第二弯曲部100d将上述收水区间分成第一出水区间101和第二出水区间102两部分，其中第一出水区间101形成于第二弯曲部100d和第一弯曲部100a之间，并具有一作用面100g(即第一弯曲部100a中位于限水区间500一侧的面)，通过该作用面100g，能够对除磷水的流动进行阻隔和导向，第二出水区间102形成于第二弯曲部100d和的第二连接部100c之间，此时，第一出水区间101和第二出水区间102在顶端位置连通，且第一出水区间101的底端敞开，第二出水区间102的底端封闭，在收水装置1的另一些实施例中，第一连接部100b和第二连接部100c分别为延带钢宽度方向延伸的水平板体和垂直板体。

进一步地，上述收水装置1还包括两出水管道104，单个出水管道104的一端固定于收水罩体100的一端，出水管道104的另一端延伸至进水开口401上的外侧开口部401a位置。

现结合高压磷水喷淋组件对上述收水装置1的运行过程进行说明，参照图2，上述高压磷水喷射组件设置于收水装置1的进口端10，该高压磷水喷射组件至少包括一组第一喷射组件600和第二喷射组件700，其中第一喷射组件600设置于限水区间500的上方，且第一喷射组件600的高度可调，在带钢厚度发生变化时，第一喷射组件600的高度随之适应性调节以保持作用于带钢表面喷射水压维持在稳定值，示例性地，第一喷射组件600的高度调节可通过气缸或液压缸等部件的驱动完成(图中未示出)，现继续对第一喷射组件600的组成进行说明，上述第一喷射组件600包括延带钢宽度方向设置的第一水管601，且第一水管601上间隔设有若干第一喷嘴(图中未示出)，第一喷嘴的喷射口向限水区间500一侧倾斜设置，以使第一喷嘴的喷射水流向限水区间500内喷出，在收水装置1的一些实施例中，第一喷嘴为小流量喷嘴，其喷射水流大致成三角形，并对应将第一喷嘴所形成的喷射水流面记为第一水流面602，第一水流面602具有两侧边缘和一底边缘，同时相邻第一喷嘴的第一水流面602具有重叠部分，具体的，第一喷嘴喷射水流的喷射角度(即两侧边缘之间的夹角)在35°-45°之间，且第一喷嘴喷射水流在垂直方向和水平方向上均扭转一定角度，优选地，第一喷嘴喷射水流在垂直方向和水平方向上的扭转角度均在10°-25°之间，以第一水流面602在不同方向上的投影对上述角度进行说明，图6中(A)和(B)分别为延带钢宽度方向看第一水流面602的正投影和第一水流面602在水平面上的投影图，图(A)和(B)中的α1和β1分别指代喷射水流在垂直方向和水平方向上的扭转角度。

上述第二喷射组件700设置于限水区间500的下方，该第二喷射组件700包括延带钢输送方向间隔设置的第二喷嘴(图中未示出)，第二喷嘴的喷射水流形式同第一喷嘴相同，均大致成三角形，且第二喷嘴的喷射口朝向第一出水区间101低端开口位置倾斜，此时第一喷嘴和第二喷嘴的喷射水流大致成V形设置，同时第二喷嘴的喷射水流在垂直方向和水平方向上同样扭转一定角度，且扭转角度同第一喷嘴喷射水流的扭转角度的数值范围同第一喷嘴喷射水流的扭转角度范围相同，在此不做赘叙。

当有带钢从收水装置1中的限水区间500经过时，第一喷射组件600开始动作，高压除磷水经第一喷射组件600上的第一喷嘴喷出并作用于带钢的上表面，在收水罩体100和侧板部件300对水流的限制作用，作用后的除磷水部分直接从进水开口401中的内侧开口部401b进入收水槽体400中，其余除磷水在于带钢表面接触后发生反射后作用于第一弯曲部100a的作用面100g，在作用面100g的阻隔和导向作用下，除磷水从第一收水区间流入第二收水区间中，进入第二收水区间内的除磷水流经出水管道104后从进水开口401中的外侧开口部401a流入收水槽体400中，以完成除磷水的收集作业。

当没有带钢从收水装置1中的限水区间500经过时，第二喷射组件700开始动作，此时由限水区间500下方射出的高压除磷水喷向第一弯曲区间的作用面100g，且高压除磷水在喷射过程中，会带走限水区间500内的氧化铁皮，携带有氧化铁皮的除磷水部分流入收水罩体100内的第二出水区间102内，在收水罩体100的端部汇集并通过出水管道104流入收水槽体400中以完成收集，其余部分除磷水直接从进水开口401中的内侧开口部401b流入收水槽体400中完成除磷水的收集。

参照图3，上述喷水装置还包括挡水组件800，挡水组件800设置于收水装置1的出口端20，该挡水组件800包括延带钢宽度方向延伸的第二管道801，第二管道801上间隔设有若干第三喷嘴802，第三喷嘴802的喷射水流形式同第一喷嘴以及第二喷嘴相同，大致成三角形状，且第三喷嘴802的喷射口朝向限水区间500方向倾斜，将第三喷嘴802喷射水流面记为第二水流面803，且第二水流面803在垂直方向和水平方向均扭转一定角度，其在水平方向和垂直方向上的扭转角度均在10°-25°之间，在挡水组件800的一些实施例中，第二喷嘴的喷射水流同第三喷嘴802的喷射水流相互平行，以第三喷嘴802喷射水流在不同方向上的投影对上述角度进行说明，图6中(C)和(D)分别为延带钢宽度方向看第二水流面803的正投影和第二水流面803在水平面上的投影图，图中α2和β2分别指代喷射水流在垂直方向和水平方向上的扭转角度。

通过挡水组件800中多个第三喷嘴802所射出的水流能够在收水装置1的出口形成水流幕墙，从而将夹带氧化铁皮的高压除磷水阻隔在有限空间的限水区间500内，并依托于收水槽体400完成除磷水的收集作业，防止高压除磷水顺着带钢长度方向长时间滞留冷却带尾，造成产品同板性能差异及轧制压力状态波动。

参照图2和7，上述收水装置1还包括一整流导板900，该整流导板900设置于收水罩体100的中间位置，用以将上述收水罩体100在带钢宽度方向上分成相互对称的两部分，并在收水罩体100的中间位置形成阻隔，从而将收水罩体100分成相互独立的两个部分，此时两个相互独立的部分可以单独制造并通过该整流导板900完成安装，通过设置该整流导板900，能够对收水罩体100的内部空间进行分区，即在带钢宽度方向上将第一出水区间101和第二出水区间102分成两部分，从而实现了除磷水的分流，进而提高了除磷水的收集效率，具体的，上述整流导板900主体为具有一定厚度的板状部件，其上开设有供挡水组件800穿过的第一通槽901，同时在整流导板900的顶端设有连接板，该连接板通过螺栓或键等连接件安装于轧机机架上，从而实现整流导板900以及收水装置1整体的安装，在该整流导板900的一些实施例中，上述整流导板900底端在前侧(靠近收水装置1进口端10一侧)上设有防翘导头，该防翘导头为一弧形板体，该防翘弯头903具有带钢导向和抵抗带钢翘头冲击变形的能力，同时整流导板900底端在后侧(靠近收水装置1出口端20一侧)设有排孔导板904，该排孔导板904和第二弯曲部100d上设有供防水组件喷射水流通过的近似椭圆形的通孔。

进一步的，上述整流导板900上还设有第二通槽902，同时在第二通槽902内设有厚度小于整流导板900厚度的V形导流板，用于将上述收水槽体400在中间位置进行隔断并形成分区，对应的，将收水槽体400分区之后形成的两个部分分别左罩体和右罩体，参照图8，左罩体和右罩体在第一出水区间101内均设有若干弧形导板103，多个弧形导板103在带钢的宽度方向上间隔分布，通过设置在第一区间内设置弧形导板103，能够对进入第一出水区间101内的除磷水起到螺旋导流的作用，从而使进入左罩体和右罩体内的除磷水在收水罩体100的端部汇集并完成后续的收集。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种受限空间的高压除磷收水装置，其特征在于：包括：

收水罩体，内部形成有第一出水区间和第二出水区间，所述第一出水区间和第二出水区间在顶端连通，所述第一出水区间的底端敞开，第二出水区间的底端封闭，并以所述第一出水区间中的作用面对除磷水的流动进行阻隔和导向；

底板部件，位于所述收水罩体的下方，并与所述收水罩体共同围成一过渡区间；

两侧板部件，在所述过上渡区间的长度方向上间距设置，并与所述收水罩体和底板部件共同限定一限水区间；

两收水槽体，单个收水槽体具有一进水开口，所述进水开口包括位于限水区间内的内侧开口部和位于限水区间外的外侧开口部，且所述收水罩体的端部设有将进入所述第二出水区间内的除磷水导流至所述外侧开口部的出水管道。

2.根据权利要求1所述的一种受限空间的高压除磷收水装置，其特征在于：所述收水罩体包括依次连接的第一弯曲部、第一连接部、第二连接部和第二弯曲部，所述第一出水区间形成于所述第一弯曲部和第二弯曲部之间，所述第二出水区间形成于所述第二弯曲部和第二连接部之间。

3.根据权利要求2所述的一种受限空间的高压除磷收水装置，其特征在于：所述第一弯曲部的第一边缘在向下延伸的同时向带钢的输送方向弯曲并延伸，所述第二弯曲部的第二边缘在向下延伸的同时向带钢输送方向的反方向弯曲。

4.根据权利要求1所述的一种受限空间的高压除磷收水装置，其特征在于：所述进水开口的端面同所述底板部件的顶面共面。

5.根据权利要求1所述的一种受限空间的高压除磷收水装置，其特征在于：所述收水罩体的端部安装有挡板，所述侧板部件通过所述挡板实现安装。

6.根据权利要求1所述的一种受限空间的高压除磷收水装置，其特征在于：所述收水装置还包括挡水组件，所述挡水组件包括延带钢宽度方向延伸的第二管道以及间隔设置于所述第二管道上的若干第三喷嘴，多个所述第三喷嘴的“三角形”喷射水流在所述收水装置的出口端形成一水流幕墙。

7.根据权利要求6所述的一种受限空间的高压除磷收水装置，其特征在于：所述第三喷嘴的喷射口朝向所述限水区间方向倾斜，且所述第三喷嘴的喷射水流在水平方向和垂直方向上的扭转角度均在10°-25°之间。

8.根据权利要求1所述的一种受限空间的高压除磷收水装置，其特征在于：所述收水装置还包括整流导板，所述整流导板设置于所述收水罩体的中间位置，用以将所述收水罩体内的区间进行分区，以对除磷水进行分流。

9.根据权利要求8所述的一种受限空间的高压除磷收水装置，其特征在于：所述整流导板底端在所述收水装置的进口端设有防翘弯头，所述防翘弯头为一弧形板体。

10.根据权利要求9所述的一种受限空间的高压除磷收水装置，其特征在于：所述第一出水区间延带钢的宽度方向间隔设有若干弧形导板。

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