CN1243616C - 一种热轧控制冷却器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及冶金类，具体的讲是涉及一种热轧控制冷却器，该冷却器，主要由输入套管、输出套管和冷却管构成，其特征在于在冷却管上至少设置有一个进水口，该进水口的直径大小的选择以在进水口处不构成射流现象为准，也就是说以在进水口不构成压力损失为准，其优点是，可直接使用轧机冷却水，供水系统简单，对水质无要求，结构简单，既可以用于圆形的线棒材、螺纹钢，也可以用于复杂断面的角钢、H钢、工字钢等型材，运行费用低。

Description

一种热轧控制冷却器

技术领域

本发明涉及冶金类，具体的讲是涉及一种热轧控制冷却器。

背景技术

控制冷却是热轧生产过程中，用水使轧件强制冷却，控制轧制温度，使之热处理，以提高强度、塑性，改善韧性，使材料得到良好的性能，加快生产节奏。这种工艺简单，节约能耗，改善操作环境，可以用碳素钢替代低合金钢，而性能等同于低合金钢。实现这一工艺的控制冷却器要求有强大的冷却能力，常规的做法是利用大的冷却水流量和一定的冷却时间。

如图1所示是目前现有技术中使用的线棒材控制冷却器原理图，也有的冷却器只采用左半部分或只采用右半部分，但其进水口总是设在靠近冷却管端部的位置。主流量Q₁₂、Q₂₁与轧件接触长度长，是有效流量；流量Q₁₁、Q₂₂与轧件接触长度很短，几乎不对轧件起冷却作用，是无效流量。左侧的冷却器主流量Q₁₂与轧制方向相同，为顺向冷却，有利于轧件头部的穿过；右侧的冷却器主流量Q₂₁与轧制方向相反，为逆向冷却，有利于轧件的冷却。为使冷却水在冷却器内朝一个方向运动，减小无效流量Q₁₁、Q₂₂进水处的射流口方向与冷却装置轴线成一夹角，越接近180°越好，但受到了结构的限制。在一定的流量条件下，射流口孔径越小，流速越高，有效流量Q₁₂、Q₂₁就越大，无效流量Q₁₁、Q₂₂就越小，但也在射流口形成了较大的压力损失ΔP，并且水中的脏物容易堵塞射流口。在射流口加工确定的条件下，流量越大，射流口的压力损失ΔP就越大；太小或太大的流量，都会产生较大份额的无效流量Q₁₁、Q₂₂。

目前使用的线棒材控制冷却器的缺陷是存在着射流口的压力损失ΔP和无效流量Q₁₁、Q₂₂，并且对水有一定的清洁度要求。

另外，由于射流口呈环状布置及其位置在端部的原因，目前这种冷却器只能对线棒材、螺纹钢一类的圆形轧件进行冷却，而不适用于角钢、H钢等类型的型钢及板材的冷却。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种热轧控制冷却器，该热轧控制冷却器在冷却管的中部或者是接近中部的地方，设置进水口，而不设置小尺寸的射流口，使得水从进水口进入冷却管后同时向两边流动，因而冷却水总是使轧件先逆后顺穿行，没有了压力损失ΔP，也不存在无效流量的现象。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种热轧控制冷却器，主要由输入套管、输出套管和冷却管构成，其特征在于在冷却管上至少设置有一个进水口，该进水口的直径大小的选择以在进水口处不构成射流现象为准，也就是说以在进水口不构成压力损失为准。

本发明的优点是，可直接使用轧机冷却水，供水系统简单，对水质无要求，并且水越浑浊，冷却能力越强，而现有技术的冷却器要求水中杂质要少，以免堵塞射流口，故不能共用轧机冷却水系统，冷却器供水系统需独立设置，投资及运行费用高。

本发明结构简单，进水口只是一个简单的三通，既可以用于圆形的线棒材、螺纹钢，也可以用于复杂断面的角钢、H钢、工字钢等型材。而目前的冷却器由于射流口只能呈环状布置，所以只能对线棒材、螺纹钢一类的圆形轧件进行冷却。

本发明的给排水及控制得到了极大的简化，运行费用大大降低，轧制成本的减少是直观的。

附图概述

附图1是现有技术中使用的线棒材控制冷却器原理示意图；

附图2是本发明的原理示意图；

附图3是本发明的结构示意图；

具体技术方案

以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-3所示，标号1-10分别表示：输入套管(1)、隔离板(2)、逆冷却管(3)、顺冷却管(4)、输出套管(5)、排水口(6)、进水口(7)、射流口(8)、冷却管(9)、轧件(10)。

如图3所示，本实施例的冷却器主要由输入套管(1)、输出套管(5)和冷却管(9)构成，冷却管(9)上位于其中部或近似中部的地方设有进水口(7)，在输入套管(1)和输出套管(5)上设有排水口(6)，在输入套管(1)中增加设置隔离板2，以便减少水从输入套管(1)的漏出量。也可根据实际情况的需要，在输出套管(5)中设置隔离板。

冷却管(9)上位于进水口(7)左侧段为逆冷却管(3)，右侧段为顺冷却管(4)。

为可靠地导入轧件(10)，输入套管(1)、隔离板(2)、输出套管(3)均呈喇叭口状。冷却管(9)内套装湍流管(11)，能对轧件进行强力冷却。

本实施例工作时，轧件(10)从输入套管(1)进入，并向右运动，水从位于冷却管中部的进水口(7)进入，并沿冷却管(9)向进水口(1)两侧流动，同时起有效冷却作用，然后从排水口(6)排出，还有一部分水从输入套管(1)、输出套管(5)漏出。

本实施例中进水口(1)不是在冷却器的端部，而是在冷却器的中部或近似中部，无小尺寸的射流口，水同时向两边流动，冷却水总是使轧件先逆后顺穿行。由于无射流口，也就没有了压力损失ΔP，也就不会发生堵塞现象。

如图2所示，Q1、Q2都起冷却作用，不存在无效流量Q₁₁、Q₂₂。

通常，规格越小，刚性差，但轧制速度高，轧件头部仍能可靠穿过冷却器。

由于无射流口压力损失ΔP，故供水压力只需0.2-0.5MPa，与轧机冷却水压力相同。而现有技术的冷却器供水压力需0.8-1.5Mpa。

例如本实施例运用在螺纹钢生产中时，可与轧机共用一个给排水系统，该供水压力只有0.43MPa；而原有冷却器的给排水为一个独立的循环系统，供水压力1.0-1.5MPa。

本实施例使上述现有技术存在的射流口压力损失ΔP及无效流量Q₁₁、Q₂₂均为零，从而提高了冷却器的效率，降低了供水要求，可直接使用杂质较多的轧机冷却水，使控冷水系统大大简化。

本发明既可以用于圆形的线棒材、螺纹钢，也可以用于目前还难以实现控冷的角钢、H钢、工字钢等等型钢，适用范围很广。

Claims (4)

1、一种热轧控制冷却器，主要由输入套管、输出套管和冷却管构成，其特征在于在冷却管上至少设置有一个进水口，该进水口的直径大小的选择以在进水口处不构成射流现象为准，也就是说以在进水口不构成压力损失为准，所述的进水口位于冷却管的中部或者是近似中部的位置。

2、根据权利要求1所述的一种热轧控制冷却器，其特征在于所述的输入套管中至少设有一个隔离板。

3、根据权利要求1所述的一种热轧控制冷却器，其特征在于所述的输出套管中至少设有一个隔离板。

4、根据权利要求1、2或3所述的一种热轧控制冷却器，其特征在于所述的输入套管、或者是输出套管、或者是隔离板上的开口呈喇叭状开口。

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