CN202239058U

CN202239058U - 一种热矫直辊的冷却装置

Info

Publication number: CN202239058U
Application number: CN2011203784008U
Authority: CN
Inventors: 马光亭; 汤化胜; 张长宏; 吴德发; 李昌; 赵兴曾; 秦港; 王腾飞
Original assignee: Laiwu Iron and Steel Group Co Ltd
Current assignee: Laiwu Iron and Steel Group Co Ltd
Priority date: 2011-09-30
Filing date: 2011-09-30
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2021-09-30

Abstract

本实用新型的一方面提供了一种热矫直辊的冷却装置，所述冷却装置包括：内冷部件，设置在热矫直辊的内部，通过冷却液的循环从热矫直辊内部来冷却热矫直辊；外冷部件，设置在热矫直辊的外部，所述外冷部件包括风冷部分和水冷部分，其中，风冷部分和水冷部分独立工作。利用本实用新型的热矫直辊的冷却装置能够减少冷却液与钢板的接触时间，从而能够提高钢板的质量。

Description

一种热矫直辊的冷却装置

技术领域

本实用新型涉及一种热矫直辊的冷却装置。更具体地讲，涉及一种能够减少冷却液与钢板的接触时间的热矫直辊的冷却装置。

背景技术

热矫直机用于高温钢板的板形矫直，矫直过程中矫直辊的温度会升高，因此需对矫直辊进行冷却。热矫直机矫直辊传统的冷却方式有外部集管冷却和内部循环冷却两种方式。通常，外部集管冷却是在矫直辊的表面直接进行喷水冷却，冷却效率高，但这种冷却方式由于钢板与冷却水直接接触，易损伤钢板的表面质量，甚至会由于温度分布不均对钢板的性能产生影响。内部循环冷却方式避免了钢板与冷却水直接接触，但对矫直辊面的冷却效果相对较差，辊面温度较高，导致辊面强度、硬度快速下降，从而加快了辊面磨损，影响矫直辊的使用寿命。

第CN101698210号中国专利申请公开了一种中板热矫直机外冷水工艺参数的确定方法，其主要以控制矫直辊的温度为目标，通过建立模型实现外冷水流量的控制，实现矫直辊的使用寿命的延长的目的。该方法对于控制矫直辊的温度是有效的，但是，由于外冷水容易接触钢板，因此钢板矫直过程中易出现矫直辊表面结瘤、粘结异物的情况，对钢板的表面质量造成较大的影响。

实用新型内容

为了解决现有技术中的一个或多个问题，本实用新型提供了一种热矫直辊的冷却装置。

本实用新型的一方面提供了一种热矫直辊的冷却装置，所述冷却装置包括：内冷部件，设置在热矫直辊的内部，通过冷却液的循环从热矫直辊内部来冷却热矫直辊；外冷部件，设置在热矫直辊的外部，所述外冷部件包括风冷部分和水冷部分，其中，风冷部分和水冷部分独立工作。

根据本实用新型的另一方面，首先使用风冷部分来冷却热矫直辊，当热矫直辊的温度大于温度限定范围的上限值时，关闭风冷部分并使用水冷部分来冷却热矫直辊，当热矫直辊的温度降低至小于温度限定范围的下限值时，关闭水冷部分并使用风冷部分来冷却热矫直辊。

根据本实用新型的另一方面，当有钢板经过热矫直辊时，通过风冷部分来冷却热矫直辊，当无钢板经过热矫直辊时，通过水冷部分来冷却热矫直辊。

根据本实用新型的另一方面，所述冷却装置还包括被设置为接近热矫直辊的表面的冷却集管，风冷部分和水冷部分通过同一条冷却集管被设置为接近热矫直辊的表面。

根据本实用新型的另一方面，风冷部分中供应有6～8bar的冷却气体，水冷部分中供应有2～4bar的冷却液。

根据本实用新型的另一方面，冷却气体包括空气、氮气或惰性气体。

根据本实用新型的另一方面，冷却液包括水、冷却溶液或冷却油。

根据本实用新型的另一方面，冷却集管上设置有多个喷嘴。

根据本实用新型的另一方面，所述喷嘴以双排均匀布置，并且两排喷嘴之间具有120～150°的夹角。

根据本实用新型的另一方面，所述喷嘴之间沿冷却集管的长度方向的间距为200～220mm。

根据本实用新型的另一方面，所述喷嘴的喷射角度为110～130°。

附图说明

通过下面结合附图进行的对实施例的描述，本实用新型的上述和/或其他目的和优点将会变得更加清楚，其中：

图1示出了根据本实用新型一个实施例的冷却装置的示意图；

图2示出了根据本实用新型一个实施例的冷却集管的示意图；

图3是沿图2中的A-A线截取的剖视图；

图4示出了根据本实用新型一个实施例的冷却方法的流程图；

图5示出了根据本实用新型另一实施例的冷却方法的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图描述本实用新型的示例性实施例，然而本领域技术人员应当理解，本实用新型可以以许多不同的形式实施，而不局限于在此阐述的实施例。提供这些实施例使得本公开将是彻底的和完全的，而不是出于限制本实用新型的范围的目的。

图1示出了根据本实用新型一个实施例的冷却装置的示意图。参照图1，热矫直辊的冷却装置100包括：内冷部件101，设置在热矫直辊110的内部，通过冷却液的循环从热矫直辊110内部来冷却热矫直辊110；外冷部件102，设置在热矫直辊110的外部，所述外冷部件102包括风冷部分120和水冷部分130。

内冷部件101设置在热矫直辊110的内部，内冷部件101具有进水管和回水管(未示出)，进水管与外部水源连接以接收冷却液，回水管与循环系统138连接以回收并循环冷却液。通常，冷却液为纯水，然而本实用新型不限于此，本领域公知的其它类型的冷却溶液、冷却油等也可用做冷却液。

外冷部件102设置在热矫直辊110的外部，根据热矫直辊110的数量不同可设置多个外冷部件102。外冷部件102可设置在热矫直辊110之间，也可设置在其它邻近热矫直辊110的位置处。外冷部件102通过冷却集管140彼此连接并通过冷却集管140接收冷却液或冷却空气。

外冷部件102具有风冷部分120和水冷部分130，风冷部分120和水冷部分130可以独立地工作。具体地说，当需要对热矫直辊进行通风冷却时，可以单独开启风冷部分120并同时关闭水冷部分130；当需要对热矫直辊进行喷水冷却时，可以单独开始水冷部分130并同时关闭风冷部分120。可通过开关125和135来分别控制风冷部分120和水冷部分130的开启和关闭。

风冷部分120可将压缩空气喷射至热矫直辊110的表面，从而带走热矫直辊110表面的热量，同时由于热矫直辊110内部的内冷部件101能够带走热矫直辊110内部的热量，因此通过风冷部分120和内冷部件101共同工作，能够有效地控制热矫直辊110的温度，从而防止由于热矫直辊110的温度升高而导致辊面强度、硬度下降的问题。风冷部分120通常可使用压缩空气来进行通风冷却，然而本实用新型不限于此。可以使用经过压缩的氮气、惰性气体等各种气态冷却介质来进行通风冷却。

水冷部分130可将高压冷却液(例如水)喷射至热矫直辊110的表面，从而带走热矫直辊110表面的热量，同时由于热矫直辊110内部的内冷部件101能够带走热矫直辊110内部的热量，因此通过水冷部分130和内冷部件101共同工作，能够有效地控制热矫直辊110的温度，从而防止由于热矫直辊110的温度升高而导致辊面强度、硬度下降的问题。此外，由于冷却液(例如水)的比热远大于空气，因此使用水冷部分130冷却时能够更有效地控制热矫直辊110的表面温度。水冷部分130可使用普通的纯水来进行喷水冷却，然而本实用新型不限于此。本领域公知的其它类型的冷却溶液、油等液态冷却介质均可用做该冷却液。水冷部分130可通过与内冷部件101相同的循环系统138来回收利用冷却液。

由于根据当前实施例的热矫直辊冷却装置同时具有风冷部分120和水冷部分130，因此可以选择风冷部分120和水冷部分130交替地运转来冷却热矫直辊。通过以上结构，可以减少冷却水的喷射时间，同时防止了由于冷却水长时间接触钢板而影响钢板的表面质量。

下面将描述根据本实用新型另一实施例的热矫直辊冷却装置。除了还包括温度检测装置(未示出)之外，根据当前实施例的热矫直辊冷却装置100的结构与前述实施例基本相同。温度检测装置能够检测热矫直辊110的表面温度。在热矫直过程中，首先使用风冷部分来冷却热矫直辊110，当热矫直辊110的表面温度大于限定范围的上限值时，关闭风冷部分120并利用水冷部分130来冷却热矫直辊110的外部表面，当热矫直辊110的表面温度降低至小于限定范围的下限值时，关闭水冷部分130并利用风冷部分120来冷却热矫直辊110的外部表面。温度检测装置可以是各种温度计、热传感器或者红外线测温仪等各种测温仪器。

热矫直辊110的表面温度的限定范围可以根据矫直辊的材料、钢板的种类、温度等来具体确定。根据本实用新型的一个实施例，热矫直辊110的表面温度的限定范围可以是大约80～100℃。当热矫直辊110的温度小于大约80℃时，利用风冷部分120来进行冷却，当热矫直辊110的温度大于大约100℃时，利用水冷部分120来进行冷却。

根据本实施例的冷却装置使用冷却液来冷却热矫直辊，因此能够提供可靠的冷却效果，另外，根据本实施例的冷却装置能够减少冷却液接触钢板的时间，从而能够减少或防止由于冷却液与钢板接触而造成的各种问题。

下面将描述根据本实用新型另一实施例的热矫直辊冷却装置。除了还包括钢板检测装置(未示出)之外，根据当前实施例的热矫直辊冷却装置100的结构与前述实施例基本相同。钢板检测装置用于检测钢板是否进入到热矫直区中，当检测到有钢板经过热矫直辊110时，通过风冷部分120和内冷部件101来冷却热矫直辊110，当检测到无钢板经过热矫直辊时，通过水冷部分130和内冷部件101来冷却热矫直辊110。钢板检测装置可以是能够检测钢板存在的各种装置，例如压力开关、光学探测器等。

由于仅在无钢板的情况下才使用水冷部分130，所以根据本实施例的热矫直辊冷却装置能够基本防止冷却水接触钢板，从而更好地解决了由于冷却液与钢板接触而造成的各种问题。

根据本实用新型的又一实施例，还可以以预定的时间间隔来切换风冷部分120和水冷部分130。然而本实用新型不限于此，本领域技术人员应该明白，在不脱离本实用新型的教导的情况下，可以根据实际情况来灵活地切换风冷部分120和水冷部分130。

根据本实用新型的另一示例性实施例，热矫直辊冷却装置100的外冷部件102还包括被设置为接近热矫直辊的表面的冷却集管140，外冷部件102的风冷部分120和水冷部分130通过同一条冷却集管被设置为接近热矫直辊100的表面。由于风冷部分120和水冷部分130共用一条冷却集管140，所以能够简化热矫直辊附近的设备结构，并因此能够减小设计难度并降低制造成本。

图2示出了根据本实用新型的一个实施例的冷却集管的示意图，图3是沿图2中的A-A线截取的剖视图，参照图2和图3，风冷部分120和水冷部分130可具有设置在冷却集管140上的多个喷嘴145。优选地，冷却集管140上设置两排喷嘴145，并且两排喷嘴145之间具有120～150°的夹角，从而能够使空气或冷却液更均匀地分散到热矫直辊110上。根据本实用新型的一个实施例，喷嘴145沿冷却集管140的长度方向均匀地布置，并且喷嘴145之间沿冷却集管140的长度的间距可为200～220mm。根据本实用新型的另一实施例，喷嘴145的喷射角度可以是120～150°。

当根据本实用新型示例性实施例的热矫直辊冷却装置100工作时，根据工作状况分别将风冷部分120和水冷部分130供应高压冷却气体或高压冷却液。当风冷部分120工作时，向风冷部分120供应压强为6～8bar的冷却气体；当水冷部分130工作时，向水冷部分130供应压强为2～4bar的冷却液。

以上风冷部分120和水冷部分130的喷嘴布置方式以及工作压力仅仅是示例性的，而不意图限制本实用新型的范围。本领域技术人员应该明白，在面对不同的热矫直辊的冷却问题时，只要能够将冷却液或冷却气体均匀地喷射到热矫直辊的表面，就可以根据实际情况选择不同的喷嘴布置方式以及工作压力。

下面将参照图4和图5描述根据本实用新型的热矫直辊的冷却方法。图4示出了根据本实用新型一个实施例的冷却方法的流程图；图5示出了根据本实用新型另一实施例的冷却方法的流程图。

参照图4，根据本实用新型的实施例的热矫直辊的冷却方法包括以下步骤：热矫直机准备，开启内冷部件101，并开始进行钢板的热矫直(S410)；开启风冷部分120，关闭水冷部分130(S420)；检测热矫直辊的表面温度是否高于温度限定范围的上限值(S430)；当热矫直辊的表面温度超过温度限定范围的上限值时，关闭风冷部分120，开启水冷部分130(S440)，当热矫直辊的表面温度未超过温度限定范围的上限值时，返回步骤S430来继续检测热矫直辊的表面温度；检测热矫直辊的表面温度是否低于温度限定范围的下限值(S450)；当热矫直辊的温度低于温度限定范围的下限值时，关闭水冷部分130，开启风冷部分120，并返回步骤S430来继续检测热矫直辊的表面温度(S460)，当热矫直辊的温度不低于温度限定范围的下限值时，返回步骤S450来继续检测热矫直辊的表面温度。重复执行上述步骤，直至热矫直工作结束。

参照图5，根据本实用新型另一示例性实施例的热矫直辊的冷却方法包括以下步骤：热矫直机准备，开启内冷部件101，并开始进行钢板的热矫直(S510)；开启水冷部分110，关闭风冷部分120(S520)；检测热矫直区中是否有钢板(S530)；当热矫直区中有钢板时，关闭水冷部分130，开启风冷部分120，并返回步骤S530来继续检测是否有钢板(S540)，当热矫直区中没有钢板时，则返回步骤S520开启水冷部分130，关闭风冷部分120，然后继续执行步骤S530来继续检测是否有钢板。重复执行上述步骤，直至热矫直工作结束。

根据本实用新型的热矫直辊的冷却方法能够在确保矫直辊的冷却效果的情况下尽可能减少钢板与冷却液接触，从而能够减少或防止由于钢板与冷却液接触而导致的各种问题。

虽然已经结合附图描述了根据本实用新型的特定实施例，但是本领域普通技术人员应该理解，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些实施例进行形式和细节上的各种改变，本实用新型的范围仅由权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种热矫直辊的冷却装置，其特征在于所述冷却装置包括：

内冷部件，设置在热矫直辊的内部，通过冷却液的循环从热矫直辊内部来冷却热矫直辊；

外冷部件，设置在热矫直辊的外部，所述外冷部件包括风冷部分和水冷部分，其中，风冷部分和水冷部分独立工作。

2.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，首先使用风冷部分来冷却热矫直辊，当热矫直辊的温度大于温度限定范围的上限值时，关闭风冷部分并使用水冷部分来冷却热矫直辊；当热矫直辊的温度降低至小于温度限定范围的下限值时，关闭水冷部分并使用风冷部分来冷却热矫直辊。

3.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，当有钢板经过热矫直辊时，通过风冷部分来冷却热矫直辊；当无钢板经过热矫直辊时，通过水冷部分来冷却热矫直辊。

4.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于所述冷却装置还包括被设置为接近热矫直辊的表面的冷却集管，风冷部分和水冷部分通过同一条冷却集管被设置为接近热矫直辊的表面。

5.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，风冷部分中供应有6～8bar的冷却气体，水冷部分中供应有2～4bar的冷却液。

6.如权利要求5所述的冷却装置，其特征在于，冷却气体包括空气、氮气或惰性气体。

7.如权利要求5所述的冷却装置，其特征在于，冷却液包括水、冷却溶液或冷却油。

8.如权利要求4所述的冷却装置，其特征在于，冷却集管上设置有多个喷嘴。

9.如权利要求8所述的冷却装置，其特征在于，所述喷嘴以双排均匀布置，并且两排喷嘴之间具有120～150°的夹角。

10.如权利要求8所述的冷却装置，其特征在于，所述喷嘴之间沿冷却集管的长度方向的间距为200～220mm。

11.如权利要求8所述的冷却装置，其特征在于，所述喷嘴的喷射角度为110～130°。