CN204035206U - 单机架可逆轧机喷淋系统预冷却装置 - Google Patents

Abstract

单机架可逆轧机喷淋系统预冷却装置，包括若干套喷射梁组、连通管道、喷嘴，所述的喷射梁组包括上喷射梁和下喷射梁，所述的喷射梁组对称的布置在轧机入口和出口的轧辊中心线两侧的机座上，其中位于轧机入口处的上喷射梁和下喷射梁各布置一排顺向带钢方向布置的喷嘴；所有的喷射梁组的上、下喷射梁分别通过所述连通管道与总管连通，并且所述连通管道上配有用于控制自动喷淋的控制阀门。本实用新型的有益效果是：1、一次性投资小，不影响整个系统的稳定运行；2、效果明显，能够直接降低带钢温度20-30℃；3、对产品质量提高、辊耗降低等经济效益显著3、维护简便，几乎没有维护成本。

Description

单机架可逆轧机喷淋系统预冷却装置

技术领域

本实用新型涉及一种单机架可逆轧机喷淋系统预冷却装置。

背景技术

所有的单机架可逆轧机乳化液喷淋系统设计上基本上采用12排喷嘴分入口、出口单独喷射方式，具体分布结构为：轧机出口侧4个喷射梁(带钢上、下面各2个)。上下工作辊各1个喷射梁，每个喷射梁上设置两排喷嘴，用于喷射工作辊身和辊缝。喷射梁上的喷头沿宽度方向分三段控制。22个喷嘴每个喷嘴间距52mm；上下中间辊和支承辊辊缝各1个喷射梁，单排喷嘴，喷射梁上约有11个喷嘴，每个喷嘴间距约104mm。轧机入口侧共4个喷射梁(带钢上、下面各2个)。2个用于喷射上、下工作辊及辊缝，喷射梁上的喷头沿宽度方向分34（11×22mm+12×52mm+11×22mm）段控制；2个喷射梁(带钢上、下面各1个)，分别用于喷射上、下中间辊和支承辊辊缝。喷射梁上的喷头沿中间辊移动方向可以单独关闭，约11个喷嘴，每个喷嘴间距约104mm。此喷淋系统的优点为：1、能够根据轧机的轧制方向控制入、出口的喷淋喷淋阀，从而控制喷射梁上喷嘴的开闭，以达到冷却轧辊、冷却板温、控制板型的效果。2、能够根据轧制原料的宽窄控制喷射梁喷嘴的分段控制，从而达到最佳的板型控制效果。

冷轧润滑对冷轧产品表面质量、板型控制、工具使用寿命和轧制力能消耗具有重要作用，是冷轧核心技术之一，冷轧过程中产生的剧烈变形热和摩擦热使轧件和轧辊温度升高，故必须采用必要的人工冷却。实验研究和理论分析表明，冷轧带钢的变形功约有84%～88%转变为热能，使轧件与轧辊温度升高。因此必须加强冷轧过程中的冷却才能保证轧制过程的顺利进行。从公式(1.1)中可以看出变形发热率q与其它轧制因素的关系：

$q=\frac{\mathrm{\Φ}\·\mathrm{\η}\·B}{J}\·\stackrel{\‾}{p}\·\mathrm{\Δh}\·v---\left(1.1\right)$

其中系数：q—变形发热率；Φ=0.84～0.88修正系数；η=小于1的修正系数；

J—机械功热当量；B—板坯宽度；Δh—压下量；v—轧机速度；

—轧制时的平均单位压力。

在钢板表面上由于在轧制过程中变形区的正常温度在150～250℃，当乳化液喷射到金属表面上时，由于受热，乳化液的稳定状态被破坏，分离出来的油吸附在金属表面上，形成润滑油膜，起防粘润滑作用，而水起冷却轧辊作用。乳化液正是通过这种热分离性达到润滑-冷却的目的，而现有乳化液喷淋系统的缺点：由于润滑-冷却效果不好，轧制过程板温过高（最高板温超过140℃），容易造成带钢热划伤，影响产品质量。

发明内容

为了克服现有的轧机乳化液喷淋系统对产品质量的影响，降低带钢温度，本实用新型提供一种不影响产品质量、升高带钢温度、维护简便的单机架可逆轧机喷淋系统预冷却装置。

本实用新型所述的单机架可逆轧机喷淋系统预冷却装置，其特征在于：包括若干套喷射梁组、连通管道、喷嘴，所述的喷射梁组包括上喷射梁和下喷射梁，所述的喷射梁组对称的布置在轧机入口和出口的轧辊中心线两侧的机座上，其中位于轧机入口处的上喷射梁和下喷射梁各布置一排顺向带钢方向布置的喷嘴；所有的喷射梁组的上、下喷射梁分别通过所述连通管道与总管连通，并且所述连通管道上配有用于控制自动喷淋的控制阀门。

所述的喷淋梁组总共4套，每套喷淋梁组中的上喷射梁和下喷射梁与轧辊中心线之间距离L₁为1639.5mm，其中所述的上喷射梁与带钢中心线距离L₂为380mm，所述的下喷射梁与带钢中心线距离L₃为110mm。

所述的轧机的入口上、下喷射梁各布置一排喷嘴所述的喷嘴为莱克勒喷嘴，并且每排喷嘴数量各11只，上喷射梁上设置的喷嘴与带钢夹角α为67.5°顺向带钢方向布置；下喷射梁上设置的喷嘴与带钢夹角β为45°顺向带钢方向布置；所述莱克勒喷嘴与所述上喷射梁、所述下喷射梁的安装止口角度γ为15°。

所述的连通管道为DN50管道。

本实用新型的技术构思为：在带钢进入轧辊咬入角前提前喷淋乳化液，在带钢表面形成一层润滑油膜，起防粘润滑作用，而水起冷却带钢作用，达到冷却板温、减少轧制力的效果。

本实用新型的有益效果是：1、一次性投资小，不影响整个系统的稳定运行；2、效果明显，能够直接降低带钢温度20--30℃；3、对产品质量提高、辊耗降低等经济效益显著3、维护简便，几乎没有维护成本。

附图说明

图1是本实用新型的结构分布图。

图2是本实用新型的上喷射梁的布置图。

图3是本实用新型的下喷射梁的布置图。

图4是本实用新型的连通管道与喷射梁组的连接图（其中，A代表轧机的入口）。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型

参照附图：

实施例1本实用新型所述的单机架可逆轧机喷淋系统预冷却装置，包括若干套喷射梁组、连通管道1、喷嘴4，所述的喷射梁组包括上喷射梁2和下喷射梁3，所述的喷射梁组对称的布置在轧机入口和出口的轧辊中心线两侧的机座上，其中位于轧机入口处的上喷射梁2和下喷射梁3各布置一排顺向带钢方向布置的喷嘴4；所有的喷射梁组的上、下喷射梁分别通过所述连通管道1与总管连通，并且所述连通管道1上配有用于控制自动喷淋的控制阀门5。

所述的喷淋梁组总共4套，每套喷淋梁组中的上喷射梁2和下喷射梁3与轧辊中心线之间距离L₁为1639.5mm，其中所述的上喷射梁2与带钢中心线距离为L₂380mm，所述的下喷射梁3与带钢中心线距离L₃为110mm。

所述的轧机的入口上、下喷射梁各布置一排喷嘴4，所述的喷,4为莱克勒喷嘴，并且每排喷嘴4数量各11只，上喷射梁2上设置的喷嘴与带钢夹角α为67.5°顺向带钢方向布置；下喷射梁3上设置的喷嘴与带钢夹角β为45°顺向带钢方向布置；所述莱克勒喷嘴与所述上喷射梁、所述下喷射梁的安装止口角度γ为15°。

所述的连通管道为DN50管道。

实施例2本实施例的乳化液预喷淋系统无需增加乳化液泵等设备投入，只需将喷射梁通过管道连接到原有乳化液系统总管即可，全部成本计算在内大约为1万元左右，其工作原理及其管道和喷嘴选用计算过程如下：

乳化液泵的总流量Qz=341.6m³/h=0.09489m³/s

乳化液系统主管道为DN219的管道，所以总管流速为：

$\mathrm{Vz}=\mathrm{Qz}/\mathrm{Az}=\frac{0.09489m3/s}{3.14*0.1*0.1}=3.02m/s$

原有分管分别为DN100四根、DN65四根、DN50四根，现在增加DN50四根分管，根据单机架可逆轧机的特点，每一道次单方向喷射乳化液，分管流速计算取一半的面积，所以分管的流速为：

Af=3.14*0.05²*2+3.14*0.0325²*2+3.14*0.025²*4=0.03018m²

$\mathrm{Vf}=\mathrm{Qz}/\mathrm{Af}=\frac{0.09489m3/s}{0.03018m2}=3.14m/s$

从流速计算分析来看Vz<Vf，所以增加四根DN50分管是可以保证乳化液系统流量、压力稳定运行的。

喷嘴选型：根据现场测试数据和工艺要求，参照莱克勒选型样本，选择665.884.30型喷嘴，该喷嘴具体参数为：直径￠3.4-4.0mm、在5bar压力下的流量为25.29l/min，安装止口角度为15°，扇形面为60°角。核算过程：

喷嘴最大面积总和为：Az=2²*3.14*11=138.16mm²

DN50管道的直径为50mm，喷射梁内径为50mm,可以看出喷嘴截面积小于管道面积，小于喷射梁内径截面积，能够保证流量和压力稳定，而且能够满足工艺需求。

本实施例的乳化液预喷淋系统已投入运行，从实际运用角度看效果相当不错，在电气配合下，在乳化液系统控制方面又作了一些调整，在轧板过程中乳液残留与没有投入之前相比几乎没有差别。而产生的效益是显而易见的，不但提高了产品质量、减少废次品，而且降低了轧辊消耗、乳化液消耗和电能消耗。下面是运行一个月跟踪记录分析：

成材率由98.4%提高到98.51%，提高了0.11%，按当月产量1.8万吨折算效益为：

18000*0.0011*5000=99000元

轧辊消耗由0.003mm/t降低到0.0023m/t，降低了0.0007m/t，按当月产量1.8万吨折算效益为：

0.00071000*18000=12600元

乳化液消耗由0.35kg/t降低到0.33kg/t，降低了0.02kg/t，按当月产量1.8万吨折算效益为：

0.02*20*18000=7200元

电耗由97kwh/t降低到90kwh/t，降低了7kwh/t，按当月产量1.8万吨折算效益为：

7*0.8*18000=100800元

当月绩效总计为219600万元，按此绩效推算一年预计可以产生直接效益260万元。

投入运行的乳化液预喷淋系统运行稳定，不但带来了每月二十几万的经济效益，而且生产过程中带钢温度下降明显，板型也有明显改善，达到了该新技术预期的效果。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也包括本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (4)

1.单机架可逆轧机喷淋系统预冷却装置，其特征在于：包括若干套喷射梁组、连通管道、喷嘴，所述的喷射梁组包括上喷射梁和下喷射梁，所述的喷射梁组对称的布置在轧机入口和出口的轧辊中心线两侧的机座上，其中位于轧机入口处的上喷射梁和下喷射梁各布置一排顺向带钢方向布置的喷嘴；所有的喷射梁组的上、下喷射梁分别通过所述连通管道与总管连通，并且所述连通管道上配有用于控制自动喷淋的控制阀门。 

2.如权利要求1所述的单机架可逆轧机喷淋系统预冷却装置，其特征在于：所述的喷淋梁组总共4套，每套喷淋梁组中的上喷射梁和下喷射梁与轧辊中心线之间距离L₁为1639.5mm，其中所述的上喷射梁与带钢中心线距离L₂为380mm，所述的下喷射梁与带钢中心线距离L₃为110mm。 

3.如权利要求2所述的单机架可逆轧机喷淋系统预冷却装置，其特征在于：所述的轧机的入口上、下喷射梁各布置一排喷嘴，所述的喷嘴为莱克勒喷嘴，并且每排喷嘴数量各11只，上喷射梁上设置的喷嘴与带钢夹角α为67.5°顺向带钢方向布置；下喷射梁上设置的喷嘴与带钢夹角β为45°顺向带钢方向布置；所述莱克勒喷嘴与所述上喷射梁、所述下喷射梁的安装止口角度γ为15°。 

4.如权利要求3所述的单机架可逆轧机喷淋系统预冷却装置，其特征在于：所述的连通管道为DN50管道。