CN207592446U - 新型铝合金加密去离子水冷装备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及铝合金轧制技术领域，提供了一种新型铝合金加密去离子水冷装备，包括加密冷却装置；加密冷却装置包括至少一个冷却区；冷却区包括上喷单元和下喷单元；上喷单元包括至少一个上集管；上集管沿平行于辊道轴线的方向设置；上集管上设置若干个上喷水管；上喷水管的喷水口向下喷水；下喷单元包括至少一个下集管；下集管沿平行于辊道轴线的方向设置；下集管上设置若干个下喷水管；下喷水管的喷水口向上喷水。通过设置加密冷却装置，能对铝合金中间坯进行在线控温；通过设置上喷单元和下喷单元，不仅提高了冷却效率，而且使中间坯在厚度方向均匀冷却，避免了中间坯在冷却过程中发生翘曲现象。

Description

新型铝合金加密去离子水冷装备

技术领域

本实用新型涉及铝合金轧制技术领域，特别涉及一种新型铝合金加密去离子水冷装备。

背景技术

目前，传统的热轧单机架铝合金板轧机在生产单张板材的过程中，只在轧辊上喷射乳化液，作为控制铝及铝合金板材咬入、板形和粘铝、色差等表面质量的手段，不会将乳化液直接喷射到铝合金中间坯或产品表面上作为性能和控温的手段。

随着铝合金板材市场竞争的白热化，铝合金热轧生产线为提高产品性能及生产效率，将600mm厚左右的坯料直接轧制成10mm厚左右的成品。为了满足产品性能以及避免产品厚度小于20mm时薄板塌腰，需将50～60mm厚的中间坯料进行在线控温。目前，国内尚未出现针对50～60mm厚的铝合金中间坯进行非轧制状态温度控制的设备和工艺技术，因此，急需发明一套50～60mm厚的铝合金中间坯控温设备。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种新型铝合金加密去离子水冷装备，能对铝合金中间坯进行冷却。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：新型铝合金加密去离子水冷装备，包括设置在重型剪出口辊道上的加密冷却装置；所述加密冷却装置包括至少一个冷却区；所述冷却区包括位于辊道顶部上方的上喷单元和位于辊道顶部下方的下喷单元；

所述上喷单元包括至少一个上集管；所述上集管沿平行于辊道轴线的方向设置；所述上集管上设置若干个上喷水管；所述上喷水管的喷水口向下喷水；所述上集管上设置有进水口；

所述下喷单元包括至少一个下集管；所述下集管沿平行于辊道轴线的方向设置；所述下集管上设置若干个下喷水管；所述下喷水管的喷水口向上喷水；所述下集管上设置有进水口。

进一步的，所述加密冷却装置还包括高位水箱；所述高位水箱的安装高度高于所述上喷单元的高度；所述高位水箱的出水口通过管道分别与所述上集管和下集管的进水口连通。

进一步的，所述新型铝合金加密去离子水冷装备还包括去离子水净化系统；所述去离子水净化系统包括污液收集槽、去离子水箱、循环过滤泵、过滤器和去离子水主泵；所述污液收集槽设置在所述下喷单元的下方；所述去离子水箱由净液箱和污液箱组成；所述污液收集槽的出口与所述污液箱的进口连接；所述污液箱的出口与循环过滤泵的进口连接；所述循环过滤泵的出口与所述过滤器的进口连接；所述过滤器的出口与所述净液箱的进口连接；所述净液箱的第一出口与所述去离子水主泵的进口连接；所述去离子水主泵的出口与所述高位水箱的进口连接。

进一步的，所述去离子水净化系统还包括去离子水冷却系统；所述去离子水冷却系统包括循环冷却泵和冷却器；所述净液箱的第二出口与所述循环冷却泵的进口连接；所述循环冷却泵的出口与所述冷却器的去离子水进口连接；所述冷却器的去离子水出口与所述净液箱的进口连接。

进一步的，所述冷却区还包括使所述上喷单元向上旋转的翻转装置；所述翻转装置包括旋转臂、液压缸和支架；所述支架设置在所述辊道的一侧；所述旋转臂的一端与所述上集管固定连接；所述旋转臂的另一端与所述液压缸的活塞杆铰接；所述旋转臂的中间铰接在所述支架上、且所述旋转臂能沿铰接点在竖直方向转动；所述液压缸的缸体铰接在所述支架上。

进一步的，所述翻转装置还包括将所述上喷单元锁定在支架上的锁定机构。

进一步的，所述锁定机构包括锁销、安装在支架上的固定座、以及安装在旋转臂上的锁定臂；所述锁定臂上设置有与所述锁销大小相适配的第一锁孔；锁定机构处于锁定位置时，所述固定座上与所述第一锁孔相对应的位置设置有第二锁孔，所述锁销插在所述第一锁孔和第二锁孔内；锁定机构处于解锁位置时，所述锁销设置在所述第一锁孔和第二锁孔的外部。

进一步的，所述翻转装置能使所述上喷单元向上翻转的最大角度为80°。

进一步的，所述冷却区还包括至少一组设置在所述辊道两侧、且位于所述辊道上方的侧喷单元；所述侧喷单元包括侧喷气嘴和侧喷水嘴；所述侧喷气嘴从辊道的一侧向另一侧喷气；所述侧喷水嘴从辊道的一侧向另一侧喷水。

本实用新型的有益效果是：

1、通过在重型剪出口辊道上设置加密冷却装置，就可对铝合金中间坯进行在线控温；通过设置上喷单元和下喷单元，不仅提高了冷却效率，而且使中间坯在厚度方向均匀冷却，避免了中间坯在冷却过程中发生翘曲现象。

2、通过设置高位水箱，为冷却集管提供恒压水源，使上集管和下集管中冷却水的压力和流量保持相对稳定，提高了中间坯的冷却效率。

3、本实用新型中采用去离子水对铝合金中间坯进行冷却，不但能满足扎线对铝合金中间坯的温度控制要求，还能防止其他冷却液对铝合金板面产生的二次损伤。

4、通过设置去离子水净化系统，不仅提高了去离子水的利用效率，而且保证了去离子水的纯净度，降低了各种杂质对铝合金板面的损伤。

5、通过设置翻转装置，能将上喷单元向上方翻转，让出辊道上方的空间，方便辊道检修和处理废坯。

6、通过设置锁定机构，能将上喷单元锁定在支架上，避免了由于液压缸失效后上喷单元向下旋转而砸伤检修人员的风险，提高了铝合金加密去离子水冷装备的安全性。

7、通过设置侧喷单元，能及时扫除铝合金板表面滞留的高温水，从而提高铝合金板表面的冷却效率，减少因滞留水而造成铝合金板表面的冷却不均。侧喷单元扫除铝合金板表面的残水还有利于加密冷却装置内安装的检测仪表对铝合金板表面进行的参数测量。

附图说明

图1是单机架铝合金热轧生产线布局图；

图2是本实用新型中加密冷却装置的主视图；

图3是本实用新型中加密冷却装置的俯视图；

图4是本实用新型中翻转装置的结构示意图；

图5是本实用新型中锁定机构处于锁定位置的结构示意图；

图6是图3中A-A局部剖视图；

图7是本实用新型中去离子水净化系统的结构示意图；

图8是本实用新型中侧喷单元的局部放大图；

图9是图8中B向视图。

图中附图标记为：1-加热炉，2-立辊轧机，3-四辊轧机，4-加密冷却装置，5-重型剪，6-厚板收集台架，7-轻型剪，8-薄板收集台架，9-辊道，401-上喷单元，402-下喷单元，403-高位水箱，404-去离子水净化系统，405-去离子水冷却系统，406-翻转装置，407-锁定机构，408-侧喷单元，4011-上集管，4012-上喷水管，4021-下集管，4022-下喷水管，4041-污液收集槽，4042-去离子水箱，4043-循环过滤泵，4044-过滤器，4045-去离子水主泵，4046-去离子水侧泵，4051-冷却泵，4052-冷却器，4053-温度控制器，4061-旋转臂，4062-液压缸，4063-支架，4071-锁销，4072-固定座，4073-锁定臂，4074-第一锁孔，4075-第二锁孔，4081-侧喷气嘴，4082-侧喷水嘴，4142-净液箱，4242-污液箱。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明：

如图1至图8所示，本实用新型所述的新型铝合金加密去离子水冷装备，包括设置在重型剪5出口辊道9上的加密冷却装置4；所述加密冷却装置4包括至少一个冷却区；所述冷却区包括位于辊道9顶部上方的上喷单元401和位于辊道9顶部下方的下喷单元402；所述上喷单元401包括至少一个上集管4011；所述上集管4011沿平行于辊道9轴线的方向设置；所述上集管4011上设置若干个上喷水管4012；所述上喷水管4012的喷水口向下喷水；所述上集管4011上设置有进水口；所述下喷单元402包括至少一个下集管4021；所述下集管4021沿平行于辊道9轴线的方向设置；所述下集管4021上设置若干个下喷水管4022；所述下喷水管4022的喷水口向上喷水；所述下集管4021上设置有进水口。

本实用新型中的单机架铝合金热轧生产工艺流程为：铝锭加热→四辊轧制→切头尾→中间冷却→四辊轧制→切成品→堆垛。图1是某厂单机架铝合金热轧生产线的布局图，工作过程如下：铝锭在加热炉1中加热，然后依次通过立辊轧机2和四辊轧机3进行轧制，轧制后的中间坯通过重型剪5切头尾，切除头尾的中间坯在厚板收集台架6进行收集，然后通过加密冷却装置4进行冷却降温，冷却后的中间坯再通过四辊轧机3进行可逆轧制直至成品，成品后的铝合金板通过轻型剪7进行切成品，然后通过薄板收集台架8进行收集。

本实用新型中的加密冷却装置4设置在重型剪5出口的辊道9上，所述辊道9安装在辊道架上，通过电机带动辊道9转动。所述加密冷却装置4包括至少一个冷却区，每个冷却区包括上喷单元401和下喷单元402。根据中间坯长度的不同，冷却区的数量可以是多个，本实用新型中的冷却区的数量为四个。

所述上喷单元401设置在辊道9的上方，本实用新型中的每个上喷单元401包括两个上集管4011，每个上集管4011上沿其轴向方向设置有两排上喷水管4012，所述上喷水管4012的形状为倒U形，所述上喷水管4012能从上向下对铝合金中间坯的上表面喷水。所述上喷水管4012的喷水口到辊道9顶部的高度根据铝合金中间坯的厚度来确定，所述辊道9的一侧设置有固定在基础上的支架4063，上集管4011的一端安装在支架4063上。上集管4011的进水口通过管道与冷却水源连接，两个上集管4011可以通过一个阀组来控制，每个阀组包括一个手动阀和一个气动阀。根据冷却工艺的不同，可以通过阀组来控制上集管4011中冷却水的流量。进一步，为了实时监测上集管4011中的流量，在上集管4011上还可以设置流量计。

所述下喷单元402设置在辊道9的下方，本实用新型中的每个下喷单元401包括三个下集管4021，每个下集管4021的顶部均布设置有一排下喷水管4022，所述下喷水管4012能从下向上对铝合金中间坯的下表面进行喷水。所述下集管4021安装在辊道架上，下集管4011的进水口通过管道与冷却水源连接，三个下集管4021通过一个阀组来控制，每个阀组包括一个手动阀和一个气动阀。根据冷却工艺的不同，可以通过阀组来控制下集管4021中冷却水的流量。进一步，为了实时监测下集管4021中的流量，在下集管4021上还可以设置流量计。

通过在重型剪5出口辊道9上设置加密冷却装置4，就可对铝合金中间坯进行在线控温；通过设置上喷单元401和下喷单元402，不仅提高了冷却效率，而且使中间坯在厚度方向均匀冷却，避免了中间坯在冷却过程中发生翘曲现象。

在使用加密冷却装置4对铝合金中间坯进行冷却的过程中，冷却水的流量和压力都对冷却过程有影响，因此，为保证冷却效率，作为优选方案，所述加密冷却装置4还包括高位水箱403；所述高位水箱403的安装高度高于所述上喷单元401的高度；所述高位水箱403的出水口通过管道分别与所述上集管4011和下集管4021的进水口连通。所述高位水箱403设置在重型剪5出口辊道9的非传动侧，用于为冷却区提供恒压水源。通过设置高位水箱403，先将冷却水源中的冷却水输送到高位水箱403中，然后再通过高位水箱403将冷却水输送到上集管4011和下集管4021中，采用这种结构能在控制阀组频繁开闭和冷却水源压力波动的情况下，保证上集管4011和下集管4021内的冷却水的压力和流量的稳定，保证了该加密冷却装置4的冷却效率。

本实用新型采用去离子水作为冷却水，所述去离子水是指除去了呈离子形式杂质后的纯水。采用去离子水对铝合金中间坯表面进行冷却，不但可以满足扎线对铝合金中间坯的温度控制要求，还能防止使用其他冷却液对铝合金板面产生的二次损伤。

本实用新型所述的新型铝合金加密去离子水冷装备还包括去离子水净化系统404；所述去离子水净化系统404包括污液收集槽4041、去离子水箱4042、循环过滤泵4043、过滤器4044和去离子水主泵4045；所述污液收集槽4041设置在所述下喷单元402的下方；所述去离子水箱4042由净液箱4142和污液箱4242组成；所述污液收集槽4041的出口与所述污液箱4242的进口连接；所述污液箱4242的出口与循环过滤泵4043的进口连接；所述循环过滤泵4043的出口与所述过滤器4044的进口连接；所述过滤器4044的出口与所述净液箱4142的进口连接；所述净液箱4142的第一出口与所述去离子水主泵4045的进口连接；所述去离子水主泵4045的出口与所述高位水箱403的进口连接。

所述污液收集槽4041设置在所述下喷单元402的下方，用于收集加密冷却装置4对铝合金中间坯冷却后的去离子水。所述去离子水箱4042设置在地下室，它包括净液箱4142和污液箱4242，污液箱4242用于储存污液收集槽4041中收集的去离子水。通过循环过滤泵4043对去离子水进行初步净化、过滤，然后将去离子水输送到过滤器4044中进行进一步净化、过滤，得到纯净的去离子水，将该部分去离子水输送到净液箱4142中，通过去离子水主泵4045将去离子水输送到高位水箱403进行循环使用。通过设置去离子水净化系统404，不仅保证了去离子水的纯净度，而且提高了去离子水的利用效率，节约了去离子水资源，降低了各种杂质对铝合金板面的损伤。

为控制净液箱4142中去离子水的温度，所述去离子水净化系统404还包括去离子水冷却系统405；所述去离子水冷却系统405包括循环冷却泵4051和冷却器4052；所述净液箱4142的第二出口与所述循环冷却泵4051的进口连接；所述循环冷却泵4051的出口与所述冷却器4052的去离子水进口连接；所述冷却器4052的去离子水出口与所述净液箱4142的进口连接。所述冷却器4052是一种换热设备，用以冷却流体。本实用新型中的冷却器4052用以冷却净液箱4142中的去离子水。根据工艺要求，所述去离子水可以设置在所述冷却器4052的壳程，也可以设置在所述冷却器4052的管程。通过设置去离子水冷却系统405，能保证所述净液箱4142中去离子水的温度满足工艺要求。进一步，所述净液箱4142中还设置有温度控制器4053，能实时监测净液箱4142中去离子水的温度，通过将冷却器4052与温度控制器4053的连锁，还可以实现对去离子水温度的实时监控和调整。进一步，所述去离子水净化系统404中的管道上还设置有控制阀组和控制仪表，所述控制阀组包括不同规格的截止阀、单向阀、气动蝶阀、球阀、手动蝶阀等，所述控制仪表包括流量计、温度计、压力表等。

为了方便对辊道9进行检修和处理废坯，所述冷却区还包括使所述上喷单元401向上旋转的翻转装置406；所述翻转装置406包括旋转臂4061、液压缸4062和支架4063；所述支架4063设置在所述辊道9的一侧；所述旋转臂4061的一端与所述上集管4011固定连接；所述旋转臂4061的另一端与所述液压缸4062的活塞杆铰接；所述旋转臂4061的中间铰接在所述支架4063上、且所述旋转臂4061能沿铰接点在竖直方向转动；所述液压缸4062的缸体铰接在所述支架4063上。当对辊道9进行检修时，启动液压缸4062，液压缸的4062的活塞杆推动旋转臂4061的一端绕铰接点转动，进而带动上集管4011向上转动，从而让出辊道9上方的空间，方便工人对辊道9进行检修和处理辊道9上的废坯。

为增加翻转装置406的安全性，所述翻转装置406还包括将所述上喷单元401锁定在支架4063上的锁定机构407。通过设置锁定机构407，首先能降低所述上喷单元401在锁定位置对液压缸4062的作用力；其次，即使液压缸4062失效，所述上喷单元401也不会向下转动，增加了辊道9上检修人员的安全性。

所述锁定机构407包括锁销4071、安装在支架4063上的固定座4072、以及安装在旋转臂4061上的锁定臂4073；所述锁定臂4073上设置有与所述锁销4071大小相适配的第一锁孔4074；锁定机构407处于锁定位置时，所述固定座4072上与所述第一锁孔4074相对应的位置设置有第二锁孔4075，所述锁销4071插在所述第一锁孔4074和第二锁孔4075内；锁定机构407处于解锁位置时，所述锁销4071设置在所述第一锁孔4074和第二锁孔4075的外部。本实用新型中锁定机构407的锁定位置设置在所述上喷单元401向上翻转最大角度的位置。当上喷单元401向上翻转至最大角度的位置时，将锁销4071插入第一锁孔4074和第二锁孔4075中，就可将上喷单元401锁定在支架4063上。所述锁销4071的形状可以是一字形、T形、U形等。所述锁定机构407还可以是设置在所述固定座4072上的挂钩，当锁定臂4073处于锁定位置时，将挂钩挂在所述锁定臂4073的第一锁孔4074内即可将上喷单元401锁定。锁定机构407还可以是其他能将上喷单元401锁定在支架4063的结构。

为保证工人在对辊道9进行检修时有足够的空间，所述翻转装置406能使所述上喷单元401向上翻转的最大角度为80°。

为了及时清除铝合金中间坯表面上集聚的高温水，所述冷却区还包括至少一组设置在所述辊道9两侧、且位于所述辊道9上方的侧喷单元408；所述侧喷单元408包括侧喷气嘴4081和侧喷水嘴4082；所述侧喷气嘴4081从辊道9的一侧向另一侧喷气；所述侧喷水嘴4082从辊道9的一侧向另一侧喷水。所述侧喷气嘴4081通过管道与气源连接；所述侧喷水嘴4082通过管道与水源连接。在每个侧喷嘴的管道上均安装有控制阀，用来控制侧喷单元408的打开和关闭。所述净液箱4142具有第三出口，所述净液箱4142的第三出口与去离子侧泵4046的进口连接，去离子侧泵4046的出口与侧喷水嘴4082进口连接。

侧喷水嘴4082向铝合金中间坯的表面喷水，能及时清除铝合金中间坯表面集聚的高温水，从而提高铝合金中间坯的冷却效率，减少因滞留水而造成铝合金中间坯表面的冷却不均。侧喷气嘴4081向铝合金中间坯的表面喷气，能清除铝合金中间坯表面的残留水，便于检测仪表对铝合金中间坯进行检测，保证检测仪表的可靠运行。

Claims (9)

1.新型铝合金加密去离子水冷装备，其特征在于：包括设置在重型剪(5)出口辊道(9)上的加密冷却装置(4)；所述加密冷却装置(4)包括至少一个冷却区；所述冷却区包括位于辊道(9)顶部上方的上喷单元(401)和位于辊道(9)顶部下方的下喷单元(402)；

所述上喷单元(401)包括至少一个上集管(4011)；所述上集管(4011)沿平行于辊道(9)轴线的方向设置；所述上集管(4011)上设置若干个上喷水管(4012)；所述上喷水管(4012)的喷水口向下喷水；所述上集管(4011)上设置有进水口；

所述下喷单元(402)包括至少一个下集管(4021)；所述下集管(4021)沿平行于辊道(9)轴线的方向设置；所述下集管(4021)上设置若干个下喷水管(4022)；所述下喷水管(4022)的喷水口向上喷水；所述下集管(4021)上设置有进水口。

2.根据权利要求1所述的新型铝合金加密去离子水冷装备，其特征在于：所述加密冷却装置(4)还包括高位水箱(403)；所述高位水箱(403)的安装高度高于所述上喷单元(401)的高度；所述高位水箱(403)的出水口通过管道分别与所述上集管(4011)和下集管(4021)的进水口连通。

3.根据权利要求2所述的新型铝合金加密去离子水冷装备，其特征在于：还包括去离子水净化系统(404)；所述去离子水净化系统(404)包括污液收集槽(4041)、去离子水箱(4042)、循环过滤泵(4043)、过滤器(4044)和去离子水主泵(4045)；所述污液收集槽(4041)设置在所述下喷单元(402)的下方；所述去离子水箱(4042)由净液箱(4142)和污液箱(4242)组成；所述污液收集槽(4041)的出口与所述污液箱(4242)的进口连接；所述污液箱(4242)的出口与循环过滤泵(4043)的进口连接；所述循环过滤泵(4043)的出口与所述过滤器(4044)的进口连接；所述过滤器(4044)的出口与所述净液箱(4142)的进口连接；所述净液箱(4142)的第一出口与所述去离子水主泵(4045)的进口连接；所述去离子水主泵(4045)的出口与所述高位水箱(403)的进口连接。

4.根据权利要求3所述的新型铝合金加密去离子水冷装备，其特征在于：所述去离子水净化系统(404)还包括去离子水冷却系统(405)；所述去离子水冷却系统(405)包括循环冷却泵(4051)和冷却器(4052)；所述净液箱(4142)的第二出口与所述循环冷却泵(4051)的进口连接；所述循环冷却泵(4051)的出口与所述冷却器(4052)的去离子水进口连接；所述冷却器(4052)的去离子水出口与所述净液箱(4142)的进口连接。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的新型铝合金加密去离子水冷装备，其特征在于：所述冷却区还包括使所述上喷单元(401)向上旋转的翻转装置(406)；所述翻转装置(406)包括旋转臂(4061)、液压缸(4062)和支架(4063)；所述支架(4063)设置在所述辊道(9)的一侧；所述旋转臂(4061)的一端与所述上集管(4011)固定连接；所述旋转臂(4061)的另一端与所述液压缸(4062)的活塞杆铰接；所述旋转臂(4061)的中间铰接在所述支架(4063)上、且所述旋转臂(4061)能沿铰接点在竖直方向转动；所述液压缸(4062)的缸体铰接在所述支架(4063)上。

6.根据权利要求5所述的新型铝合金加密去离子水冷装备，其特征在于：所述翻转装置(406)还包括将所述上喷单元(401)锁定在支架(4063)上的锁定机构(407)。

7.根据权利要求6所述的新型铝合金加密去离子水冷装备，其特征在于：所述锁定机构(407)包括锁销(4071)、安装在支架(4063)上的固定座(4072)、以及安装在旋转臂(4061)上的锁定臂(4073)；所述锁定臂(4073)上设置有与所述锁销(4071)大小相适配的第一锁孔(4074)；锁定机构(407)处于锁定位置时，所述固定座(4072)上与所述第一锁孔(4074)相对应的位置设置有第二锁孔(4075)，所述锁销(4071)插在所述第一锁孔(4074)和第二锁孔(4075)内；锁定机构(407)处于解锁位置时，所述锁销(4071)设置在所述第一锁孔(4074)和第二锁孔(4075)的外部。

8.根据权利要求5所述的新型铝合金加密去离子水冷装备，其特征在于：所述翻转装置(406)能使所述上喷单元(401)向上翻转的最大角度为80°。

9.根据权利要求1、2、3或4所述的新型铝合金加密去离子水冷装备，其特征在于：所述冷却区还包括至少一组设置在所述辊道(9)两侧、且位于所述辊道(9)上方的侧喷单元(408)；所述侧喷单元(408)包括侧喷气嘴(4081)和侧喷水嘴(4082)；所述侧喷气嘴(4081)从辊道(9)的一侧向另一侧喷气；所述侧喷水嘴(4082)从辊道(9)的一侧向另一侧喷水。