CN207899873U - 一种喷射面加宽除磷机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种能够对喷嘴集管的工作状态进行有效监控的喷射面加宽除磷机包括：设在箱体内的辊道底座、用于输送板坯的辊道、除磷上集管、除磷下集管、用于调整除磷上集管的调整装置，辊道设在辊道底座上，除磷上集管和除磷下集管对称分设在辊道的上方和下方，所述除磷下集管和除磷上集管均包括基座和喷嘴，所述基座设在所述辊道底座上，所述喷嘴设在所述基座的顶端，所述喷嘴的轴线延伸方向与所述基座的高度方向呈12‑15°夹角，所述夹角的开口朝向板坯进入的方向；所述喷嘴上设有检测传感器，后台设有监控终端，用于接收所述检测传感器传送的检测信号，并调控所述喷嘴的喷水量；所述监控终端与所述检测传感器通信连接。
Description
技术领域
本实用新型涉及连铸连轧设备领域，具体涉及一种喷射面加宽除磷机。
背景技术
连轧机采用初轧坯或者连铸坯为原料，由于连铸坯的优点，加之物理化学性能比初轧坯均匀，且便于增坯重，故近年来逐渐增大连铸坯的比重，个别厂已达到100％。带钢连轧机板坯厚度一般为150-300mm，长度一般为9-12m，板坯重量直接决定单位卷重，在现代化的轧机上，单位卷重已达到20-30吨/米。增大卷重可以显著提高轧机的产量和收得率，但也必须加大机械设备，增多机架数量和机座间距。我国热连轧带钢目前所采用的先进技术包括铸坯的直接热装(DHCR)和直接轧制(HDR)，实现了两个工序间的连续化，具有节能、省投资、缩短交货期等一系列优点，效果显著。该技术要求炼钢和连铸机稳定生产无缺陷板坯。
随着带钢生产技术的不断提高，用户对带钢表面质量和精度的要求也越加严格。因此板带热轧生产中对除磷过程给予高度重视，它已成为薄板坯连铸连轧生产中的一项关键技术。新的结构都是将除磷机布置在粗轧机前，进而在加热炉前、精轧前再次除磷。除磷装置有高压水、旋转高压水等多种类型，其水压从10-20MPa提高到40MPa。
目前除磷机存在的最大问题就是现场检测数值不准确，导致无法第一时间得到有效检测数据对现场工况进行调控。
中国专利CN201322591Y公开了高压水除磷机水嘴监测装置，包括框架、安装在框架上的塑胶板，框架置于轧制线平面放入高压水除磷机时塑胶板位置对应除磷机集管水嘴扇形面。
上述专利只能检测到作业时水嘴是否有水喷出，无法对水嘴的其他工作状态进行检测，同时，正对喷出水雾设置的位置也会减弱喷出水的强度，减弱高压水喷射至板坯表面的强度，影响除磷效果。
实用新型内容
本实用新型的目的是要提供一种能够对喷嘴集管的工作状态进行有效监控的喷射面加宽除磷机。
为了达到上述目的，本实用新型的具体技术方案如下：
一种喷射面加宽除磷机，包括：设在箱体内的辊道底座、用于输送板坯的辊道、除磷上集管、除磷下集管、用于调整除磷上集管的调整装置，辊道设在辊道底座上，除磷上集管和除磷下集管对称分设在辊道的上方和下方，其特征在于，
所述除磷下集管和除磷上集管均包括基座和喷嘴，所述基座设在所述辊道底座上，所述喷嘴设在所述基座的顶端，所述喷嘴的轴线延伸方向与所述基座的高度方向呈12-15°夹角，所述夹角的开口朝向板坯进入的方向；
所述喷嘴上设有检测传感器，后台设有监控终端，用于接收所述检测传感器传送的检测信号，并调控所述喷嘴的喷水量；所述监控终端与所述检测传感器通信连接。
进一步地，所述检测传感器设在所述喷嘴外壁上，外部设有保护罩，所述保护罩的外壁上涂覆有耐高温隔热涂料，其最外层包裹有耐高温陶瓷纤维毡。
进一步地，所述检测传感器内设有水压检测模块，用于检测单位时间内喷出水流对喷嘴内壁的压力、水膜张力检测模块，用于检测喷出水流在喷嘴口形成的水膜张力。
进一步地，水流速度检测模块，用于检测喷出水流在喷嘴内的瞬时流速。
进一步地，还包括振动频率检测模块，用于检测喷出水流对喷嘴以及基座的震动频率。
进一步地，所述喷嘴内设有自控调节阀，所述自控调节阀位于所述喷嘴在与所述基座连接的一端的管口，所述喷嘴口部为条形开口。
进一步地，所述条形开口为两个对称设置的弧形。
进一步地，所述除磷下集管的基座固定在所述辊道底座上，其上的喷嘴与所述辊道底座通过转轴连接，转动的角度范围为0-15°；
所述除磷上集管的基座与箱体内壁转动连接，其上的所述喷嘴与所述基座固定连接。
进一步地，所述调整装置为固定在除磷箱体内的转动长臂，所述转动长臂的延伸端与所述除磷上集管的基座固定连接，所述转动长臂的转动方向与所述除磷上集管的基座的转动方向相反。
进一步地，所述辊道宽度大于等于1350mm。
本实用新型提供的一种喷射面加宽除磷机，能够准确有效检测到喷嘴喷出水时的状态，有助于对监控人员对现场工况的准确把控，并及时进行相应调节，保证除磷机工作状态最佳，保障或者提高除磷机的除磷效率，有效减少水资源浪费。
附图说明
图1为本实用新型提供的除磷机内部的结构示意图；
1.辊道底座，2.辊道，3.除磷上集管，31.第一基座，32.第一喷嘴，4.除磷下集管，41.第二基座，42.第二喷嘴，5.调整装置。
具体实施方式
本实用新型一个实施方式的喷射面加宽除磷机，如图1所示，包括：设在除磷箱体内的辊道底座1、用于输送板坯的辊道2、除磷上集管3、除磷下集管 4、用于调整除磷上集管3的调整装置5，辊道2设在辊道底座1上，除磷上集管3和除磷下集管4对称分设在辊道2的上方和下方。设置喷嘴和基座之间的夹角为12-15°，而且该夹角开口朝向板坯进入除磷箱体一端的方向，此时，开启喷嘴，水雾喷射的方向与板坯的运动方向呈斜向夹角，产生一个斜向的剪切力，板坯表面的氧化皮在水雾斜向剪切力的作用下能够迅速脱落，达到彻底除磷的目的。
由于目前行业内，由于现场作业环境比较嘈杂，后台监控获取的现场最长检测的水压检测数值也往往不准确，导致无法第一时间了解现场状态并处理，进而除磷效果不佳。本实施方式为了准确的了解现场的作业情况，在喷嘴上设有检测传感器，在后台设有监控终端，二者通信连接。该检测传感器能够准确测量并及时向监控终端反馈现场作业状态数据，监控终端通过接收到的反馈数据与预设的标准值对比，并了解到现场的喷嘴喷出水雾情况，并根据需要及时调整，达到准确及时反馈，及时处理的目的，提高除磷效果。
本实用新型的一个实施方式的喷射面加宽除磷机，将检测传感器优选设在喷嘴外壁上，能够准确获取检测数据，检测传感器外部设有保护罩，保护罩可以使用合金材料或者其他金属材料或者陶瓷材料制成，本实施方式中采用普通碳素钢制成。在保护罩的外壁上涂覆有耐高温隔热涂料，该涂料的耐高温温度能够达到最高温度2000℃，其最外层包裹有耐高温陶瓷纤维毡。由志盛威华公司生产的ZS-1耐高温隔热保温涂料，能够达到耐温800℃-2000℃，比重为 2200kg/m3，70℃下的导热系数为0.03w/m.k，该涂料由硅酸盐溶液、硅酸铝纤维、热反射物质和精选α相空心陶瓷微珠加工而成，制成的涂料为无机单组分，在高温或者常温下均无任何异味，无任何有害物质产生。该涂料主要功能是阻止热传导，涂料涂层能有效抑制并屏蔽辐射热和传导热，隔热保温抑制效率可达到90％，可抑制高温物体的热辐射和热量的散失。该涂料高温下隔热保温效果好，具有防水防裂、隔火隔音、阻燃绝缘、耐磨抗酸碱，重量轻，使用寿命长等特点。并在最外层包裹有耐高温陶瓷纤维毡，该陶瓷纤维毡耐高温最高温度能够达到1400℃，能够满足作业环境的要求。
因此，该检测装置不仅受外界环境影响较小，同时能够第一时间准确获取检测数据并反馈，达到准确掌握现场工况的目的。
本实用新型一个实施方式的喷射面加宽除磷机，在检测传感器内设置了水压检测模块、能够第一时间检测到从基座喷管喷出的水流对喷嘴内壁的压力，进而估算出喷出水雾的剪切力，并调整水压至最佳值，达到最佳除磷效果。检测传感器内还设置了水膜张力检测模块，能够检测到喷出水雾在喷嘴口形成的水膜张力，进而估算出水雾喷出时的冲击力，当水膜张力在标准值基础上减小时，说明喷出水雾冲击力减小，则喷出水雾的剪切力未达到标准值，需要增大喷出水流的压力。
在检测传感器内还设可以设置水流速度检测模块以及振动频率检测模块。可以直接通过检测喷管喷出水流速度传送给后台监控终端，监控终端和预设标准值比对，估算出从喷嘴喷出水雾的剪切力，进而适时调整至最佳值，达到最好除磷效果。
以往对于现场检测数据无法准确掌握的一个主要原因在于设备震动强度较大，导致检测设备无法准确获取固定的检测数据，设备的检测数值也在不断变化。本实施方式中设置了振动频率检测模块，能够实时检测喷嘴和基座的振动频率，并及时向后台反馈，由于检测传感器必须在一定的振动频率范围之内才能够正常工作，并反馈准确的检测数据，当振动频率大于临界值时，其无法正常工作，需要对喷嘴设备或者喷射水流的水压进行调整，如果振动频率过大，此时可能需要减小喷射水流的流速或者降低水压，以确保检测传感器正常工作。但是，当水压过低或者喷射水流流速过慢，此时，又会影响喷射至板坯表面水雾的剪切力，减弱除磷效果，所以，必须根据预设标准值，调控检测传感器的振动频率以及喷嘴的喷射效率达到最佳值。
在后台的监控终端内设有预设的水压、水流速度、喷嘴口水膜张力以及振动频率的标准值，只需要直接将实时检测值与标准值比对，直接进行大小调节即可，操作方便。
本实用新型的一个实施方式中，在喷嘴内设置有自控调节阀，设置该阀门位于喷嘴和基座连接一端的管口，通过调节该阀门的开口大小进而调节喷出水流的大小，通过调节水压以及阀门开口大小进而调节喷嘴喷出水流的压力大小以及喷嘴口形成水膜张力的大小。
由于从喷嘴喷出的水流形成的水雾呈扇形面时，此时，水雾就像一把锋利的刀片，将板坯表面形成的致密铁皮切开，形成裂痕，最终将由于过冷收缩与板坯表面分离的氧化皮切开冲击掉，所以，薄的扇面具有更大的打击力，本实施方式中在喷嘴的口部设置条形开口，促使喷出水雾直接成扇形面形状。为了能够扩大形成扇形面的面积，优选开口设置成两个对称的弧形，能够增大水雾的剪切面。
在对板坯进行除磷时，由于板坯的运行速度以及板坯自身的表面参数不同，需要通过调整喷射水雾与板坯表面之间的夹角以达到最佳除磷效果，所以就需要喷嘴和基座之间能够转动，进而对其进行转动角度调节。对于除磷下集管4，设置第二喷嘴42与第二基座41通过转轴连接即可，第二喷嘴42的转动角度范围可以设置为0-15°。而对于除磷上集管3，因为根据需要板坯生产的厚度不一，而辊道2为固定设置，所以，厚度相对较厚的板坯其上表面会上移，进而为了便于更多型号的板坯都能够进入该除磷机进行除磷，优选可以设置第一基座31与箱体内壁转动连接，其上的第一喷嘴32与第一基座31固定连接，通过除磷上集管3一侧设置的调整装置5拉动并转动第一基座31，第一喷嘴32向上移动，进而扩宽了辊道2与第一喷嘴32之间的间距。
该调整装置5可以设置为固定在除磷箱体内的转动长臂，转动长臂的延伸端与除磷上集管3的基座固定连接，转动长臂的转动方向与第一基座31的转动方向相反。此时通过控制调整装置5的转动长臂转动，进而拉动第一喷嘴32。或者也可以设置第一基座31与箱体内部通过气缸连接，通过气缸调节第一基座 31的高度，进而调节辊道2与第一喷嘴32之间的间距。
本实用新型一个实施方式的喷射面加宽除磷机，辊道2宽度大于等于 1350mm，进而能够加宽处理板坯的最小宽度达到1350mm，当然，同样能够处理宽度小于1350mm的板坯。加大了除磷机处理板坯种类的范围。
在除鳞系统中，高压水泵产生的高压水进入除鳞喷嘴。在喷嘴的作用下，高压水形成一个具有很大冲击力的扇形水束，喷射到钢坯(或中间坯)表面。在这个高压扇形水射流束的作用下，氧化铁皮经历了被切割，急冷收缩，与基体母材剥离，并被冲刷到离开钢坯(或中间坯)表面的过程，从而将氧化铁皮清除干净。
当高压水通过喷嘴被打到钢坯表面时，会发生下列变化：
水流形成的扇形面像一把锋利的刀片，将致密的铁皮切开，形成裂痕。由此可见，薄的扇面具有更大的打击力；高压水透过裂缝遇到高温母材急速汽化蒸发，形成类似爆破的效果，将氧化铁皮和母材剥离；氧化铁皮在受到水的冲击后遇冷收缩，产生横向剪切力，将氧化铁皮和母材剥离；带有前倾角的水射流的冲刷作用将业已疏松的铁皮冲刷掉。外部引入水为净环水，水质达到除鳞泵用水的要求，进口水压在0.25～0.30MPa，从外部引入水进入高位水箱，再经高压除鳞泵加压后，进入高压水管路系统。由于钢坯的材质、除鳞程度不同，钢坯除鳞所需要的用水量和压力也不一样，为了保证钢坯除鳞效果，采用变频器来调节除鳞水量和压力。
以上，虽然说明了本实用新型的几个实施方式，但是这些实施方式只是作为例子提出的，并非用于限定本实用新型的范围。对于这些新的实施方式，能够以其他各种方式进行实施，在不脱离本实用新型的要旨的范围内，能够进行各种省略、置换、及变更。这些实施方式和其变形，包含于本实用新型的范围和要旨中的同时，也包含于权利要求书中记载的实用新型及其均等范围内。
Claims (10)
1.一种喷射面加宽除磷机，包括：设在除磷箱体内的辊道底座、用于输送板坯的辊道、除磷上集管、除磷下集管、用于调整除磷上集管的调整装置，辊道设在辊道底座上，除磷上集管和除磷下集管对称分设在辊道的上方和下方，其特征在于，
所述除磷下集管和除磷上集管均包括基座和喷嘴，所述基座设在所述辊道底座上，所述喷嘴设在所述基座的顶端，所述喷嘴的轴线延伸方向与所述基座的高度方向呈12-15°夹角，所述夹角的开口朝向板坯进入的方向；
所述喷嘴上设有检测传感器，后台设有监控终端，用于接收所述检测传感器传送的检测信号，并调控所述喷嘴的喷水量；所述监控终端与所述检测传感器通信连接。
2.根据权利要求1所述的除磷机，其特征在于，所述检测传感器设在所述喷嘴外壁上，外部设有保护罩，所述保护罩的外壁上涂覆有耐高温隔热涂料，其最外层包裹有耐高温陶瓷纤维毡。
3.根据权利要求1所述的除磷机，其特征在于，所述检测传感器内设有水压检测模块，用于检测单位时间内喷出水流对喷嘴内壁的压力；水膜张力检测模块，用于检测喷出水雾在喷嘴口形成的水膜张力。
4.根据权利要求3所述的除磷机，其特征在于，还包括水流速度检测模块，用于检测喷出水流在喷嘴内的瞬时流速。
5.根据权利要求3所述的除磷机，其特征在于，还包括振动频率检测模块，用于检测喷嘴以及基座的振动频率。
6.根据权利要求1所述的除磷机，其特征在于，所述喷嘴内设有自控调节阀，所述自控调节阀位于所述喷嘴在与所述基座连接的一端的管口，所述喷嘴口部为条形开口。
7.根据权利要求6所述的除磷机，其特征在于，所述条形开口为两个对称设置的弧形。
8.根据权利要求1所述的一种除磷机，其特征在于，所述除磷下集管的基座固定在所述辊道底座上，其上的喷嘴与所述辊道底座通过转轴连接，转动的角度范围为0-15°；
所述除磷上集管的基座与箱体内壁转动连接，其上的所述喷嘴与所述基座固定连接。
9.根据权利要求8所述的除磷机，其特征在于，所述调整装置为固定在除磷箱体内的转动长臂，所述转动长臂的延伸端与所述除磷上集管的基座固定连接，所述转动长臂的转动方向与所述除磷上集管的基座的转动方向相反。
10.根据权利要求1-9任一项所述的除磷机，其特征在于，所述辊道宽度大于等于1350mm。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2017
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