CN211247760U - 热轧用高速钢材质工作辊新型冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于金属压力加工技术领域，涉及热轧用高速钢材质工作辊新型冷却系统，包括上工作辊、下工作辊、上支撑辊、下支撑辊、位于入口侧上方的上冷却装置、位于入口侧下方的下冷却装置及位于出口侧的出口冷却装置，上冷却装置包括入口侧上液压缸、上防剥落水集管及上工作辊冷却集管；下冷却装置包括入口侧下液压缸、下防剥落水集管及下工作辊冷却集管；出口冷却装置包括机架间冷却上集管、机架间冷却下集管、上出口侧工作辊冷却集管及下出口侧工作辊冷却集管。本实用新型通过对现有轧辊冷却系统的改进，可有效保证高速钢辊的表面温度，有效保证高速钢辊的正常使用，可极大程度的提高轧材的表面质量及其稳定性。

Description

热轧用高速钢材质工作辊新型冷却系统

技术领域

本实用新型属于金属压力加工技术领域，涉及热轧用高速钢材质工作辊新型冷却系统。

背景技术

高速钢轧辊，即高碳高速复核轧辊，是近20年来在热轧上应用较多的轧辊类型，通常在轧制过程中，常常需要对轧辊进行冷却，以防止辊过热最终导致轧辊表面的氧化膜均匀剥落，影响轧材表面性能；防止辊面温度过高，导致辊面组织发生变化，影响轧辊耐磨性，同时可延长热疲劳裂纹形成的时间和组织热疲劳裂纹的扩展；

但是，目前现有高速钢轧辊在使用过程中，冷却系统很难满足其使用的要求，具体表现在：1）防剥落水往往被轧辊或其他结构遮挡，而无法喷到轧材表面，导致防剥落水的性能受到很大影响；2）入口侧工作辊冷却水与出口侧工作辊冷却水的比例为2：3或1：1，而当关闭入口工作辊冷却水，往往导致出口工作辊冷却能力不足以保证轧辊的表面温度在65℃以下；3）现有工作辊冷却使用的喷嘴大多为螺纹式喷嘴，这种喷嘴在使用时其偏转角度往往发生改变，即使在最初时能保证其偏转角度，在使用过程中往往出现偏转角度发生变化，严重影响工作辊冷却的效果；4）上下集管的水量分布不均匀，上下集管的水量存在差异，无法保证上下辊温差在10℃以内。

实用新型内容

为解决上述背景技术中提出的问题，本实用新型提供一种可有效控制高速钢辊的表面温度、保证高速钢辊正常使用的热轧用高速钢材质工作辊新型冷却系统。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

热轧用高速钢材质工作辊新型冷却系统，包括上工作辊、下工作辊、与所述上工作辊相配合的上支撑辊、与所述下工作辊相配合的下支撑辊、位于入口侧上方的上冷却装置、位于入口侧下方的下冷却装置及位于出口侧的出口冷却装置，所述上冷却装置包括入口侧上液压缸、上防剥落水集管及上工作辊冷却集管，所述上工作辊冷却集管上设有喷嘴；所述下冷却装置包括入口侧下液压缸、下防剥落水集管及下工作辊冷却集管；所述下工作辊冷却集管上设有喷嘴；所述出口冷却装置包括机架间活套、与所述机架间活套相配合的活套液压缸、位于出口侧上方的机架间冷却上集管、位于出口侧下方的机架间冷却下集管、设于所述上工作辊旁的上出口侧工作辊冷却集管、设于所述下工作辊旁的下出口侧工作辊冷却集管、位于所述出口侧上方的上液压缸及位于所述出口侧下方的下液压缸；所述机架间冷却上集管、机架间冷却下集管、上出口侧工作辊冷却集管及上出口侧工作辊冷却集管上分别设有喷嘴。

所述出口冷却装置还包括位于出口侧上方的上导卫板、机架间除鳞上集管、上出口侧除尘集管、位于出口侧下方的下导卫板、机架间除鳞下集管及机架间除尘下集管。

所述喷嘴为燕尾槽型喷嘴。

各工作辊冷却集管上的喷嘴至少设置两排。

所述上工作辊冷却集管出水量和下工作辊冷却集管出水量之和与所述上出口侧工作辊冷却集管出水量和下出口侧工作辊冷却集管出水量之和的比例为1:5-6。

本实用新型的有益效果为：

1）本实用新型通过对现有轧辊冷却系统的改进，可有效保证高速钢辊的表面温度，即辊身表面的最高温度值在65℃以下，辊身表面最高温度值与最低温度值之间的最大差值在30-35℃以内；上下工作辊最大辊温差在10℃以内；

2）本实用新型可有效保证高速钢辊的正常使用，可大大提高轧材的表面质量及其稳定性；另外高速钢工作辊的在机时间得到了很大提升，其绝对使用时间可以提高约一倍。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型中上冷却装置的结构示意图。

图3为本实用新型中下冷却装置的结构示意图。

图4为本实用新型中出口冷却装置的结构示意图。

图5为本实用新型中出口侧上集管的横断面图。

图6为本实用新型中出口侧下集管的横断面图。

图中，1-上工作辊，2-下工作辊，3-上支撑辊，4-下支撑辊，5-上冷却装置，51-入口侧上液压缸，52-上防剥落水集管，54-上工作辊冷却集管，6-下冷却装置，61-入口侧下液压缸，62-下防剥落水集管，64-下工作辊冷却集管，7-出口冷却装置，71-机架间活套，72-活套液压缸，73-机架间冷却上集管，74-机架间冷却下集管，75-上出口侧工作辊冷却集管，76-下出口侧工作辊冷却集管，77-出口侧上液压缸，78-出口侧下液压缸，8-喷嘴，91-上导卫板，92-机架间除鳞上集管，93-上出口侧除尘集管，94-下导卫板，95-机架间除鳞下集管，96-机架间除尘下集管。

具体实施方式

如图1-4所示，热轧用高速钢材质工作辊新型冷却系统，包括上工作辊1、下工作辊2、上支撑辊3、下支撑辊4、上冷却装置5、下冷却装置6及出口冷却装置7，所述上工作辊1和下工作辊2相对设置，轧材从上工作辊和下工作辊之间通过，所述上支撑辊3与所述上工作辊1配合设置，该上支撑辊3设于所述上工作辊1的上方，所述下支撑辊4与所述下工作辊2配合设置，该下支撑辊4设于所述下工作辊2的下方，所述上冷却装置5位于轧材入口侧上方，所述下冷却装置6位于轧材入口侧下方；

具体的，所述上冷却装置5包括入口侧上液压缸51、上防剥落水集管52、上工作辊冷却集管54，所述上工作辊冷却集管54上设有喷嘴8，优选的，所述上工作辊冷却集管54上设有两排喷嘴；该喷嘴的出水口对准上工作辊2；

具体的，所述下冷却装置6包括入口侧下液压缸61、下防剥落水集管62及下工作辊冷却集管64，所述下工作辊冷却集管64设有两排喷嘴8，该喷嘴8的出水口对准下工作辊2；

与现有轧辊冷却系统相比，本实用新型中调整了上防剥落水集管52和下防剥落水集管62的设置，使得防剥落水喷射在轧材表面，而不会被轧辊或其他结构阻挡，可有效降低轧材表面的温度，使得轧材在进入轧机机架前就有一定的冷却，确保轧辊表面的温度值；

所述出口冷却装置7位于轧材出口侧，具体的，所述出口冷却装置7包括机架间活套71、活套液压缸72、机架间冷却上集管73、机架间冷却下集管74，上出口侧工作辊冷却集管75、下出口侧工作辊冷却集管76、出口侧上液压缸77及出口侧下液压缸78，所述机架间冷却上集管73位于轧材出口侧上方，该机架间冷却上集管73上设有四排喷嘴，所述机架间冷却下集管74设于轧材出口侧下方，该机架间冷却下集管74设有四排喷嘴，所述上出口侧工作辊冷却集管75设于所述上工作辊1旁，该上出口侧工作辊冷却集管75设有三排喷嘴，该喷嘴的出水口对准所述上工作辊1；所述下出口侧工作辊冷却集管76设于所述下工作辊2旁，该下出口侧工作辊冷却集管76设有三排喷嘴，该喷嘴的出水口对准所述下工作辊2；

所述出口冷却装置7还包括上导卫板91、机架间除鳞上集管92、上出口侧除尘集管93、下导卫板94、机架间除鳞下集管95及机架间除尘下集管96，所述上导卫板91、机架间除鳞上集管92及上出口侧除尘集管93位于轧材出口侧上方，所述下导卫板94、机架间除鳞下集管95及机架间除尘下集管96位于轧材出口侧下方，所述机架间除鳞上集管、机架间除鳞下集管、机架间除尘上集管及机架间除尘下集管上分别设有一排喷嘴；

与现有轧辊冷却系统相比，本实用新型改变了工作辊冷却模式，各工作辊冷却集管上至少设置两排喷嘴，进一步的可增加中部水量，减少边部水量，以适应现有二级模型控制的辊身凸度曲线的要求；另外图5-6给出了出口侧上、下集管的横断面结构，从图中可以具体看出各排喷嘴设置的间距及偏转角度等，这样的喷嘴布置使得相邻两喷嘴及相邻两排喷嘴之间有叠加而无干涉，保证冷却效果；优选的，本实用新型中的喷嘴采用燕尾槽型的喷嘴，与传统的螺纹槽喷嘴相比，可自动进行定位，使用过程中偏转角度不会发生变化，可进一步保证冷却效果；

优选的，本实用新型还改变了现有工作辊冷却水量分布，对入口侧和出口侧的水量配比进行了调整，具体的，上工作辊冷却集管出水量和下工作辊冷却集管出水量之和与所述上出口侧工作辊冷却集管出水量和下出口侧工作辊冷却集管出水量之和的比例为1:5-6；其中最优配比为3:17，这样设置可保证关闭入口侧工作辊冷却的同时，出口侧工作辊冷却能保证高速钢轧辊的要求，即辊身的表面温度可在65℃以内；另外本实施例中上冷却装置、下冷却装置及出口侧冷却装置中各集管的位置设置，使得轧材上方集管的水量和轧材下方集管的水量基本保持一致，能够有效保证上下辊温差控制在10℃以内。

本实用新型通过对现有轧辊冷却系统的改进，可有效保证高速钢辊的表面温度，即辊身表面的最高温度值在65℃以下，辊身表面最高温度值与最低温度值之间的最大差值在30-35℃以内，上下工作辊最大辊温差在10℃以内；进而可有效保证高速钢辊的正常使用，可降低轧钢用高速钢工作辊的磨辊时间，能够极大程度的提高轧材的表面质量及其稳定性，同时还增加了高速钢辊工作辊在机时间，经过测试，其高速钢工作辊的绝对使用时间可以提高约一倍。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围，凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (5)

1.热轧用高速钢材质工作辊新型冷却系统，包括上工作辊（1）、下工作辊（2）、与所述上工作辊（1）相配合的上支撑辊（3）、与所述下工作辊（2）相配合的下支撑辊（4）、位于入口侧上方的上冷却装置（5）、位于入口侧下方的下冷却装置（6）及位于出口侧的出口冷却装置（7），其特征在于：所述上冷却装置（5）包括入口侧上液压缸（51）、上防剥落水集管（52）及上工作辊冷却集管（54），所述上工作辊冷却集管（54）上设有喷嘴（8）；所述下冷却装置（6）包括入口侧下液压缸（61）、下防剥落水集管（62）及下工作辊冷却集管（64）；所述下工作辊冷却集管（64）上设有喷嘴（8）；所述出口冷却装置（7）包括机架间活套（71）、与所述机架间活套（71）相配合的活套液压缸（72）、位于出口侧上方的机架间冷却上集管（73）、位于出口侧下方的机架间冷却下集管（74）、设于所述上工作辊（1）旁的上出口侧工作辊冷却集管（75）、设于所述下工作辊（2）旁的下出口侧工作辊冷却集管（76）、位于所述出口侧上方的上液压缸（77）及位于所述出口侧下方的下液压缸（78）；所述机架间冷却上集管（73）、机架间冷却下集管（74）、上出口侧工作辊冷却集管（75）及上出口侧工作辊冷却集管（75）上分别设有喷嘴（8）。

2.根据权利要求1所述的热轧用高速钢材质工作辊新型冷却系统，其特征在于：所述出口冷却装置（7）还包括位于出口侧上方的上导卫板（91）、机架间除鳞上集管（92）、上出口侧除尘集管（93）、位于出口侧下方的下导卫板（94）、机架间除鳞下集管（95）及机架间除尘下集管（96）。

3.根据权利要求1所述的热轧用高速钢材质工作辊新型冷却系统，其特征在于：所述喷嘴（8）为燕尾槽型喷嘴。

4.根据权利要求1所述的热轧用高速钢材质工作辊新型冷却系统，其特征在于：各工作辊冷却集管上的喷嘴（8）至少设置两排。

5.根据权利要求1所述的热轧用高速钢材质工作辊新型冷却系统，其特征在于：所述上工作辊冷却集管出水量和下工作辊冷却集管出水量之和与所述上出口侧工作辊冷却集管出水量和下出口侧工作辊冷却集管出水量之和的比例为1:5-6。

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