CN212238624U - 一种热轧薄板工作辊冷却系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种热轧薄板工作辊冷却系统，属于冶金行业热轧带钢生产设备技术领域。技术方案是：入口上集管（3）、入口下集管（7）、出口上集管（8）、出口下集管（11）、轧制变形区冷却上集管（5）和轧制变形区冷却下集管（12）均包含水梁和连接在水梁上的水嘴，入口上集管（3）和出口上集管（8）中的水嘴的喷水方向朝向上辊辊面，入口下集管（7）和出口下集管（11）中的水嘴的喷水方向朝向下辊辊面，轧制变形区冷却上集管（5）和轧制变形区冷却下集管中的水嘴的喷水方向分别朝向上辊和下辊与带钢的接触面。本实用新型的有益效果：能够降低轧辊温度，尤其是轧制变形区轧辊辊面的辊面温度，减少轧辊氧化膜脱落，延长轧辊寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种热轧薄板工作辊冷却系统，尤其是 ESP轧线工作辊冷却系统，属于冶金行业热轧带钢生产设备技术领域。
背景技术
在热轧薄板轧制过程中，轧辊与高温板带直接接触会生成很大的温度梯度和热应力，当轧辊冷却不足会造成温度梯度和热应力加大，导致轧辊表面形成细小的网状裂纹即龟裂。因此，轧辊的冷却效果直接影响轧辊的使用寿命。另外，轧辊的轮廓决定了带钢的凸度，轧辊的冷却效果不好，会造成带钢产生中浪和瓢曲，严重影响板形和同板厚差。
随着客户对板面质量要求的日益提升，轧辊的氧化膜脱落是影响带钢表面质量的重要因素，要解决轧辊氧化膜剥落导致的表面氧化铁皮压入缺陷，需要通过控制轧辊的温度来保证轧辊表面氧化膜的厚度，尽量减少各种导致轧辊变形的作用力，从而减少氧化膜的剥落。带钢与工作辊的接触面为轧制变形区，轧制变形区辊面的温度是影响氧化膜形成的重要因素，因此，对轧制变形区辊面的温度进行控制十分必要。
热轧薄板常规轧线是单坯轧制，每块钢的轧制时间和间歇时间相对固定。 ESP轧线为无头轧制，具备单块、半无头和全无头（ESP）轧制的多模式生产线，轧制时间和轧件温度与常规轧线有比较大的差别，因此，对轧辊的冷却手段要求更高而且要灵活多变。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种热轧薄板工作辊冷却系统，降低轧辊温度，尤其是轧制变形区轧辊辊面的温度，减少工作辊氧化膜脱落，降低辊耗，解决背景技术中存在的问题。
本实用新型的技术方案是：一种热轧薄板工作辊冷却系统，包含入口上集管、入口上刮水板、轧制变形区冷却上集管、入口下刮水板、入口下集管、出口上集管、出口上刮水板、出口下刮水板、出口下集管和轧制变形区冷却下集管；
入口上刮水板、入口下刮水板和出口上刮水板、出口下刮水板分别与轧制线设置成一定角度，入口上刮水板和出口上刮水板分别贴近上辊辊面，入口下刮水板和出口下刮水板分别贴近下辊辊面，呈上下对称结构；
入口上集管和出口上集管分别设置在入口上刮水板和出口上刮水板的上方，入口下集管和出口下集管分别设置在入口下刮水板和出口下刮水板的下方，轧制变形区冷却上集管和轧制变形区冷却下集管分别设置在入口上刮水板和入口下刮水板之间；
所述入口上集管、入口下集管、出口上集管、出口下集管、轧制变形区冷却上集管和轧制变形区冷却下集管均包含水梁和连接在水梁上的水嘴，入口上集管和出口上集管中的水嘴的喷水方向分别朝向入口上刮水板和出口上刮水板上方的上辊辊面，入口下集管和出口下集管中的水嘴的喷水方向分别朝向入口下刮水板和出口下刮水板下方的下辊辊面，轧制变形区冷却上集管和轧制变形区冷却下集管中的水嘴的喷水方向分别朝向上辊和下辊与带钢的接触面。
所述入口上集管中的水嘴为上下两排呈交叉布置的水嘴，两排水嘴与轧制线之间的夹角分别为7°和18.5°；入口下集管中的水嘴为上下两排平行布置的水嘴，两排水嘴与轧制线之间的夹角均为15°；出口上集管和出口下集管中的水嘴均为上下四排平行布置的水嘴，四排水嘴与轧制线之间的夹角均为15°；轧制变形区冷却上集管和轧制变形区冷却下集管中的水嘴均为一排，水嘴与轧制线之间的夹角分别为42°和50°。
采用本实用新型，入口上集管、出口上集管和入口下集管、出口下集管对上工作辊和下工作辊的冷却，保证上下工作辊的整体冷却要求，通过轧制变形区冷却上集管和轧制变形区冷却下集管对上工作辊和下工作辊与带钢的接触面即轧制变形区进行冷却，减少轧辊氧化膜脱落。
本实用新型的有益效果是：能够降低轧辊温度，尤其是轧制变形区轧辊辊面的辊面温度，减少轧辊氧化膜脱落，改善轧辊热凸度分布和不均匀磨损，降低辊耗，延长轧辊寿命。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为入口上集管示意图；
图3为入口下集管示意图；
图4为出口上集管示意图；
图5为出口下集管示意图；
图6为轧制变形区冷却上集管示意图；
图7为轧制变形区冷却下集管示意图；
图中：支撑辊 1、上辊 2、入口上集管3、入口上刮水板 4、轧制变形区冷却上集管5、入口下刮水板 6、入口下集管 7、出口上集管8、出口上刮水板 9、出口下刮水板 10、出口下集管 11、轧制变形区冷却下集管12、下辊13。
具体实施方式
以下结合附图，通过实例对本实用新型作进一步说明。
参照附图1-7，一种热轧薄板工作辊冷却系统，包含入口上集管3、入口上刮水板4、轧制变形区冷却上集管5、入口下刮水板6、入口下集管7、出口上集管8、出口上刮水板9、出口下刮水板10、出口下集管11和轧制变形区冷却下集管12；
入口上刮水板4、入口下刮水板6和出口上刮水板9、出口下刮水板10分别与轧制线设置成一定角度，入口上刮水板4和出口上刮水板9分别贴近上辊辊面，入口下刮水板6和出口下刮水板10分别贴近下辊辊面，呈上下对称结构；
入口上集管3和出口上集管8分别设置在入口上刮水板4和出口上刮水板9的上方，入口下集管7和出口下集管11分别设置在入口下刮水板6和出口下刮水板10的下方，轧制变形区冷却上集管5和轧制变形区冷却下集管12分别设置在入口上刮水板4和入口下刮水板6之间；
所述入口上集管3、入口下集管7、出口上集管8、出口下集管11、轧制变形区冷却上集管5和轧制变形区冷却下集管12均包含水梁和连接在水梁上的水嘴，入口上集管3和出口上集管8中的水嘴的喷水方向分别朝向入口上刮水板4和出口上刮水板9上方的上辊辊面，入口下集管7和出口下集管11中的水嘴的喷水方向分别朝向入口下刮水板6和出口下刮水板10下方的下辊辊面，轧制变形区冷却上集管5和轧制变形区冷却下集管12中的水嘴的喷水方向分别朝向上辊和下辊与带钢的接触面。
在本实施例中，参照附图2，入口上集管3有一根水梁，水梁上分布着上下两排水嘴；上下两排水嘴呈交叉排布，两排水嘴与水平线夹角分别为7°和18.5°，水嘴间距为等间距。
参照附图3，入口下集管7有一根水梁，水梁上分布着上下两排水嘴；上下两排水嘴呈平行排布，两排水嘴与水平线夹角均为15°，水嘴间距为等间距。
参照附图4，出口上集管8有两根水梁，每根水梁上分布着上下两排水嘴，一共四排水嘴；上、下两排水嘴呈平行排布，水嘴与水平线夹角均为15°，上面三排水嘴间距为等间距，最下面一排为中间密两侧疏。
参照附图5，出口下集管11有两根水梁，每根水梁上分布着上下两排水嘴，一共四排水嘴；上、下两排水嘴呈平行排布，水嘴与水平线夹角均为15°，下面三排水嘴间距为等间距，最上面一排为中间密两侧疏。
参照附图6、7，轧制变形区冷却上集管5和轧制变形区冷却下集管12均为一排水嘴，轧制变形区冷却上集管5中的水嘴与水平线夹角均为42°；轧制变形区冷却下集管12中的水嘴与水平线夹角均为50°，所有水嘴为等间距。
在本实例中，参照附图1，带钢在轧制过程中，轧辊整个冷却边界可分为：空气冷却区（C）、喷水冷却区（D、B、E）、水膜覆盖区（A）。根据上述分区设计，在考虑轧机冷却水嘴及集管布置时，尽量缩短了喷嘴与轧辊的间距。在进行集管喷嘴布置设计时，尽量限制因温度分布不均而产生的热凸度曲线异常问题。在水嘴的布置和选型时考虑中部的水量大于两侧的水量。
实际轧制时冷却水处于常开状态，带钢与轧辊接触时温度最高，按旋转方向轧辊与带钢脱离接触后进入水膜覆盖区A，之后依次进入喷水冷却区B、空气冷却区C、喷水冷却区D、E，最后回到水膜覆盖区A。在轧制时可以根据轧制模式设定轧制变形区冷却上集管5和轧制变形区冷却下集管12中的水量，单块轧制时，可是在间歇时间降低水量，减少水的消耗；在半无头和全无头轧制时，由于轧辊温度高自动提高水量，保证轧辊冷却效果。
在热连轧生产过程中，带钢与轧辊直接接触导致轧辊在变形区的表面温度急剧升高，一般可升高到600度（无头轧制时温度会更高），这会导致轧辊热膨胀急剧增大。虽然轧辊上有冷却水，但是不能直接降低变形区轧辊的温度，而轧制变形区冷却上集管5和轧制变形区冷却下集管12可以直接将水喷射在咬入前的轧辊表面，从而及时降低轧辊与轧机接触面温度，减少氧化膜脱落。
入口上集管3、入口下集管 7和出口上集管8、出口下集管 11的水压为1.0MPa，轧制变形区冷却上集管 5和轧制变形区冷却下集管12的水压为0.4MPa。
轧辊上的某一点离开轧制变形区后，轧辊温度是逐渐降低的过程，因此，出口上集管8和出口下集管 11的水量要大于入口上集管3和入口下集管 7的水量，入口与出口的水量比为1：2.5。
Claims (2)
1.一种热轧薄板工作辊冷却系统，其特征在于：包含入口上集管（3）、入口上刮水板（4）、轧制变形区冷却上集管（5）、入口下刮水板（6）、入口下集管（7）、出口上集管（8）、出口上刮水板（9）、出口下刮水板（10）、出口下集管（11）和轧制变形区冷却下集管（12）；
入口上刮水板（4）、入口下刮水板（6）和出口上刮水板（9）、出口下刮水板（10）分别与轧制线设置成一定角度，入口上刮水板（4）和出口上刮水板（9）分别贴近上辊辊面，入口下刮水板（6）和出口下刮水板（10）分别贴近下辊辊面，呈上下对称结构；
入口上集管（3）和出口上集管（8）分别设置在入口上刮水板（4）和出口上刮水板（9）的上方，入口下集管（7）和出口下集管（11）分别设置在入口下刮水板（6）和出口下刮水板（10）的下方，轧制变形区冷却上集管（5）和轧制变形区冷却下集管（12）分别设置在入口上刮水板（4）和入口下刮水板（6）之间；
所述入口上集管（3）、入口下集管（7）、出口上集管（8）、出口下集管（11）、轧制变形区冷却上集管（5）和轧制变形区冷却下集管（12）均包含水梁和连接在水梁上的水嘴，入口上集管（3）和出口上集管（8）中的水嘴的喷水方向分别朝向入口上刮水板（4）和出口上刮水板（9）上方的上辊辊面，入口下集管（7）和出口下集管（11）中的水嘴的喷水方向分别朝向入口下刮水板（6）和出口下刮水板（10）下方的下辊辊面，轧制变形区冷却上集管（5）和轧制变形区冷却下集管（12）中的水嘴的喷水方向分别朝向上辊和下辊与带钢的接触面。
2.根据权利要求1所述的一种热轧薄板工作辊冷却系统，其特征在于：所述入口上集管（3）中的水嘴为上下两排呈交叉布置的水嘴，两排水嘴与轧制线之间的夹角分别为7°和18.5°；入口下集管（7）中的水嘴为上下两排平行布置的水嘴，两排水嘴与轧制线之间的夹角均为15°；出口上集管（8）和出口下集管（11）中的水嘴均为上下四排平行布置的水嘴，四排水嘴与轧制线之间的夹角均为15°；轧制变形区冷却上集管（5）和轧制变形区冷却下集管（12）中的水嘴均为一排，水嘴与轧制线之间的夹角分别为42°和50°。
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| CN202020924517.0U CN212238624U (zh) | 2020-05-28 | 2020-05-28 | 一种热轧薄板工作辊冷却系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114618885A (zh) * | 2022-02-15 | 2022-06-14 | 唐山钢铁集团有限责任公司 | 一种检验热轧工作辊刮水板封水效果的方法 |
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- 2020-05-28 CN CN202020924517.0U patent/CN212238624U/zh active Active
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