CN216369545U - 棒材生产用穿水冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种棒材生产用穿水冷却装置，包括冷却水箱、输送辊喷淋系统、热能回收系统、表面水回收装置；所述输送辊设置在冷却水箱的中心并穿过冷却水箱；所述喷淋系统固定设置在冷却水箱内并围绕输送辊设置，所述热能回收系统固定设置在冷却水箱的顶部；所述表面水回收装置固定设置在水箱的出料口处的输送辊上；本装置还包括控制系统，所述控制系统包括温度传感器，速度传感器，时间控制器，电磁阀和电机；本装置通过将冷却水箱、输送辊喷淋系统、热能回收系统和表面水回收装置经过统一的设计后以一个中央系统进行统一的控制，能够有效的避免棒材在进行穿水冷却是产生的一系列问题。

Description

棒材生产用穿水冷却装置

技术领域

本实用新型涉及一种冷却装置，具体涉及一种棒材生产用穿水冷却装置。

背景技术

棒材通常指螺纹钢和圆钢，以直条状态交货,国家标准规定的小型棒材尺寸范围为直径6~50mm，定尺长度6~12 m，如成卷交货，称为线材。棒线材均属简单断面的型钢，轧制工艺极为相似。穿水冷却装置是现代化棒线材生产线上不可缺少的一个重要部件，安装在轧机之间或者精轧机后，分别用于对轧件进行轧制过程温度控制和成品冷却温度控制，达到改善产品性能的目的。在老式棒线材生产线上，由于没有预留穿水冷却装置的位置，所以只能生产低档次产品或者通过添加合金元素来提高产品机械性能，不具备市场竞争优势。由于穿水冷却能提高棒材的性能可以替代钢中某些合金元素的功能，因比可以降低生产成本，同时，由于性能的提高，同样的建筑结构可以少使用钢材，符合低碳时代的需求，具有广阔的应用前景。

现在，在热轧棒线材生产线上，为了提高钢筋性能，生产线上普遍采用穿水冷却装置，对轧后的成品进行冷却以提高成品力学性能。为了保证穿水冷却用水的水质，产线上穿水冷却的供回水系统大多与轧机浊环水分开，即穿水冷却用水为单独的供水泵供水。穿水的成品钢材温度一般为900℃左右，在生产的过程中，还存在着以下的问题：

1）穿水冷却过程中很容易生成细小的氧化铁皮，这些氧化铁皮直接落入穿水冷却的回水池中，影响穿水冷却水的水质和增加后续水处理的处理设施，而且整个穿水冷却产生大量的蒸汽，需要在相对密闭的空间内进行处理，因此，需要个即能密闭又能处理水质的水箱；

2）棒材是在线输送冷却的，由于水系统单独的分开，在使用的过程中，普通的做法是直接采用喷淋，这样的冷却方式，冷却的温度控制粗糙不易精准控制；

3）由于棒材的重量非常重，在穿水冷却的时候必须采用输送辊进行输送，但是，输送辊的传统结构由于存在喷淋等非常容易进水，而且，由于水箱密封的要求，一段时间不用后传动结合容易锈蚀，更何况在冷却的过程中产生的水蒸气也会锈蚀金属，因此，输送辊的防水处理也显得非常必要；

4）棒材的温度一般为900℃左右，在喷淋冷却的过程中会产生大量的高温蒸汽，而在生产的过程中，有些地方有需要高温蒸汽，这些高温蒸汽如果直接进行排放就显得非常的浪费，现在的穿水冷却转轴并没有这方面的设置；

5）棒材在经过穿水冷却装置后棒材的表面还有大量的水汽甚至是水渍，棒材的进行穿水冷却后，心部的热并不能一下子完全的冷却，同时，这部分热传出来后使钢的温度达到550—650摄氏度左右进行自回火，表面的水渍会产生蒸汽，在生产空间现场出现雾气，不利于生产。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种棒材生产用穿水冷却装置，解决现有的穿水冷却操作不方便，不易控制还比较浪费资源的问题。

为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种棒材生产用穿水冷却装置，包括冷却水箱、输送辊喷淋系统、热能回收系统、表面水回收装置；所述输送辊设置在冷却水箱的中心并穿过冷却水箱；所述喷淋系统固定设置在冷却水箱内并围绕输送辊设置，所述热能回收系统固定设置在冷却水箱的顶部；所述表面水回收装置固定设置在水箱的出料口处的输送辊上；本装置还包括控制系统，所述控制系统包括温度传感器，速度传感器，时间控制器，电磁阀和电机；所述温度传感器设置在水箱进料口和水箱出料口上，所述速度传感器设置在输送辊上，所述时间控制器设置在喷淋系统上，所述电磁阀设置在管路上，所述电机设置在各传动的动力输出上，所述温度传感器、速度传感器、时间控制器、电磁阀和电机连接至一个中央控制器上。

进一步的，所述冷却水箱包括水箱外壳体，水箱外壳体设置为长方形的密闭箱体；在水箱外壳体的两侧设置有仅供输送辊通过的输送辊槽，输送辊槽的大小与形状设置为与输送辊在输送棒材时的形状大小相一致；在水箱外壳体的内部沿输送辊输送方向的四周设置有喷淋架，喷淋架上固定设置有喷淋系统；在水箱外壳体的顶部设置有箱盖，箱盖上设置有热能回收系统；在水箱外壳体的底部设置有冷却水过滤装置；所述喷淋系统包括喷淋管、喷淋头、冷气管和风冷装置；所述喷淋管固定设置在喷淋架上，喷淋管上连接设置有喷淋头，喷淋管一端连接至水槽，水槽内设置有水泵与喷淋管连接，在输送辊的顶部和底部设置有冷气管连接至冷气源。

进一步的，所述冷却水过滤装置包括滤网和震动器；滤网固定设置在水箱外壳体内部输送辊的下方，滤网设置为非金属耐高温材料制成；在滤网上设置有渣槽，所述渣槽设置为向下凹陷的锥形槽，在渣槽的底部设置有通孔，连接设置排渣管，排渣管穿过水箱外壳体，所述渣槽设置为大于三个，多个渣槽连接至同一根排渣管，每个渣槽底部的管道上设置有电磁阀，电磁阀上罩设有防护罩，防护罩设置为包裹电磁阀所在点管道的耐高温罩子。

进一步的，所述水箱外壳体的底部设置有倾斜的斜面集水槽，水箱外壳体底部一侧设置有管道联通斜面集水槽，管道上连接设置有第一循环泵；所述斜面集水槽上设置有挡渣板；在输送辊槽的槽口内侧的水箱外壳体上设置有挡片。

进一步的，所述喷淋管沿着输送辊的方向设置，喷淋管设置为六根，其中两根位于输送辊的上方，两根位于输送辊的下方，一根位于输送辊的左侧，一根位于输送辊的右侧；六根喷淋管呈正六边形设置；喷淋管上的喷淋头设置为水幕喷淋头，喷头的水幕呈现扇形；所述冷气管设置为“S”形并固定设置在输送辊与喷淋头之间。

进一步的，所述热能回收系统包括蒸汽收集箱、箱盖、各管道和产生负压的负压风扇；所述箱盖设置为一个弧形的盖罩，箱盖盖罩在穿水冷却水箱上方，所述箱盖包括两段弧顶，分别为第一弧形顶和第二弧形顶，所述第二弧形顶设置在第一弧形顶的顶部，第二弧形顶的宽度设置为第一弧形顶的三分之一；在第二弧形顶的顶部中心设置有蒸汽收集管，蒸汽收集管连接至蒸汽收集箱；在第一弧形顶顶部的蒸汽收集管内设置负压风扇；所述负压风扇包括电机架、电机盒、电机、护罩、扇叶；所述电机架固定的设置在蒸汽收集管的内管壁上，所述电机盒固定设置在电机架上，所述电机嵌设在电机盒内，在电机盒的下端转轴处罩设置有护罩，电机的转轴上连接设置扇叶。

进一步的，所述电机架设置为耐高温不锈钢空心管，空心管内设置有隔热层，电机的电源线设置在隔热层内；所述电机盒设置为封闭的耐高温材料制作的盒子，电机盒的内部设置有隔热层，电机设置在隔热层内，电机盒上设置有供电机转轴通过的孔；所述护罩设置为向外突的半圆形，电机的转轴穿过该护罩；电机盒内部与电机架连通后通向外界，在电机的尾部设置有散热风扇；所述蒸汽收集管在负压风扇处向后逐步变窄，在蒸汽收集管上设置有U型集水管，U型集水管的底部设置有出水管；所述蒸汽收集管在穿水冷却水箱前部棒材进入水冷却水箱前的输送辊处围绕输送辊螺旋设置。

进一步的，所述包括辊筒、辊筒轴和辊筒支架；在辊筒支架上设置有第一轴承，所述辊筒固定设置在辊筒轴上，所述辊筒轴转接设置在筒支架上的第一轴承内；在一侧筒支架的外侧设置有外挡水板，筒支架的内侧设置有内挡水板；在另一侧筒支架的内侧设置有内挡水板，外侧设置有挡水罩，辊筒轴的传动结构设置在挡水罩内；在辊筒支架的外侧设置有轴承槽，第一轴承槽嵌设置在轴承槽内，外挡水板通过螺栓与辊筒支架紧固连接并密封轴承槽外侧；在辊筒支架的内侧设置有挡水槽，挡水槽内设置有挡水片，挡水片设置为耐高温陶瓷片，内挡水板通过螺栓与辊筒支架紧固连接并密封挡水槽；在轴承槽向挡水槽的轴向方向上设置有围绕辊筒轴的流水槽；所述流水槽的底部设置有通水管，通水管通过水管连接至废水池；在辊筒轴位于流水槽的位置上设置有输水槽，输水槽设置为倾斜的锥形回转槽，槽底设置为内凹弧形。

进一步的，所述包括吸水滚筒和滤水刮板；所述吸水滚筒包括滚筒转轴、滚筒、转轴架、第二轴承；所述转轴架设置为两根对称的板材，在转轴架的一端设置第二轴承，第二轴承内转接设置滚筒转轴，滚筒转轴上设置滚筒，所述滚筒设置为吸水滚筒；所述滤水刮板包括滑套、刮板转轴和刮板，所述滑套滑接设置在转轴架上，所述刮板转轴转接在滑套的一侧，所述刮板设置在刮板转轴上，所述刮板设置为与滚筒相适配的弧形结构，刮板与滚筒相接触并且其接触面为倾斜的；所述滚筒转轴上的第二轴承设置为滚子轴承；在转轴架上设置有滑槽，滑套内设置有与滑槽相适配的滑块，滑块滑接在滑槽内；设置有滑块的滑套顶部位置设置有紧固螺钉，紧固螺钉上设置有扳手；在转轴架的末端设置有第一弹簧；在刮板与滑套之间设置有伸缩轴，伸缩轴上设置有第二弹簧；在刮板的底部设置有集水斗，集水斗的底部设置有水管。

进一步的，本装置的控制及使用方法如下： 1、对各装置进行装配； 2、对各装置进行调试； 3、试运行装置； 4、正常投产；其中，步骤一中，先安装冷却水箱的下箱体，安装滤网及管道，安装下侧的喷淋管和喷淋头，安装下侧的冷气管，安装输送辊，安装侧部喷淋管；在箱盖上安装顶部的热能回收系统，安装喷淋管和喷淋头，将箱盖和水箱外壳体进行紧固，将控制系统的各设备传动控制器与中央系统连接，连通水源气源完成装配；在对各装置进行调试过程中，先单独对各设备进行调试，在对整个系统进行调试；调试完成即可试运行；试运行步骤中，打开所有的检测和控制器，将一根带一定温度的棒材放置到输送辊上，启动输送辊的电机，电机带动输送辊的辊筒转动，将棒材送入水箱，在进入水箱前，水箱前的温度传感器检测出初始的温度，打开喷淋系统，对棒材进行喷淋，打开热能回收系统对喷淋产生的水蒸气进行回收，喷淋冷却后的棒材出冷却水箱后温度传感器在进行一次温度检测，同时，表面水回收装置对棒材表面的水进行擦拭回收。

与现有技术相比，本实用新型至少拥有以下有益效果之一：

1，装置通过在水箱外壳体内设置了过滤装置对渣水进行过滤后收集，解决了现有的穿水冷却水箱没有过滤装置，不易处理水质的问题,使得冷却水可以循环利用，节约了用水；同时，本装置充分的考虑到水箱内的高温环境进行了相应的防护，有效的减少了各部件的损伤；

2，本装置通过采用水幕喷洒和冷气冷却的集合，加以控制输送的时间，能够有效的控制冷却的温度，做到精准的控制；本装置好能够很好的对冷却水进行过滤后循环使用，而且本装置还非常的节约用水；

3，本装置通过设置相应的高温蒸汽收集装置来收集产生的高温蒸汽备用，避免了棒材上的热能损失，解决了现有的穿水冷却过程中产生的高温蒸汽没有有效的回收利用的问题；

4，通过本装置的设置可以将95%以上左右的水都阻挡在轴承等转动的结构之外，达到防水处理的目的，解决了有的穿水冷却输送中，输送辊没防水处理，容易锈蚀的问题；

5，本装置通过吸水滚筒和滤水刮板的联合使用能够有效的吸取棒材上的水，避免了棒材上的水分滞留，方便将棒材上的水在吸附到滚筒上后方便刮下来，避免了棒材在出冷却装置后表面的水在后续的升温中产生蒸汽，干扰生产；

6，本装置通过将冷却水箱、输送辊喷淋系统、热能回收系统和表面水回收装置经过统一的设计后以一个中央系统进行统一的控制，能够有效的避免棒材在进行穿水冷却是产生的一系列问题，并且，通过本装置的有机集合使得穿水冷却更容易控制且节约资源。

附图说明

图1为本实用新水箱型结构示意图。

图2为本实用新型水箱俯视图。

图3为本实用新型喷淋系统结构示意图。

图4为本实用新型冷气管结构示意图。

图5为本实用新型热能回收系统结构示意图。

图6为本实用新型负压风扇结构示意图。

图7为本实用新型输送辊结构示意图。

图8为本实用新型输送辊的局部放大图。

图9为本实用新型热能回收装置结构示意图。

图10为本实用新型热能回收装置俯视图。

图中，水箱外壳体（1）、输送辊（2）、热能回收装置（4）、输送辊槽（11）、喷淋架（12）、箱盖（13）、竖向连接板（141）、横向连接板（142）、挡片（15）、滤网（17）、渣槽（18）、电磁阀（19）、排渣管（110）、斜面集水槽（111）、第一循环泵（112）、挡渣板（113）、喷淋管（31）、喷淋头（32）、冷气管（33）、箱盖（13）、第一弧形顶（41）、第二弧形顶（42）、U型集水管（43）、出水管（44）、电机架（45）、电机盒（46）、电机（47）、护罩（48）、扇叶（49）、蒸汽收集管（410）、辊筒（21）、辊筒轴（211）、输水槽（212）、辊筒支架（22）、轴承槽（221）、挡水槽（222）、流水槽（223）、挡水片（224）、通水管（225）、外挡水板（226）、内挡水板（227）、挡水罩（228）、第一轴承（23）。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1：

如图所示的一种棒材生产用穿水冷却装置，包括了冷却水箱1、输送辊2喷淋系统3、热能回收系统4和表面水回收装置5。在本装置中，所述输送辊2设置在冷却水箱1的中心并穿过冷却水箱1用于输送棒材；所述喷淋系统3固定设置在冷却水箱1内并围绕输送辊2设置对棒材进行喷水冷却，所述热能回收系统4固定设置在冷却水箱1的顶部对冷却产生的大量热蒸汽进行回收；所述表面水回收装置5固定设置在水箱的出料口处的输送辊2上对出水箱的棒材的表面的水渍进行处理。为了方便智能控制，本装置还包括控制系统，所述控制系统包括温度传感器，速度传感器，时间控制器，电磁阀和电机；所述温度传感器设置在水箱进料口和水箱出料口上用于确定进出水箱的棒材的温度以确定冷却效果，所述速度传感器设置在输送辊2上队输送的速度进行控制，所述时间控制器设置在喷淋系统3上对喷淋进行控制，所述电磁阀设置在水管路上对喷淋的水进行控制，所述电机设置在各传动的动力输出上控制设备的启动停止，所述温度传感器、速度传感器、时间控制器、电磁阀和电机连接至一个中央控制器上进行统一的控制。

实施例2：

在上述实施例的基础上，本实施例中，冷却水箱包括水箱外壳体，在本装置中，为了方便密封和过棒材，本装置的水箱外壳体设置为长方形的密闭箱体。为了尽可能的对箱体进行密封，减少箱体内部与外部的接触，本装置在水箱外壳体的两侧设置有仅供输送辊2通过的输送辊槽11，输送辊槽11的大小与形状设置为与输送辊2在输送棒材时的形状大小相一致，如此，整个箱体与外界的接触除了这个槽口就没有其他的位置了，尽可能的保证了箱体的密封性。为了方便进行水冷，同时也为了使棒材上的水冷接触面更大，本装置在水箱外壳体的内部沿输送辊2输送方向的四周设置有喷淋架12，喷淋架12上固定设置有喷淋系统对棒材进行喷水冷却。喷水所产生的水蒸气通过在水箱外壳体的顶部设置有箱盖13，箱盖13上设置有热能回收系统4进行回收，该回收装置设置为一个吸风罩，对产生的水蒸气进行吸收在利用。本装置在水箱外壳体的底部设置有冷却水过滤装置对喷淋的冷却水进行过滤回收利用。

为了方便渣水的过滤，本装置的冷却水过滤装置包括滤网17和震动器，滤网17主要是用来对渣水进行过滤，但是，由于棒材上的氧化铁皮等碎渣掉落到滤网17上后会阻塞滤网的网孔，因此，在滤网17上设置震动器对滤网17进行震动，这样就可以使得氧化铁皮等碎渣在滤网上进行跳动，就不会一直阻塞滤网的网孔，本装置的震动器包括连个部分，分别为竖向连接板141和横向连接板142，具体的，横向连接板142设置在滤网17的底部，竖向连接板141一端连接在横向连接板142，另一端连在输送辊2上，这样通过棒材在输送辊2上与辊筒接触的时候产生的震动对滤网17进行震动，这样就避免了单独对滤网17设置震动器无法防护的缺陷，必要时，对滤网17的张紧度做适当的调整，震动分为两种，一种是张紧滤网17下的震动，另一种是使滤网17有一定的上下晃动的空间通过震动的带动其晃动而都钢渣等进行震动或是翻动。本装置的滤网17固定设置在水箱外壳体内部输送辊2的下方。由于其内部出于高温环境，温度最高会达到1000摄氏度左右，因此，滤网17的材料必须耐高温，同时，由于高温蒸汽会腐蚀金属，滤网17设置为金属或非金属耐高温材料制成，一种具体的选择是采用闹高温不锈钢制作，30418Cr-8Ni 闹高温不锈钢是非常好的选择，另一种选择是采用特种陶瓷进行制作，需要注意的是，当采用特种陶瓷进行制作时，滤网17只能采用张紧震动，同时，横向连接板142不能直接与滤网17直接解决，需要在二者之间采用弹簧进行缓冲，避免将滤网17损坏；在滤网17上设置有渣槽18收集滤渣。

为了方便滤渣的收集，本装置的渣槽18设置为向下凹陷的锥形槽，在渣槽18的底部设置有通孔，连接设置排渣管110，排渣管110穿过水箱外壳体统一的排放渣，同样的排渣管110使用30418Cr-8Ni 不锈钢制作，耐高温性能好。

对滤渣进行分段回收，所述渣槽18设置为大于三个，多个渣槽18连接至同一根排渣管110，每个渣槽18底部的管道上设置有电磁阀，电磁阀上罩设有防护罩，防护罩设置为包裹电磁阀所在点管道的耐高温罩子。

为了方便水的收集，水箱外壳体的底部设置有倾斜的斜面集水槽111，水箱外壳体底部一侧设置有管道联通斜面集水槽111，管道上连接设置有第一循环泵112对水进行循环利用。

一些细小的滤渣仍然可能透过滤网17，本装置在所述斜面集水槽111上设置有挡渣板113进行进一步的阻挡。

为了防止在喷淋时产生的热蒸汽从输送辊槽处喷出，在在输送辊槽11的槽口内侧的水箱外壳体的四周设置有挡片15。

实施例3：

在上述实施例的基础上，本实施例中，在本装置中，为了方便密封和过棒材，本装置的水箱外壳体设置为长方形的密闭箱体。为了尽可能的对箱体进行密封，减少箱体内部与外部的接触，本装置在水箱外壳体的两侧设置有仅供输送辊2通过的输送辊槽11，输送辊槽11的大小与形状设置为与输送辊2在输送棒材时的形状大小相一致，如此，整个箱体与外界的接触除了这个槽口就没有其他的位置了，尽可能的保证了箱体的密封性。为了方便进行水冷，同时也为了使棒材上的水冷接触面更大，本装置在水箱外壳体的内部沿输送辊2输送方向的四周设置有喷淋架12，喷淋架12上固定设置有喷淋系统对棒材进行喷水冷却。喷水所产生的水蒸气通过在水箱外壳体的顶部设置有箱盖13，箱盖13上设置有热能回收装置4进行回收，该回收装置设置为一个吸风罩，对产生的水蒸气进行吸收在利用。本装置在水箱外壳体的底部设置有冷却水过滤装置对喷淋的冷却水进行过滤回收利用。

为了方便渣水的过滤，本装置的冷却水过滤装置包括滤网17和震动器，滤网17主要是用来对渣水进行过滤，但是，由于棒材上的氧化铁皮等碎渣掉落到滤网17上后会阻塞滤网的网孔，因此，在滤网17上设置震动器对滤网17进行震动，这样就可以使得氧化铁皮等碎渣在滤网上进行跳动，就不会一直阻塞滤网的网孔，本装置的震动器包括连个部分，分别为竖向连接板141和横向连接板142，具体的，横向连接板142设置在滤网17的底部，竖向连接板141一端连接在横向连接板142，另一端连在输送辊2上，这样通过棒材在输送辊2上与辊筒接触的时候产生的震动对滤网17进行震动，这样就避免了单独对滤网17设置震动器无法防护的缺陷，必要时，对滤网17的张紧度做适当的调整，震动分为两种，一种是张紧滤网17下的震动，另一种是使滤网17有一定的上下晃动的空间通过震动的带动其晃动而都钢渣等进行震动或是翻动。本装置的滤网17固定设置在水箱外壳体内部输送辊2的下方。由于其内部出于高温环境，温度最高会达到1000摄氏度左右，因此，滤网17的材料必须耐高温，同时，由于高温蒸汽会腐蚀金属，滤网17设置为金属或非金属耐高温材料制成，一种具体的选择是采用闹高温不锈钢制作，30418Cr-8Ni 闹高温不锈钢是非常好的选择，另一种选择是采用特种陶瓷进行制作，需要注意的是，当采用特种陶瓷进行制作时，滤网17只能采用张紧震动，同时，横向连接板142不能直接与滤网17直接解决，需要在二者之间采用弹簧进行缓冲，避免将滤网17损坏；在滤网17上设置有渣槽18收集滤渣。

为了方便滤渣的收集，本装置的渣槽18设置为向下凹陷的锥形槽，在渣槽18的底部设置有通孔，连接设置排渣管110，排渣管110穿过水箱外壳体统一的排放渣，同样的排渣管110使用30418Cr-8Ni 不锈钢制作，耐高温性能好。

对滤渣进行分段回收，所述渣槽18设置为大于三个，多个渣槽18连接至同一根排渣管110，每个渣槽18底部的管道上设置有电磁阀，电磁阀上罩设有防护罩，防护罩为包裹电磁阀所在点管道的耐高温罩子。

为了方便水的收集，水箱外壳体的底部设置有倾斜的斜面集水槽111，水箱外壳体底部一侧设置有管道联通斜面集水槽111，管道上连接设置有第一循环泵112对水进行循环利用。

一些细小的滤渣仍然可能透过滤网17，本装置在所述斜面集水槽111上设置有挡渣板113进行进一步的阻挡。

为了防止在喷淋时产生的热蒸汽从输送辊槽处喷出，在在输送辊槽11的槽口内侧的水箱外壳体的四周设置有挡片15。

在本装置中，斜面集水槽111通过第一循环泵112和管道连接至风冷装置，风冷装置主要是对冷区水进行循环风冷，风冷后，风冷装置的冷却水连接至水池进行存储。本装置在水箱外壳体的内部沿输送辊2输送方向的四周的喷淋架12上固定设置有喷淋管31，喷淋管31上连接设置有喷淋头32，喷淋管31一端连接至水池，水池内设置有水泵与喷淋管31连接提供输出动力，在输送辊2的顶部和底部设置有冷气管33连接至冷气源。在本装置中，在输送辊2的电机上设置有控制器连接至中央控制系统，在输送辊2位于水箱外壳体内部的侧面支架上设置有温度传感器连接至中央控制系统，通过温度传感器的具体检测数据来判断棒材的冷却是否达到需求，但由于棒材的内部任然会向外散发热量进行回火，在对温度进行检测时采用进入水箱外壳体内部前的温度与出水箱外壳体的温度以及在水箱内的停留时间来进行温度确定。比如，进入时的温度为900摄氏度，而出箱体时的温度为300度摄氏度，在水箱内停留的时间为3分钟，如果当进入箱体时的温度和出箱体的温度不是高于设定的温度，则一是需要在水箱内停留的时间必然要超过3分钟，二是通过开启冷气管33内的冷气源进行速冷，这就能够精准的对冷却温度进行控制了，这些都通过中央控制器进行统一的调控。

所述喷淋管31沿着输送辊2的方向设置进行一路的喷洒，喷淋管31设置为六根，其中两根位于输送辊2的上方，两根位于输送辊2的下方，一根位于输送辊2的左侧，一根位于输送辊2的右侧，这样就能对棒材的四面都进行喷洒了。

由于棒材大多呈现正方形的或是长方形的，为了方便布置，六根喷淋管31呈正六边形设置。

在本装置中，喷水既要能够到达冷却的效果又需要考虑到水的浪费问题，本装置的喷淋管31上的喷淋头32设置为水幕喷淋头，喷头的水幕呈现扇形，这样既能是使喷出的水充分的与棒材的面接触，又能控制水量的喷出，能够很好的在保证冷却的时候又节约用水。

为了在使用冷气时能够使冷却充分的与棒材接触，本装置的冷气管33设置为“S”形并固定设置在输送辊2与喷淋头32之间，这样在喷淋时仍然可以启用冷气从而能够更好的对冷却的温度进行控制。

由于棒材表面的温度很高，初喷时会产生高温的蒸汽，本装置需要将所有的部件材料都采用耐高温材料制作。

实施例4：

在上述实施例的基础上，本实施例中，本装置的热能回收主要用于收集水在喷在高温棒材上是产生的高恩水蒸气。本装置包括箱盖13、各管道和产生负压的负压风扇。在本装置中，为了方便水蒸气的汇聚收集，将箱盖13设置为一个弧形的盖罩，箱盖13盖罩在穿水冷却水箱上方，产生的水蒸气向上上升后被收集。本装置的弧形的箱盖13包括两段弧顶，分别为第一弧形顶41和第二弧形顶42，所述第二弧形顶42设置在第一弧形顶41的顶部，第二弧形顶42的宽度设置为第一弧形顶41的三分之一这样使得整个箱盖13在整体上呈现锥形，这是因为，棒材在穿水冷却时是四周都喷水的，所产生的高温蒸汽并不是只在上方，二是在整个空间内产生，因此，为了方便侧部所产生的高温蒸汽，本装置的箱盖设在为两段弧形顶。本装置在第二弧形顶42的顶部中心设置有蒸汽收集管410来输送收集的高温蒸汽，蒸汽收集管410连接至蒸汽收集箱将收集的高温蒸汽保存备用。本装置具体的收集是在第一弧形顶41顶部的蒸汽收集管410内设置负压风扇，通过风扇在箱盖13顶部产生负压区从而将高温蒸汽进行收集。本装置通过设置相应的高温蒸汽收集装置来收集产生的高温蒸汽备用，避免了棒材上的热能损失，解决了现有的穿水冷却过程中产生的高温蒸汽没有有效的回收利用的问题。

风扇等的工作环境是在1000摄氏度环境下产生的高温蒸汽，因此，普通的风扇电机并不能直接在，蒸汽收集管410内进行工作，本装置设计了两种解决方案，一是通过在，蒸汽收集管410上述设置泵，由泵产生的负压进行收集，二是将电机进行防护，本装置的负压风扇包括电机架45、电机盒46、电机47、护罩48、扇叶49。为；方便固定，所述电机架45固定的设置在蒸汽收集管410的内管壁上，所述电机盒46固定设置在电机架45上，所述电机47嵌设在电机盒46内，在电机盒46的下端转轴处罩设置有护罩48，电机47转轴上连接设置扇叶49，需要注意的是扇叶49需要采用耐高温材料制作。

为了方便防护，本装置的电机架45设置为耐高温不锈钢空心管，空心管内设置有隔热层，电机的电源线设置在隔热层内。

电机盒是对电机最大的防护，本装置电机盒46设置为封闭的耐高温材料制作的盒子，可以选择耐高温不锈钢，也可以选择闹高温陶瓷，也可以选择其他的耐高温材料，甚至可以采用耐高温的航空材料。电机盒46的内部设置有隔热层，电机47设置在隔热层内，电机盒46上设置有供电机转轴通过的孔。

高温蒸汽首先会对扇叶49和电机盒46产生腐蚀，本装置中，扇叶49需要采用耐高温材料制作，而电机盒46在采用耐高温材料制作的同时设置护罩，并且将护罩48设置为向外突的半圆形，电机47的转轴穿过该护罩48，这样就能很好的对整个电机进行防护了。

电机工作本身生产热，如果不进行散热和容易损坏，本装置将电机盒46内部与电机架45连通后通向外界，在电机47的尾部设置有散热风扇。

为了方便蒸汽的收集，所述蒸汽收集管410在负压风扇处向后逐步变窄，为了防止蒸汽在与管道接触后凝集的水倒流，本装置在蒸汽收集管410上设置有U型集水管43，U型集水管43的底部设置有出水管44。

为了尽可能的回收利用热能，所述蒸汽收集管410在穿水冷却水箱前部棒材进入水冷却水箱前的输送辊处围绕输送辊螺旋设置。

实施例5：

在上述实施例的基础上，本实施例中，输送辊2包括辊筒21、辊筒轴211和辊筒支架22。为了方便转动，本装置在辊筒支架22上设置有第一轴承23，所述辊筒21固定设置在辊筒轴211上，所述辊筒轴211转接设置在筒支架22上的第一轴承23。本装置使用辊筒进行输送，为了更好的对辊筒的各转动传动部位进行防水处理，本装置在一侧筒支架22的外侧设置有外挡水板226阻挡外侧的水，在筒支架22的内侧设置有内挡水板227阻挡内侧的水。本装置有两种选择方式，其一如上述所述，辊筒支架22对称设置为两个，这样辊筒没有主动的传动结构，只能被动的进行传输，另一种就是在另一侧筒支架22的内侧设置有内挡水板227，外侧设置有挡水罩228，辊筒轴211的主动传动结构设置在挡水罩228内，挡水罩228内的主动传动机构可以采用链传动，也可以是齿轮传动，这两种传动相对较方便防护，当然，本装置并不仅限于此二种传动方式，本实施例只是提供两种以供选择。通过本装置的设置可以将95%左右的水都阻挡在轴承等转动的结构之外，达到防水处理的目的，解决了有的穿水冷却输送中，输送辊没防水处理，容易锈蚀的问题。

本装置中，进一步的结构设置是在辊筒支架22的外侧设置有轴承槽221，轴承槽221嵌设置在轴承槽221内，外挡水板226通过螺栓与辊筒支架22紧固连接并密封轴承槽221外侧，这样，轴承外侧的防水可达到100%。

由于内侧有辊筒轴211转动，而且，输送的钢条非常的重而且是高温状态，在水箱内还要进行喷水，会产生高温水蒸气，甚至产生一定程度的压力，在辊筒轴211与辊筒支架22的连接处设置密封圈是不现实的，只能尽可能的采用一下耐高温和耐高温蒸汽腐蚀的材料制作的部件来进行挡水，本装置采用在辊筒支架22的内侧设置有挡水槽222，挡水槽222内设置有挡水片224来进一步的阻挡内侧的水蒸气和水流。考虑到工作时的环境所在的温度、重量喷水等情况，本装置的挡水片224设置为耐高温耐磨陶瓷片，内挡水板227通过螺栓与辊筒支架22紧固连接并密封挡水槽222。

在本装置中，无法使用密封圈，怎么都会有一定的顺着辊筒轴211移动，为了阻挡这部分水汽到达第一轴承23，本装置在轴承槽221向挡水槽222的轴向方向上设置有围绕辊筒轴211的流水槽223，并且在流水槽223的底部设置有通水管225，通水管225通过水管连接至废水池，将随转轴过来的水汽进行阻挡并凝聚滴落而排走。具体的做法是在辊筒轴211位于流水槽223的位置上设置有输水槽212，输水槽212设置为倾斜的锥形回转槽，槽底设置为内凹弧形。这样，在使用的过程中，在流水槽223靠近第一轴承23的位置填充黄油，其他部分的则在输水槽212处进行凝聚后滴落，即使有少量的水汽过去，也被黄油阻挡，从而阻挡了剩下的5%左右的水汽，从而使得整个轴承的转动结构到达防水的目的。

实施例6：

在上述实施例的基础上，本实施例中，表面水回收装置5包括吸水滚筒和滤水刮板；本装置中，采用吸水滚筒将棒材上的水泽都吸附到滚筒内，然后在通过刮板将滚筒内的水刮挤出，从而实现反复的吸水滤水。在本装置中，为了方便与棒材接触，所述吸水滚筒包括滚筒转轴51、滚筒52、转轴架53、第二轴承54；所述转轴架53设置为两根对称的板材，在转轴架53的一端设置第二轴承54，第二轴承54内转接设置滚筒转轴51，滚筒转轴51上设置滚筒52，所述滚筒52设置为吸水滚筒，吸水的滚筒可以采用如海绵一样的可以重复释放水后继续吸水的反复使用的材料或是一些耐高温吸水树脂，但需要将吸水树脂材料制备成软质的，这样才方便滤水刮板刮水，本装置处理使用在此处完，对位表面需要吸水处理的产品是非常有效的，对于本装置，甚至可以采用毛刷来进行吸水都是可以的。本装置中，所述滤水刮板包括滑套55、刮板转轴59和刮板510，所述滑套55滑接设置在转轴架53上，所述刮板转轴59转接在滑套55的一侧，所述刮板510设置在刮板转轴59上，所述刮板510设置为与滚筒52相适配的弧形结构，刮板510与滚筒52相接触并且其接触面为倾斜的，如此方便将棒材上的水在吸附到滚筒上后方便刮下来，避免了棒材在出冷却装置后表面的水在后续的升温中产生蒸汽，干扰生产。

一个需要特别注意的点是，本装置必须设置在棒材出穿水冷却装置的瞬间进行，因为这个时候是棒材上相对温度最低的时候，若果错过这个位置和时间，棒材内部的温度散发出来会烧糊滚筒。而且，在设置的时候，是设置在棒材的四个方向上的，需要注意的，首先先对棒材的顶部进行处理，其次是两侧，最后才是底部。

为了方便滚筒的转动，所述滚筒转轴51上的第二轴承54设置为滚子轴承。

为了方便滑套55的滑动调整与固定，本装置在转轴架53上设置有滑槽57，滑套55内设置有与滑槽57相适配的滑块，滑块滑接在滑槽57内，设置有滑块的滑套55顶部位置设置有紧固螺钉，紧固螺钉上设置有扳手56，单达到需要的位置后通过螺钉进行紧固。

由于棒材上并不是绝对的光滑，其在进行穿水冷却后表面会脱落一下氧化层甚至是有一些凸起等，本装置为了能够顺畅的进行滚动滤水，本装置在转轴架53的末端设置有第一弹簧58一是为了使滚筒与棒材紧贴，另一方面是为了避免棒材表面的凹凸不平损坏滚筒。

为了方便刮板对滚筒上的水进行刮落，在刮板510与滑套55之间设置有伸缩轴，伸缩轴上设置有第二弹簧513，如此，第二弹簧513能使刮板510一直紧贴滚筒。

刮落的水为了方便收集，本装置在刮板510的底部设置有集水斗511，集水斗511的底部设置有水管412。需要注意的是，在使用本装置是，两侧刮板上的集水斗511可以设置在底部，但是，顶部的刮板并不适用，顶板不需要该收集斗511，顶部的水渍有两个途径清除，一是被滚筒吸收，二是被滚筒挤向两边落下，被滚筒吸收的部分最终还是被刮板从滚筒上刮落后从两边流走，两侧的正常适用，底部的则需要将其集水斗511设置在靠近刮板转轴59一侧进行收集。

实施例7：

在上述实施例的基础上，本实施例中，本装置的控制及使用方法如下：

1、对各装置进行装配；

2、对各装置进行调试；

3、试运行装置；

4、正常投产；

其中，步骤一中，先安装冷却水箱1的下箱体，安装滤网17及管道，安装下侧的喷淋管31和喷淋头32，安装下侧的冷气管33，安装输送辊2，安装侧部喷淋管31；在箱盖13上安装顶部的热能回收系统4，安装喷淋管31和喷淋头32，将箱盖13和水箱外壳体进行紧固，将控制系统的各设备传动控制器与中央系统连接，连通水源气源完成装配；在对各装置进行调试过程中，先单独对各设备进行调试，在对整个系统进行调试；调试完成即可试运行；试运行步骤中，打开所有的检测和控制器，将一根带一定温度的棒材放置到输送辊2上，启动输送辊2的电机，电机带动输送辊2的辊筒转动，将棒材送入水箱，在进入水箱前，水箱前的温度传感器检测出初始的温度，打开喷淋系统3，对棒材进行喷淋，打开热能回收系统4对喷淋产生的水蒸气进行回收，喷淋冷却后的棒材出冷却水箱后温度传感器在进行一次温度检测，同时，表面水回收装置5对棒材表面的水进行擦拭回收。

在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”、“优选实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本实用新型的范围内。

尽管这里参照本实用新型的多个解释性实施例对本实用新型进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (9)

1.一种棒材生产用穿水冷却装置，其特征在于：包括冷却水箱（1）、输送辊（2）喷淋系统（3）、热能回收系统（4）和表面水回收装置（5）；所述输送辊（2）设置在冷却水箱（1）的中心并穿过冷却水箱（1）；所述喷淋系统（3）固定设置在冷却水箱（1）内并围绕输送辊（2）设置，所述热能回收系统（4）固定设置在冷却水箱（1）的顶部；所述表面水回收装置（5）固定设置在水箱的出料口处的输送辊（2）上；本装置还包括控制系统，所述控制系统包括温度传感器，速度传感器，时间控制器，电磁阀和电机；所述温度传感器设置在水箱进料口和水箱出料口上，所述速度传感器设置在输送辊（2）上，所述时间控制器设置在喷淋系统（3）上，所述电磁阀设置在水管路上，所述电机设置在各传动的动力输出上，所述温度传感器、速度传感器、时间控制器、电磁阀和电机连接至一个中央控制器上。

2.根据权利要求1所述的棒材生产用穿水冷却装置，其特征在于：所述冷却水箱（1）包括水箱外壳体，水箱外壳体设置为长方形的密闭箱体；在水箱外壳体的两侧设置有仅供输送辊（2）通过的输送辊槽（11），输送辊槽（11）的大小与形状设置为与输送辊（2）在输送棒材时的形状大小相一致；在水箱外壳体的内部沿输送辊（2）输送方向的四周设置有喷淋架（12），喷淋架（12）上固定设置有喷淋系统（3）；在水箱外壳体的顶部设置有箱盖（13），箱盖（13）上设置有热能回收系统（4）；在水箱外壳体的底部设置有冷却水过滤装置；所述喷淋系统（3）包括喷淋管（31）、喷淋头（32）、冷气管（33）和风冷装置；所述喷淋管（31）固定设置在喷淋架（12）上，喷淋管（31）上连接设置有喷淋头（32），喷淋管（31）一端连接至水槽，水槽内设置有水泵与喷淋管（31）连接，在输送辊（2）的顶部和底部设置有冷气管（33）连接至冷气源。

3.根据权利要求2所述的棒材生产用穿水冷却装置，其特征在于：所述冷却水过滤装置包括滤网（17）和震动器；滤网（17）固定设置在水箱外壳体内部输送辊（2）的下方，滤网（17）设置为非金属耐高温材料制成；在滤网（17）上设置有渣槽（18），所述渣槽（18）设置为向下凹陷的锥形槽，在渣槽（18）的底部设置有通孔连接设置排渣管（110），排渣管（110）穿过水箱外壳体，所述渣槽（18）设置为大于三个，多个渣槽（18）连接至同一根排渣管（110），每个渣槽（18）底部的管道上设置有电磁阀，电磁阀上罩设有防护罩，防护罩设置为包裹电磁阀所在点管道的耐高温罩子。

4.根据权利要求2所述的棒材生产用穿水冷却装置，其特征在于：所述水箱外壳体的底部设置有倾斜的斜面集水槽（111），水箱外壳体底部一侧设置有管道联通斜面集水槽（111），管道上连接设置有第一循环泵（112）；所述斜面集水槽（111）上设置有挡渣板（113）；在输送辊槽（11）的槽口内侧的水箱外壳体上设置有挡片（15）。

5.根据权利要求2所述的棒材生产用穿水冷却装置，其特征在于：所述喷淋管（31）沿着输送辊（2）的方向设置，喷淋管（31）设置为六根，其中两根位于输送辊（2）的上方，两根位于输送辊（2）的下方，一根位于输送辊（2）的左侧，一根位于输送辊（2）的右侧；六根喷淋管（31）呈正六边形设置；喷淋管（31）上的喷淋头（32）设置为水幕喷淋头，喷头的水幕呈现扇形；所述冷气管（33）设置为“S”形并固定设置在输送辊（2）与喷淋头（32）之间。

6.根据权利要求2所述的棒材生产用穿水冷却装置，其特征在于：所述热能回收系统（4）包括蒸汽收集箱、箱盖（13）、各管道和产生负压的负压风扇；所述箱盖（13）设置为一个弧形的盖罩，箱盖（13）盖罩在穿水冷却水箱上方，所述箱盖（13）包括两段弧顶，分别为第一弧形顶（41）和第二弧形顶（42），所述第二弧形顶（42）设置在第一弧形顶（41）的顶部，第二弧形顶（42）的宽度设置为第一弧形顶（41）的三分之一；在第二弧形顶（42）的顶部中心设置有蒸汽收集管（410），蒸汽收集管（410）连接至蒸汽收集箱；在第一弧形顶（41）顶部的蒸汽收集管（410）内设置负压风扇；所述负压风扇包括电机架（45）、电机盒（46）、电机（47）、护罩（48）、扇叶（49）；所述电机架（45）固定的设置在蒸汽收集管（410）的内管壁上，所述电机盒（46）固定设置在电机架（45）上，所述电机（47）嵌设在电机盒（46）内，在电机盒（46）的下端转轴处罩设置有护罩（48），电机（47）的转轴上连接设置扇叶（49）。

7.根据权利要求6所述的棒材生产用穿水冷却装置，其特征在于：所述电机架（45）设置为耐高温不锈钢空心管，空心管内设置有隔热层，电机的电源线设置在隔热层内；所述电机盒（46）设置为封闭的耐高温材料制作的盒子，电机盒（46）的内部设置有隔热层，电机（47）设置在隔热层内，电机盒（46）上设置有供电机转轴通过的孔；所述护罩（48）设置为向外突的半圆形，电机（47）的转轴穿过该护罩（48）；电机盒（46）内部与电机架（45）连通后通向外界，在电机（47）的尾部设置有散热风扇；所述蒸汽收集管（410）在负压风扇处向后逐步变窄，在蒸汽收集管（410）上设置有U型集水管（43），U型集水管（43）的底部设置有出水管（44）；所述蒸汽收集管（410）在穿水冷却水箱前部板材进入水冷却水箱前的输送辊处围绕输送辊螺旋设置。

8.根据权利要求1所述的棒材生产用穿水冷却装置，其特征在于：所述输送辊（2）包括辊筒（21）、辊筒轴（211）和辊筒支架（22）；在辊筒支架（22）上设置有第一轴承（23），所述辊筒（21）固定设置在辊筒轴（211）上，所述辊筒轴（211）转接设置在筒支架（22）上的第一轴承（23）内；在一侧筒支架（22）的外侧设置有外挡水板（226），筒支架（22）的内侧设置有内挡水板（227）；在另一侧筒支架（22）的内侧设置有内挡水板（227），外侧设置有挡水罩（228），辊筒轴（211）的传动结构设置在挡水罩（228）内；在辊筒支架（22）的外侧设置有轴承槽（221），轴承槽（221）嵌设置在轴承槽（221）内，外挡水板（226）通过螺栓与辊筒支架（22）紧固连接并密封轴承槽（221）外侧；在辊筒支架（22）的内侧设置有挡水槽（222），挡水槽（222）内设置有挡水片（224），挡水片（224）设置为耐高温陶瓷片，内挡水板（227）通过螺栓与辊筒支架（22）紧固连接并密封挡水槽（222）；在轴承槽（221）向挡水槽（222）的轴向方向上设置有围绕辊筒轴（211）的流水槽（223）；所述流水槽（223）的底部设置有通水管（225），通水管（225）通过水管连接至废水池；在辊筒轴（211）位于流水槽（223）的位置上设置有输水槽（212），输水槽（212）设置为倾斜的锥形回转槽，槽底设置为内凹弧形。

9.根据权利要求1所述的棒材生产用穿水冷却装置，其特征在于：所述表面水回收装置（5）包括吸水滚筒和滤水刮板；所述吸水滚筒包括滚筒转轴（51）、滚筒（52）、转轴架（53）、第二轴承（54）；所述转轴架（53）设置为两根对称的板材，在转轴架（53）的一端设置第二轴承（54），第二轴承（54）内转接设置滚筒转轴（51），滚筒转轴（51）上设置滚筒（52），所述滚筒（52）设置为吸水滚筒；所述滤水刮板包括滑套（55）、刮板转轴（59）和刮板（510），所述滑套（55）滑接设置在转轴架（53）上，所述刮板转轴（59）转接在滑套（55）的一侧，所述刮板（510）设置在刮板转轴（59）上，所述刮板（510）设置为与滚筒（52）相适配的弧形结构，刮板（510）与滚筒（52）相接触并且其接触面为倾斜的；所述滚筒转轴（51）上的第二轴承（54）设置为滚子轴承；在转轴架（53）上设置有滑槽（57），滑套（55）内设置有与滑槽（57）相适配的滑块，滑块滑接在滑槽（57）内；设置有滑块的滑套（55）顶部位置设置有紧固螺钉，紧固螺钉上设置有扳手（56）；在转轴架（53）的末端设置有第一弹簧（58）；在刮板（510）与滑套（55）之间设置有伸缩轴，伸缩轴上设置有第二弹簧（513）；在刮板（510）的底部设置有集水斗（511），集水斗（511）的底部设置有水管（412）。

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