設於精軋機架間的上噴冷卻裝置的製作方法
2023-04-30 09:01:06 1
專利名稱：設於精軋機架間的上噴冷卻裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種設於精軋機架間的冷卻裝置，尤其涉及一種在熱軋冷卻流程中冷卻水寬度可調的上噴冷卻裝置。
背景技術：
鋼鐵企業的精軋生產線都要使用到帶鋼冷卻裝置，其主要功能就是根據設定的精軋目標溫度將精軋帶鋼進行快速冷卻，以保證帶鋼的產品組織和性能。隨著冶金生產技術的不斷發展，帶鋼品種、規格逐漸擴大，微合金鋼和碳錳鋼替代普通鋼成為主要產品。現有的帶鋼冷卻裝置，隨著軋線軋制規格的不斷拓展和用戶對產品質量要求的不斷提高，已經不能滿足部分鋼種生產的需要，尤其是一些含有合金元素的強度鋼(如85600、85700、85101^、545(、55400等)。這些強度鋼在軋線生產過程中，多次出現帶鋼產品由於冷卻不均造成的C翹，以及帶鋼寬度方向冷卻不均造成的板形變化，尤其是帶鋼邊部溫度降低較大會在後續冷卻過程中產生帶來雙邊浪趨勢的內應力，從而給帶鋼的板形、機械性能、溫度及相變在寬度方向的均勻性都帶來很大影響。研究發現，帶鋼邊浪和邊部組織不均勻的根本原因在於帶鋼寬度方向溫度的不均勻，因此要改善帶鋼邊部質量就迫切需要解決熱軋帶鋼冷卻溫度均勻性問題。為了解決上述問題，國外針對如何改善帶鋼邊部質量研發了安裝在精軋機入口的邊部加熱器(簡稱EH)和層流冷卻邊部遮擋裝置，對帶鋼質量進行綜合控制，國內多家冶金企業的熱軋生產線都引進了德國SMS公司的層流冷卻邊部遮擋裝置，期待該裝置能夠改善帶鋼邊部的質量。然而，在實際生產過程中，採用該設備還存在以下缺點1.邊部加熱器需要較大設備配置空間，而已有熱軋產線的精軋機架區域，往往沒有充足的空間設置如此一套龐大的設備，例如寶鋼股份熱軋2250mm產線就無法設置該邊部加熱器裝置；2.邊部加熱器初期投入成本高。以寶鋼1580產線為例，其邊部加熱器(簡稱EH) 初期投入就需8000萬元；3.邊部加熱器使用能耗高。鋼鐵行業面臨著實施低碳經濟的艱巨使命，而熱軋產線設置的為提高帶鋼邊部溫度的邊部加熱器(EH)技術為電感應加熱，在生產使用時消耗電量大，寶鋼熱軋1580mm產線邊部加熱器的電熱轉換效率僅40 %多，目前寶鋼熱軋1880mm 產線邊部加熱器的電熱轉換效率雖然已達80%，但造成帶鋼邊部加熱處理成本居高不下是無法避免的，不利於生產資源的節約和控制；4.邊部加熱器(EH)的電感應加熱頭故障率和維護成本高。以寶鋼1580產線為例，加熱頭壽命只有6個至12個月，多個成本要80萬，裝機量8個加熱頭，僅加熱頭備件消耗一年就要超過600萬元，進口的隔熱布費用也非常高。因此，申請人希望發明另外一種用於精軋生產線的帶鋼冷卻裝置，該裝置在不影響精軋帶鋼穩定性的前提下，以較少的設備製造量和設備配置成本，達到能夠根據精軋帶鋼不同寬度的冷卻工藝要求，對應建立相應於帶材通道寬度的精軋機架縫隙冷卻水，從而實現精軋機架冷卻水在帶鋼寬度上的相應變化。
發明內容
本發明的目的是提供一種設於精軋機架間的上噴冷卻裝置，該裝置在不影響精軋帶鋼冷卻穩定性的前提下，以較少的設備製造量和設備配置成本，達到能夠根據精軋帶鋼不同寬度的冷卻工藝要求，對應建立相應於帶材通道寬度的精軋機架縫隙冷卻水，實現精軋機架冷卻水在帶鋼寬度上的相應變化，從而調節精軋機架冷卻水在通道寬度方向上的冷卻寬度區域，以克服現有技術中的冷卻裝置對帶鋼寬度方向冷卻分布不均勻的問題無法解決的現象，實現減少精軋區域帶鋼邊部的溫降，確保帶鋼的板形、機械性能、溫度及相變在帶鋼寬度方向的均勻性的目的。為了實現上述目的，本發明提供了一種設於精軋機架間的上噴冷卻裝置，設於精軋機架入口側的帶鋼上方，包括一集管，沿垂直帶鋼運行方向設置，若干排噴管，沿所述集管軸向方向均布於集管上方，每一排噴管均包括若干個噴管，沿所述集管徑向方向排布，所述噴管通過其上埠與集管導通；為了便於本裝置中下述啟閉閥的安裝，所述集管為分體式集管，其包括一下管體和一與所述下管體固定連接的上管蓋；所述每一排噴管中的所有噴管上埠平齊；此外該精軋機架上噴冷卻裝置還包括若干啟閉閥，對應設於所述若干排噴管上方，垂直活動阻斷若干排噴管的上端 Π ；若干驅動裝置，通過固定設於所述分體式集管上的若干支撐架，分別對應設於所述若干啟閉閥上方，與若干啟閉閥對應連接。優選地，所述每一啟閉閥均包括一導向套，垂直貫穿所述上管蓋，導向套的外壁與上管蓋固定連接；一傳動杆，套於所述導向套內，沿導向套軸向方向滑動；一連接塊，其上端與所述驅動裝置對應固定連接，其下端與所述傳動杆的上端固定連接；一水平板，與所述傳動杆下端垂直固定連接，所述水平板的下表面與各噴管上埠接觸密封，以阻斷各噴管的冷卻水流。優選地，所述驅動裝置為氣缸，所述氣缸的氣缸杆下端與所述連接塊固定連接。優選地，所述傳動杆上端部設有一球頭，所述球頭通過一軸頸與傳動杆固定連接， 所述連接塊包括一上連接塊，其下端面設有一上半球形槽；一下連接塊，與所述上連接塊固定連接，所述下連接塊上設有與所述上半球形槽對應的下半球形槽，以及一與所述下半球形槽連接的軸頸孔，所述上半球形槽和下半球形槽組成一球形槽，所述球頭對應設於球形槽內，所述軸頸對應設於軸頸孔內。優選地，所述水平板下表面還設有一密封層，從而保證水平板與若干噴管之間的密封性，防止漏水。優選地，所述導向套的內壁上端還設有至少一個密封，防止集管內的冷卻水從導向套與傳動杆的配合間隙中漏出。優選地，所述均布於集管一端的若干排噴管上埠與同一水平板接觸連接。
優選地，所述各噴管上埠與一水平設置的噴管接口板連接，所述噴管接口板在對應各噴管上埠的位置開有若干垂直通孔，噴管接口板的上表面與所述水平板接觸密封，以阻斷各噴管的冷卻水流。本發明由於採用了以上技術方案所述的冷卻裝置，使其能夠根據精軋帶鋼不同寬度的冷卻工藝要求，對應建立相應於帶材通道寬度的精軋機架縫隙冷卻水，實現精軋機架冷卻水在帶鋼寬度上的相應變化，從而調節精軋機架冷卻水在通道寬度方向上的冷卻寬度區域，實現減少精軋區域帶鋼邊部的溫降，確保帶鋼的板形、機械性能、溫度及相變在帶鋼寬度方向的均勻性的目的。因此，本發明在達到同樣帶鋼邊部溫降效果的同時，能夠避免資源浪費，特別是電源的消耗，從而在提高帶鋼產品質量的同時，大大降低了生產成本。
圖1為本發明設於精軋機架間的上噴冷卻裝置在精軋機組中的設置示意圖。圖2為本發明設於精軋機架間的上噴冷卻裝置的結構示意圖。圖3為圖2中A-A處的剖視圖。圖4為本發明設於精軋機架間的上噴冷卻裝置中傳動杆和水平板的結構示意圖。圖5為本發明設於精軋機架間的上噴冷卻裝置中導向套的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖1-5具體介紹本發明的一種較佳實施例。如圖1，所示設於精軋機架間的上噴冷卻裝置L設於精軋機架H入口側的帶鋼上方，經過冷卻的帶鋼在軋輥P的軋制下成形。如圖2和圖3所示，精軋機架間上噴冷卻裝置包括一根分體式集管1，包括下管體 I2和與其固定密封連接的上管蓋11。集管1沿垂直帶鋼運行方向設置，若干排噴管沿集管 1軸向方向均布於其上，每一排噴管均包括三個噴管4，這三個噴管4沿集管1徑向方向排布，三個噴管4均通過其上埠與集管1導通，三個噴管4的上埠平齊。每一排噴管上方均對應設有一啟閉閥，每一個啟閉閥包括導向套5，垂直貫穿上管蓋11，導向套5的外壁與上管蓋11固定連接；傳動杆6套於導向套5內，沿導向套5軸向方向滑動；一對固定連接的上連接塊71和下連接塊72，上連接塊71的上端與氣缸3的氣缸杆下端固定連接，下連接塊 72的下端與傳動杆6的上端固定連接，氣缸3通過支撐架2固定架設在集管上管蓋11上。 傳動杆6的下端與水平板8的上端固定，從而實現傳動杆6在氣缸3的驅動下沿導向套5做上下直線往復運動，進而帶動水平板8開啟或閉合三個噴管4的上埠，為了保證水平板8 與噴管4的上埠配合嚴密，必須要保證所述三個噴管4的上埠平齊，因此在三個上埠上方設置了一塊噴管接口板41，其上開有對應的噴管通孔，其下端與噴管4的上埠連接， 從而實現與各噴管4的導通。該裝置中的傳動杆結構如圖4所示，包括杆體63，以及與杆體63通過軸頸6通過螺紋連接的球頭61，球頭61設於上、下連接塊組成的球形槽內，杆體63的下端與水平板8 固定連接，為了保證水平板8與噴管上埠接觸面的密封性，水平板8的下端還設有一層密封層81。該裝置中的導向套結構如圖5所示，導向套5的內壁上端設有兩個密封51和52，從而防止集管內的冷卻水從導向套與傳動杆的配合間隙中漏出。本發明所述的裝置在使用過程中，由一臺氣缸驅動一個啟閉閥沿導向套做上下直線往復運動，從而實現打開、閉合噴管上埠，進而實現對沿帶鋼寬度方向冷卻水量的調節。該裝置不同於現有的邊部加熱器技術，在達到同樣帶鋼邊部溫度效果的同時，能夠避免較大資源，特別是電源的消耗，從而在提高帶鋼產品質量的同時，還大大降低了生產成本。 此外該裝置能夠根據精軋帶鋼不同寬度的冷卻工藝要求，對應建立相應於帶材通道寬度的精軋機架縫隙冷卻水，實現精軋機架冷卻水在寬度上的相應變化，從而調節精軋機架冷卻水在通道寬度方向上的冷卻寬度區域，克服現有技術中精軋機架冷卻系統對帶鋼寬度方向存在著冷卻分布不均勻而無法調節的現象，減少精軋區域帶鋼邊部的溫降，確保帶鋼的板形、機械性能、溫度及相變在帶鋼寬度方向的均勻性。最後應當說明的是以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制；儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解依然可以對本發明的具體實施方式
進行修改或者對部分技術特徵進行等同替換；而不脫離本發明技術方案的精神，其均應涵蓋在本發明請求保護的技術方案範圍當中。
權利要求
1.一種設於精軋機架間的上噴冷卻裝置，設於精軋機架入口側的帶鋼上方，包括一集管，沿垂直帶鋼運行方向設置，若干排噴管，沿所述集管軸向方向均布於集管兩端上方，每一排噴管均包括若干個噴管，沿所述集管徑向方向排布，所述噴管通過其上埠與集管導通；其特徵在於，所述集管為分體式集管，其包括一下管體和一與所述下管體固定連接的上管蓋；所述每一排噴管中的所有噴管上埠平齊；所述精軋機架上噴冷卻裝置還包括若干啟閉閥，對應設於所述若干排噴管上方，垂直活動阻斷各排噴管的上埠 ；若干驅動裝置，通過固定設於所述分體式集管上的若干支撐架，分別對應設於所述各啟閉閥上方，並與各啟閉閥對應連接。
2.如權利要求1所述的設於精軋機架間的上噴冷卻裝置，其特徵在於，所述每一啟閉閥均包括一導向套，垂直貫穿所述上管蓋，與其固定連接；一傳動杆，套於所述導向套內，沿導向套軸向方向滑動；一連接塊，其上端與所述驅動裝置對應固定連接，其下端與所述傳動杆的上端固定連接；一水平板，與所述傳動杆下端垂直固定連接，所述水平板的下表面與各噴管上埠接觸密封，以阻斷各噴管的冷卻水流。
3.如權利要求2所述的設於精軋機架間的上噴冷卻裝置，其特徵在於，所述驅動裝置為垂直設置的氣缸，所述氣缸的氣缸杆下端與所述連接塊固定連接。
4.如權利要求1或2所述的設於精軋機架間的上噴冷卻裝置，其特徵在於，所述傳動杆上端部設有一球頭，所述球頭通過一軸頸與傳動杆固定連接，所述連接塊包括一上連接塊，其下端面設有一上半球形槽；一下連接塊，與所述上連接塊固定連接，所述下連接塊上設有與所述上半球形槽對應的下半球形槽，以及一與所述下半球形槽連接的軸頸孔，所述上半球形槽和下半球形槽組成一球形槽，所述球頭對應設於球形槽內，所述軸頸對應設於軸頸孔內。
5.如權利要求4所述的設於精軋機架間的上噴冷卻裝置，其特徵在於，所述水平板下表面還設有一密封層。
6.如權利要求3或5所述的設於精軋機架間的上噴冷卻裝置，其特徵在於，所述導向套的內壁上端還設有至少一個密封件。
7.如權利要求6所述的設於精軋機架間的上噴冷卻裝置，其特徵在於，所述均布於集管一端的若干排噴管上埠與同一水平板接觸連接。
8.如權利要求6所述的設於精軋機架間的上噴冷卻裝置，其特徵在於，所述各噴管上埠與一水平設置的噴管接口板連接，所述噴管接口板在對應各噴管上埠的位置開有若干垂直通孔，噴管接口板的上表面與所述水平板接觸密封，以阻斷各噴管的冷卻水流。
全文摘要
本發明公開了一種設於精軋機架間的上噴冷卻裝置，設於精軋機架入口側的帶鋼上方，包括一沿垂直帶鋼運行方向設置的分體式集管；若干排噴管，沿集管軸向方向均布，每一排噴管均包括若干個噴管，沿集管徑向方向排布，噴管通過其上埠與集管導通；若干啟閉閥，對應設於所述若干排噴管上方，垂直活動阻斷若干排噴管的上埠；若干驅動裝置，通過固定設於所述分體式集管上的若干支撐架，分別對應設於所述若干啟閉閥上方，與若干啟閉閥對應連接，實現對啟閉閥的驅動。該精軋機架上噴冷卻裝置結構簡單，同時能夠實現沿帶鋼寬度方向冷卻水的調節。
文檔編號B21B45/02GK102189132SQ20101013004
公開日2011年9月21日 申請日期2010年3月19日 優先權日2010年3月19日
發明者楊玉芳, 王軍, 鄒建明, 鈕國衛 申請人:北京中冶設備研究設計總院有限公司, 寶山鋼鐵股份有限公司