一種用於控軋控冷工藝中的螺旋噴嘴的製作方法
2023-04-24 10:07:41
一種用於控軋控冷工藝中的螺旋噴嘴的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用於控軋控冷工藝中的螺旋噴嘴，配合給水室和湍流管使用，包括噴嘴本體以及噴嘴本體外壁上帶有的沿其周向設置的可調螺旋狀環縫，且冷卻介質沿可調螺旋狀環縫方向以固定的切線動能噴入湍流管。本實用新型通過可調螺旋狀環縫使冷卻介質在較大的壓力下沿可調螺旋狀環縫方向以較大的切線動能進入湍流管，冷卻介質的切向流動大幅度提高了冷卻介質與高溫軋件的熱交換速度，有效防止鋼的表面和芯部晶粒長大，在強度提高的同時，其它性能也顯著提高。同時，本實用新型的螺旋噴嘴更加小型化，降低了能源消耗，提高了冷卻能力，在噴嘴表面還噴塗抗腐蝕塗層，提高了噴嘴的抗腐蝕能力。
【專利說明】—種用於控軋控冷工藝中的螺旋噴嘴
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及金屬軋制領域，特別是一種應用於棒材控軋控冷工藝過程中的螺旋噴嘴。
【背景技術】
[0002]鋼材的控軋控冷工藝的核心是在軋制過程中通過控制加熱溫度、軋制過程、冷卻條件等工藝參數，改善鋼材的強度、韌性、焊接性能，主要是通過控制軋制過程中的變形溫度、變形程度、變形速度等參數，使鋼的晶粒細化，在強度提高的同時，其它性能也顯著提高，實現充分挖掘鋼鐵材料潛力的目的。對軋制溫度進行控制的關鍵是水冷設備，通過水冷設備的合理布置和冷卻水參數的調節來控制軋件軋制各階段溫度和軋後冷卻溫度。而其中的冷卻水參數(壓力、流量、速度)調節的核心是冷卻噴嘴，現有冷卻噴嘴為多空或直環縫等形式，冷卻軋件時水形成直線流場，冷卻介質與軋件熱交換效果不理想，而且由於噴嘴長期和水接觸以及工作環境惡劣，因此噴嘴容易被腐蝕氧化。
[0003]因此，本實用新型提出了一種用於控軋控冷工藝中的螺旋噴嘴及螺旋式進水方法。
【發明內容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種用於控軋控冷工藝中的螺旋噴嘴，用於解決現有控軋控冷工藝中冷卻介質與軋件熱交換效果不理想以及噴嘴容易被腐蝕氧化的問題。
[0005]本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下:一種用於控軋控冷工藝中的螺旋噴嘴，包括噴嘴本體以及噴嘴本體外壁上帶有的沿其周向設置的可調螺旋狀環縫，且冷卻介質沿可調螺旋狀環縫方向以固定的切線動能噴入湍流管。
[0006]在上述技術方案的基礎上，本實用新型還可以做如下改進。
[0007]進一步，所述噴嘴本體為錐形，且可調螺旋狀環縫為沿錐形均勻分布的螺旋線。
[0008]進一步，所述螺旋線的數量為3至8條。
[0009]進一步，所述螺旋線的寬度為3mm至5mm。
[0010]進一步，所述螺旋線的高度為2mm至6mm。
[0011]進一步，冷卻介質沿可調螺旋狀環縫方向噴出的噴射角為15度至45度。
[0012]本實用新型的有益效果是:本實用新型通過可調螺旋狀環縫使冷卻介質在較大的壓力下沿可調螺旋狀環縫方向以較大的切線動能進入湍流管，冷卻介質的切向流動大幅度提高了冷卻介質與高溫軋件的熱交換速度，有效防止鋼的表面和芯部晶粒長大，在強度提高的同時，其它性能也顯著提高，實現充分挖掘鋼鐵材料潛力的目的。同時，本實用新型的設備更加小型化，降低了水、電等能源消耗，實現較高的冷卻能力。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型所述螺旋噴嘴的結構示意圖；
[0014]圖2為圖1的A-A向剖面圖；
[0015]圖3為圖1的B-B向剖面圖；
[0016]圖4為本實用新型的螺旋噴嘴在控軋控冷工藝中的應用示意圖。
[0017]附圖1中,各標號所代表的部件列表如下:
[0018]1、螺旋噴嘴，2、噴嘴本體，3、可調螺旋狀環縫，4、給水室，5、湍流管，6、連接固定件，7、法蘭盤,8、進水管。
【具體實施方式】
[0019]以下結合附圖對本實用新型的原理和特徵進行描述，所舉實例只用於解釋本實用新型，並非用於限定本實用新型的範圍。
[0020]如圖1所示，本實施例給出了一種用於控軋控冷工藝中的螺旋噴嘴1，包括噴嘴本體2以及噴嘴本體外壁上帶有的沿其周向設置的可調螺旋狀環縫3，圖2及圖3即示意了可調螺旋狀環縫的結構。
[0021]如圖4所示，在實際應用中，所述螺旋噴嘴I配合給水室4和湍流管5使用，所述湍流管5置於連接固定件6上，所述給水室4與噴嘴本體形成的內腔導通，且所述給水室通過法蘭盤7連接湍流管5。冷卻介質通過進水管8進入給水室4，通過設有可調螺旋狀環縫3的螺旋噴嘴I，沿可調螺旋狀環縫方向噴入湍流管5。
[0022]本實施例中，所述噴嘴本體為錐形，其通過螺紋與給水室連接，且可調螺旋狀環縫為沿錐形均勻分布的螺旋線。通過調節螺旋線的數量、寬度和/或高度調節可調螺旋狀環縫的環縫大小。優選地，所述螺旋線的數量為3至8條，所述螺旋線的寬度為3至5mm，高度為2-6mm，且冷卻介質沿可調螺旋狀環縫方向噴出的噴射角為15度至45度。
[0023]採用上述的螺旋噴嘴，本實施例給出了相應的螺旋式進水方法，即冷卻介質沿螺旋噴嘴的可調螺旋狀環縫方向，以固定的切線動能噴入湍流管，通過調節可調螺旋狀環縫的環縫大小，可調節冷卻介質噴出的切線動能。冷卻介質通過可調螺旋狀環縫進入湍流管，其切向流向大幅度提高了冷卻介質與高溫軋件的熱交換速度。
[0024]本實施例中，在螺旋噴嘴的表面噴塗抗腐蝕的塗層，塗層包括粘結底層和抗氧化表面層。
[0025]粘結底層製備方法為:採用重量成分:鎳10份，鋁I份，二氧化矽2份，氧化硼2份，鈷I份，鉻2份的合金粉末，用市面上常見的等離子噴塗機(例如普萊克斯-7700型等離子噴塗機)噴塗，塗層厚度0.1mm。
[0026]抗氧化面層製備方法為:採用重量成分10份，鉻5份，矽5份，鐵2份，鎳I份，碳
0.01份，硫0.01份，磷0.01份，鈷5份，二氧化矽I份，氧化鋁2份，釔I份，鎢I份，釩I份的合金粉末，用市面上常見的等離子噴塗機(例如普萊克斯-7700型等離子噴塗機)噴塗，塗層厚度0.1mm。
[0027]由於在噴嘴表面噴塗了抗腐蝕塗層，使得噴嘴具有強大的抗腐蝕、抗氧化、抗磨損和耐高溫的能力，長期使用不會生鏽，在惡劣的工作環境中保持穩定，塗層粘結強度為38兆帕，塗層的表面洛氏15N硬度為83。
[0028]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種用於控軋控冷工藝中的螺旋噴嘴，其在控軋控冷工藝中配合給水室和湍流管使用，其特徵在於，包括噴嘴本體以及噴嘴本體外壁上帶有的沿其周向設置的可調螺旋狀環縫，且冷卻介質沿可調螺旋狀環縫方向以固定的切線動能噴入湍流管。
2.根據權利要求1所述的螺旋噴嘴，其特徵在於，所述噴嘴本體為錐形，且可調螺旋狀環縫為沿錐形均勻分布的螺旋線。
3.根據權利要求2所述的螺旋噴嘴，其特徵在於，所述螺旋線的數量為3至8條。
4.根據權利要求2所述的螺旋噴嘴，其特徵在於，所述螺旋線的寬度為3mm至5mm。
5.根據權利要求2所述的螺旋噴嘴，其特徵在於，所述螺旋線的高度為2mm至6mm。
6.根據權利要求1所述的螺旋噴嘴，其特徵在於，冷卻介質沿可調螺旋狀環縫方向噴出的噴射角為15度至45度。
【文檔編號】B21B45/02GK203935934SQ201420295192
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年6月5日 優先權日:2014年6月5日
【發明者】陳昕, 嶽清瑞, 趙英傑, 董淑霞, 陳潔, 郭淼, 惠棟 申請人:中冶建築研究總院有限公司, 北京中首圓方科技有限公司, 無錫市周潭冶金機械有限公司