斯太爾摩空冷線側壁壓風裝置的製作方法

2023-12-10 15:34:52

本發明涉及斯太爾摩冷卻線風冷區域，屬於鋼材軋制領域。

背景技術：

高速線材經過減定徑機組後，立即穿水冷卻至接近相變溫度，緊接著進入斯太爾摩線，通過鼓風機鼓風使線材冷卻。

斯太爾摩空冷線，約長100米，整個冷卻線對應有若干個風箱，風箱連結鼓風機和輥道，鼓風機鼓出來的風，通過風箱供給輥道上的盤條，帶走盤條的熱量。強制對流換熱和輻射換熱是線材降溫的主要途徑，其中強制對流佔主導地位。

斯太爾摩線控制冷卻主要通過調節鼓風風量，佳靈裝置角度，輥道速度來控制線材冷速。但是由於盤條的特殊結構，盤條中心區域線材堆積稀疏，密度小，空氣流經線材速度快，對流換熱強，溫降速度快；但是在盤條上層靠近兩側最邊緣位置線材堆積密集，密度大，溫降速率慢，這是由於空氣流經盤條邊緣，受到線材的阻攔，由於盤條密度較大，空氣從盤條兩側繞開，在盤條上下層空隙和上層盤條背風面形成低風速區域，對流換熱弱。在冷卻過程中，盤條溫度分布不均勻，尤其在兩側靠近盤條最邊緣的高密度區域，溫度比中心位置高很多，有時甚至能達到100℃。降溫速度不均勻，會導致盤條最終組織和機械性能分布不均勻，影響線材的質量。通過現有的手段並不能有效解決以上問題。

從檢索的專利來看，目前用於改善吐絲後盤條溫度均勻性的專利主要集中於幾類：一種是通過吐絲口添加氣霧冷卻裝置對搭接點進行冷卻，以達到均勻冷卻的目的，如cn1603021a；第二類是通過改變輥道結構，利用鏤空輥增加邊部風量大小，增大搭接點冷卻強度，如cn201693003u；第三類通過對側壁冷卻從而改變邊部盤條的邊界條件實現均勻冷卻，如cn201735608u。未檢索到利用盤條上方添加壓風裝置改變盤條溫度均勻性的專利。

由盤條的複雜結構導致的線材機械性能分布不均勻，是斯太爾摩冷卻線普遍存在的問題，優化線材產品的組織性能，提高產品性能的穩定性，是當前行業一個亟待解決的問題。

技術實現要素：

為克服高速線材在斯太爾摩空冷過程中溫度分布不均勻的問題，本發明的目的在於提供一種斯太爾摩空冷線側壁壓風裝置，改變線材周圍空氣流向，引導空氣向盤條邊緣線材堆積密集區域集中，增強盤條邊緣區域的對流換熱。

為了達到上述目的，本發明採用以下技術方案：

斯太爾摩空冷線側壁壓風裝置，其特徵在於：固定安裝壓風裝置在斯太爾摩空冷線的輥道兩邊內側壁面上，該壓風裝置向輥道內部延伸且不與線材接觸，能夠控制空氣在輥道內運動方向，改變線材表面對流換熱強度，實現對線材的溫度分布和組織分布的控制。

作為本發明的一種優選技術方案，正三角形導流隔板垂直固定在輥道兩側內壁上，正三角形隔板一條直角邊通過焊接的方式固定在輥道兩邊內側壁面上，另一條直角邊為隔板上沿，隔板向輥道內部延伸，寬度為200~300mm，隔板下沿距離輥筒上沿50~100mm，隔板下沿距離輥道頂端50~100mm，本發明能夠控制空氣在輥道內運動方向，改變線材表面對流換熱強度，實現對線材的溫度分布和組織分布的控制。

作為本發明的另一種優選技術方案，倒三角形導流隔板垂直固定在輥道兩側內壁上，倒三角形隔板一條直角邊通過焊接的方式固定在輥道兩邊內側壁面上，另一條直角邊為隔板下沿，隔板向輥道內部延伸，寬度為200~300mm，隔板下沿距離輥筒上沿50~100mm，隔板下沿距離輥道頂端50~100mm，本發明能夠控制空氣在輥道內運動方向，改變線材表面對流換熱強度，實現對線材的溫度分布和組織分布的控制。

作為本發明的另一種優選技術方案，一組壓風導流隔板被設置固定在輥道兩側內壁上，其特徵在於，壓風導流隔板組採用焊接的方法固定在斯太爾摩空冷線的輥道兩邊內側壁面上，導流隔板包括若干隔板、若干伸縮架和轉軸，隔板之間採用轉軸和伸縮架連接，導流隔板組能夠控制空氣在輥道內運動方向，改變線材表面對流換熱強度，實現對線材的溫度分布和組織分布的控制，導流隔板組能夠通過轉軸旋轉和伸縮架伸縮改變形狀，以適應不同鋼種的要求。

本發明與現有技術相比較，具有如下顯而易見的突出實質性特點和顯著技術進步。本發明專利有可靠的流體動力學、傳熱學等理論基礎支撐，安裝方便，安全可靠。本發明專利改善了盤條高密度搭接點位置的散熱，提高了盤條溫度均勻性和線材性能的穩定性。與現有技術相比較，本發明具有顯而易見的突出實質性特點和顯著技術進步。

附圖說明

圖1為本發明的一種側壁壓風導流裝置示意圖。

圖2為本發明的正三角形壓風導流隔板的示意圖。

圖3為本發明的倒三角形壓風導流隔板的示意圖。

圖4為本發明的一種壓風導流隔板組的示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖的優選實施例對本發明專利作進一步的詳細描述，但下述實施例不應理解為對本發明的限制。

實施例一：

參見圖1~圖4，本斯太爾摩空冷線側壁壓風裝置，其特徵在於：在斯太爾摩空冷線的輥道兩邊內側壁面上固定安裝壓風裝置，該壓風裝置向輥道內部延伸且不與線材接觸，能夠控制空氣在輥道內運動方向，改變線材表面對流換熱強度，實現對線材的溫度分布和組織分布的控制。

實施例二：

本實施例與實施例一基本相同，特別之處如下：

參見圖2，所述壓風裝置包括正三角形導流隔板1，正三角形隔板1一條直角邊通過焊接的方式固定在輥道兩邊內側壁面2上，另一條直角邊為隔板1上沿，隔板1向輥道內部延伸，寬度為200~300mm，隔板1下沿距離輥筒3上沿50~100mm，隔板1下沿距離輥道4頂端50~100mm；隔板1能夠控制空氣在輥道內運動方向，改變線材表面對流換熱強度，實現對線材的溫度分布和組織分布的控制。應用該案例中的裝置後，線圈邊緣和線圈中心位置的溫差減小了4.31℃。

實施例三：

本實施例與實施例一基本相同，特別之處如下：

參見圖3，所述壓風裝置包括倒三角形導流隔板1』，倒三角形隔板1』的一條直角邊通過焊接的方式固定在輥道兩邊內側壁面2上，另一條直角邊為隔板1'下沿，隔板1'向輥道內部延伸，寬度為200~300mm，隔板1'下沿距離輥筒3上沿50~100mm，隔板1'下沿距離輥道4頂端50~100mm，隔板1'能夠控制空氣在輥道內運動方向，改變線材表面對流換熱強度，實現對線材的溫度分布和組織分布的控制。應用該案例中的裝置後，線圈邊緣和線圈中心位置的溫差減小了5.13℃。

實施例四：

本實施例與實施例一基本相同，特別之處如下：

所述壓風裝置為壓風導流隔板組，該壓風導流隔板組採用焊接的方法固定在斯太爾摩空冷線的輥道兩邊內側壁面上，包括若干隔板、若干伸縮架和轉軸，隔板之間採用轉軸和伸縮架連接。參見圖4，所述壓風導流隔板組為簡單導流隔板組，一號轉軸2''通過連接座1''焊接在輥道兩側隔板內壁2上，一號隔板3''通過一號轉軸2''轉動固定在輥道內壁2上，一號隔板3''能相對輥道壁面旋轉，二號隔板5''通過二號轉軸4''與一號隔板3''轉動連接，二號隔板5''能夠相對一號隔板3''轉動，二號隔板5''內側設置有伸縮隔板6''，伸縮隔板6''能夠伸縮改變二號隔板5''的長度；所述簡單導流隔板組能夠控制空氣在輥道內運動方向，改變線材表面對流換熱強度，實現對線材的溫度分布和組織分布的控制，簡單導流隔板組能夠通過轉軸旋轉和伸縮架伸縮改變形狀，以適應不同鋼種的要求。