[发明专利]一种热轧H型钢轧后冷却系统及工艺

说明书

技术领域

本发明属于轧钢技术领域，涉及一种热轧H型钢轧后冷却系统及工艺，特别涉及一种400mm×200mm以下规格热轧H型钢轧后冷却系统及工艺。

背景技术

400mm×200mm以下规格热轧H型钢，亦称小规格热轧H型钢是一种工程常用的热轧型材，使用广泛，但是随着地球资源的枯竭，在满足工程强度要求的前提下，尽量减少原材料消耗、提高材料利用率成为必然的发展趋势。减少材料消耗、提高材料利用率必须提高材料单位截面积的强度，即提高材料的屈服强度和抗拉强度以及抗冲击韧性。通常在钢种不变的前提下提高钢材强度的方法主要有：在炼钢阶段通过添加微量合金元素，如钒、铌、钛等来提高强度；在轧后通过提高冷却强度实现型钢的晶粒细化、从而达到大幅提高型钢强度的目的。前一种方法由于需要添加昂贵的合金元素，所以成本较高；后一种方法只要增加一套冷却系统就可以实现提高强度的目的，所以成本相对偏低。

小规格热轧H型钢轧后温度一般在900℃左右，必须达到一定的冷却强度，即一定的温降速度才能使型钢组织晶粒细化、实现提高强度的目的。并且冷却强度越大，强度提高越大。但是由于型钢截面厚度不均匀，轧后的温度分布也非常不均匀，过高的冷却强度和水量分布不合理也会造成型钢的变形较大。选择合适的冷却强度和水量分布对既满足强度提高的要求又避免型钢较大的变形非常重要。

此外，对于在原有生产线上增加一套这样的冷却系统，往往水压和水量都不能满足供水的要求，不能把冷却水直接接入这个冷却系统，如果新上一条加压供水系统将大大增加设备的改造成本。

目前国内外已有对H型钢进行轧后冷却从而实现大副提高型钢强度的相关报道。由东北大学发明的专利——H型钢轧后控制冷却方法，采用的是气雾冷却方式，冷却强度和供水压力较大，温降速度达到50℃/秒以上，水压达到14MPa，并且需要单独一套高压供气和供水循环系统，成本较高。马钢的专利——热轧H型钢轧后控制冷却工艺，其采用的工艺方法是1.2MPa高压、75～150℃/秒冷却速度，采用单独一套加压供水系统，整个系统投资较大。并且其主要用于大规格热轧H型钢的轧后冷却，而由于大规格热轧H型钢壁厚和截面积较大，必须采用大压力和大流量的供水来实现强冷。对于小规格热轧H型钢采用这样一套系统，这样的方法投资过大，并且效果不佳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种热轧H型钢轧后冷却系统及工艺，通过应用一套投资少的设备，使用冷却效果显著的工艺来提高400mm×200mm以下小规格热轧H型钢的轧后强度。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

所述的这种热轧H型钢轧后冷却系统，包括控制系统、水箱，进水管路、出水管路及冷却模块。

所述水箱用于蓄水，所述水箱在型钢轧制间隙蓄水。

所述水箱上设有水箱排污阀。

所述进水管路一侧与供水系统连接，另一侧与水箱连接。

所述出水管路一侧与水箱连接，另一侧与所述冷却模块连接。

所述冷却模块由对称设于H型钢水平两侧及上下两侧的冷却喷管组成，在所述冷却喷管上设有若干冷却喷嘴。

作为进一步改进，H型钢水平两侧的冷却喷管各为一个，每侧的喷管上分别装有若干冷却喷嘴，所述冷却喷嘴可绕冷却喷管中心转动以使冷却喷嘴始终对准不同型钢侧翼的中部。

作为进一步改进，H型钢上下两侧的冷却喷管各为两个，每侧的两喷管上分别装有若干冷却喷嘴，并且同一侧的冷却喷嘴交叉布置，分别对准H型钢的R角部，并且每个冷却喷嘴可绕所述冷却喷管中心转动。

在所述进水管路上设有进水电动阀及用于调节进水量的流量调节阀。所述进水电动阀及流量调节阀与所述控制系统连接。

在所述出水管路上设有一台或两台加油泵，为避免加油泵频繁启动与停止所带来的弊端，所述加油泵连续工作。所述加油泵与控制系统连接。

作为进一步改进，为防止从所述加油泵泵出的高压水回流所述水箱，在所述加油泵的出口设有单向阀。所述单向阀与所述控制系统连接。

为了实时监控和调节所述加油泵出口水压，在所述加油泵的出口管路上设有带压力显示的压力变送器，所述压力变送器与所述控制系统连接，用于显示和为控制系统提供压力信号。

在所述压力变送器出口处设有出口闸阀。

在所述出水管路上设有持压及泄压阀，所述持压及泄压阀与所述水箱连接。所述持压及泄压阀同时与控制系统连接。在所述冷却模块入口处设有进水阀门，所述进水阀门与控制系统连接。当所述进水阀门关闭时，从所述加压泵泵出的水通过所述持压及泄压阀流回所述水箱，实现冷却水的循环利用。