[实用新型]钢管冷却装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种冷却装置，特别是一种用于热轧钢管的冷却装置。

背景技术

传统的ERW焊管生产J55钢级的石油管技术为先经过ERW高频焊接，焊缝热处理，而后进行探伤，车丝，交货。但由于此工艺生产效率低，为此一些焊管厂采取如下工艺提高产量：接ERW焊管线，经感应加热后进行热张力减径，再热锯切，而后上冷床，最后人工去毛刺检查入库。此方式虽大大提高了焊管产量，但由于经电感应再加热后空冷，冷却速率低，导致焊管最终的强度要低于母管的强度，如需要得到较高强度的钢管，或者加入合金元素，或者进行调质处理，这两种方式均提高了焊管的生产成本，而通过在热张力减径机和冷床之间设置钢管冷却装置，能有效加快钢管冷却速率，提高钢管强度。

目前国内应用的钢管冷却装置，采用密封的水圈进行冷却，由于水圈自身的厚度影响，造成冷却水沉积在水圈下部，浸没下部喷嘴，影响周向冷却均匀性；水圈喷淋嘴的布置形式或者垂直于钢管运行方向，或者沿钢管运行方向倾斜角度，但均不能同时有效解决钢管头尾进水滞留的问题，造成钢管纵向性能差异。

专利号为CN201455003U的中国专利公开了“一种实现无缝管控轧控冷的装置”，其核心技术为设置有若干喷淋嘴的喷淋管绕水环轴线均匀设置构成笼式结构，喷淋嘴轴线与垂直线有5～20°夹角，喷淋嘴倾斜方向沿着钢管前进方向。其冷却方式虽然在一定程度上可有效避免钢管头部进水引起滞留，但不能有效解决运行速度较慢的钢管尾部进水的问题。

因此，需要对现有的钢管冷却装置进行改进，改善其结构，提高钢管的冷却效率和降低钢管的生产成本，同时通过改变冷却水的喷淋方式，避免钢管头尾进水滞留的缺陷并使得钢管周向和纵向冷却更加均匀。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种钢管冷却装置，其不仅结构简单、体积小、安装拆卸方便，而且能利用钢管轧后余热，控制轧后钢管的冷却工艺，从而达到细化晶粒，调整金属组织中组分的比例，提高钢管的强度，降低钢管生产成本的目的，并能避免钢管头尾进水滞留的缺陷和使得钢管周向和纵向冷却更加均匀。

为了实现上述技术目的，本实用新型的钢管冷却装置包括分别设置在两相邻输送辊道之间的冷却水箱，所述冷却水箱包括通过连接水管串联连接且平行相对设置的子喷水箱以及与连接水管和外部供水管相连的进水管，所述子喷水箱包括外框架、置于外框架内的圆形内腔和沿圆形内腔周向布置在圆形内腔内周壁上的喷嘴，所述喷嘴的喷水方向均与所述圆形内腔的轴线垂直，且所有喷嘴喷水方向的延伸线与所述圆形内腔轴线的距离相等且小于等于待冷却钢管的半径。

进一步，还包括与所述冷却水箱固定连接的支架和用于支架升降的升降机；

进一步，所述进水管通过快换接头与外部供水管道相连；

进一步，所述进水管前设有供水阀；

进一步，所述冷却水箱前均设有锥形的钢管导向器；

进一步，所述喷嘴沿所述子水箱圆形内腔轴线方向分多排安装在圆形内腔上；

进一步，相邻两排喷嘴的喷水方向沿顺时针方向和逆时针方向交替喷水；

进一步，所述连接水管均布设置在外框架与圆形内腔之间，且连接水管位于子喷水箱内的部分沿周向均匀开设有漏水孔；

进一步，所述冷却水箱的外框架与圆形内腔之间还设有多级腔体结构，所述多级腔体结构包括环形阵列布置在外框架与圆形内腔之间且与连接水管一一对应设置的稳流隔板，且所述连接水管位于外框架与稳流隔板之间，所述稳流隔板的三面边均与外框架之间无缝连接，另一面与外框架之间设有出口方向与圆形内腔轴线垂直的缝隙。

本实用新型的钢管冷却装置具有以下有益效果：

1、通过将喷嘴的喷水方向设置为与圆形内腔的轴线垂直，可实现喷嘴的喷水方向沿钢管运行方向无倾斜，另外，喷嘴喷水方向的延伸线与圆形内腔轴线的距离相等且小于等于待冷却钢管的半径，及喷嘴喷射的流体可交汇成一定尺寸的内切圆，内切圆的半径等于喷嘴喷水方向的延伸线与圆形内腔轴线的距离，如此，便避免了正对钢管周壁方向的喷射流体相撞造成流体沿轴向喷射的现象，且喷嘴的喷水方向与钢管运行方向垂直并交汇成一定尺寸的内切圆，不会存在向钢管尾部注水的现象；另外，内切圆里为无水区，可大大减少钢管运行过程中由于相对运动造成的切水现象；这些均能大大减少甚至杜绝钢管运行过程中钢管头部和尾部的进水滞留问题，且钢管运行速度不受限制；此外，每个子喷水箱厚度较薄，串联的子喷水箱之间露空，可有效解决密封水圈存水问题。