[实用新型]一种轧辊生成氧化膜的冷却装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种轧辊生成氧化膜的冷却装置，属于冶金行业轧钢设备技术领域。

背景技术

冶金行业轧钢车间，尤其是热轧窄带钢生产过程中，轧辊冷却一般采取水管直接喷洒，冷却水量、压力及分布不均匀不稳定，冷却效率低下。这对轧辊冷却均匀性及轧辊温度不能合理控制，造成轧辊表面不能形成氧化膜，造成轧辊极易产生裂纹，缩减轧辊的使用寿命，并影响产品的质量。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种轧辊生成氧化膜的冷却装置，通过改进喷嘴的布置方式，保证轧辊冷却速率，使轧辊表面形成良好的氧化膜，解决背景技术中存在的问题。

本实用新型的技术方案是：

一种轧辊生成氧化膜的冷却装置，包含主水管、出水管和喷嘴，出水管与主水管连通，出水管末端连接喷嘴，所述喷嘴沿轧辊轴向呈抛物线分布，喷嘴呈上下两排布置，上下两排喷嘴之间的夹角α为15-35°，喷嘴与轧辊表面之间的距离为60-180mm。

所述上下两排喷嘴之间的夹角α为20-30°，喷嘴与轧辊表面之间的距离为100-150mm。

所述主水管与软供水管连接，出水管长度与轧辊位置相匹配。

本实用新型的有益效果是：轧辊表面冷却均匀，能够形成良好的轧辊氧化膜，使轧辊表面光滑耐磨，减少轧辊磨损，延长轧辊使用寿命，保证产品质量。

附图说明

图1是本实用新型主视图；

图2是本实用新型俯视图；

图中：主水管1、出水管2、喷嘴分布曲线3。

具体实施方式

以下结合附图，通过实例对本实用新型作进一步说明。

参照附图1、2，一种轧辊生成氧化膜的冷却装置，应用在热轧窄带钢生产中，包含主水管1、出水管2和喷嘴，出水管2与主水管1连通，出水管2末端连接喷嘴，所述喷嘴沿轧辊轴向呈抛物线分布，喷嘴呈上下两排布置，上下两排喷嘴之间的夹角α为15-35°，喷嘴与轧辊表面之间的距离为60-180mm，将该装置固定在轧机机架上，主水管1与软供水管连接，根据轧辊的位置确定出水管2长度，保证轧辊冷却达到一定的冷却速率。

喷嘴分布曲线3为抛物线。

按Wagne理论金属铁氧化膜增长符合抛物线生长规律，扩散阻力与氧化层厚度成正比生长规律，轧辊氧化膜控制形成模型如下：

y——轧辊氧化膜厚度，单位为mm；

t_rolling——轧制时间，单位为s；

a=24.5,b=10190；

T_slab——轧件的温度，单位为K。

主水管和出水管为均匀泄流管路，各段能量损失及流量求解：

压力损失

流量为

通过本实用新型可以使窄带钢浊环水源0.3-0.8MPa转化成0.15-0.25Mpa，稳定均匀的喷射到轧辊表面。

冷却水与轧辊完成传导与对流换热，冷却速率在一定范围内，冷却水与轧辊对流换热：

t_f和t_w——流体和固体表面的温度，单位为℃；

A——换热面积，单位为m²；

α——对流给热系数，单位为W/(m·℃)。

流体掠过平板时的对流换热公式如下：

根据紊流边界层

轧钢过程中轧辊表面温度550-650℃，轧件过后轧辊表面温度60-130℃。喷嘴成一定夹角、适宜水压及适当冷却速率可保证避免温度激烈的变化造成氧化膜的二次脱落，生成轧辊氧化膜并稳定保持。使轧辊表面光滑耐磨，达到增加轧辊使用寿命，提高产品表面质量。