[发明专利]一种优质大棒材控冷装置

说明书

本发明公开了一种优质大棒材控冷装置，应用在钢铁冶金大棒材控温冷却生产技术领域，包括沿棒材运行方向顺序连接的进水管、喷嘴机构、湍流管段、上回水管和下回水管，喷嘴机构包括喷嘴外壳和设置其内的内锥套与外锥套；内锥套与外锥套具有匹配的锥面，且两者相互靠近形成喷环结构；湍流管段包括直管段与夹角段；夹角段包括扩张孔和收缩孔。主要解决现有的大棒控冷装置冷却强度不足，冷却过程中喷环结构磨损不均，拆装困难的问题。本发明提供一种优质大棒材控冷装置，在保证大棒冷却强度足够的同时，可有效提高大棒材控冷装置的灵活性，降低大棒生产过程中的生产成本，提高企业经济效益。

技术领域

本发明属于钢铁冶金大棒材控温冷却生产技术领域，具体涉及一种优质大棒材控冷装置。

背景技术

近年来，我国钢铁产能过剩、长材市场竞争激烈，竞争形式已从产量竞争向技术竞争与成本竞争转变。轧后控冷技术作为提高棒材机械性能的有效方法在近期得到快速发展，结合大压下低温轧制，通过控制轧后棒材的冷却速度，达到细化晶粒、优化显微组织和性能的目的。由于该技术可简化甚至省略热处理工序，降低生产成本，缩短线材生产周期，并提高生产效率，因此具有较好的经济效益和社会效益。然而，由于大棒材冷却断面上和圆周上冷却的不均匀性，大棒材控温水冷是一项非常难以解决的技术问题，目前国内只有东北特钢、凌源钢厂等少数几个大棒材生产厂家使用大棒材轧后控温水冷技术，而且主要集中在对Φ75mm以下圆钢进行冷却，个别厂家可以将水冷规格拓展到Φ90mm，Φ90mm以上大棒材的控温水冷在国内及国外的生产厂中几乎没有使用。尽管该项技术目前尚不完全成熟，但却可有效提高产品组织性能，尤其是对以轴承钢为代表的优质钢控制冷却效果极为明显，可大幅提高产品的市场竞争力，所以近几年新建的大棒材生产线多有在生产线为该设备预留了位置，只待该项技术取得突破时采用，便于依托优质产品快速占领市场。

大棒材穿水冷却系统可以对轧制前后的高温棒材进行强制冷却和在线热处理的设备，可有效提高轧后大棒材的综合机械性能，喷嘴是棒材穿水冷却系统中的关键部件。目前，棒线材穿水冷却系统所用的喷嘴主要是圆环喷射式结构形式。圆环喷射式喷嘴主要由内锥套与外锥套构成，内锥套与外锥套之间形成环形缝隙，冷却水经该环型缝隙高速喷出并冷却大棒材表面。

目前，国内大棒材车间主要采用的水冷装置主要有直喷式、直管式和文氏管式三种结构，这三种结构具体描述如下：

直喷式水冷装置：喷嘴由外锥套和内锥套之间形成收敛的环形缝隙构成，冷却水从收敛的环形缝隙喷出，形成流股的射能。

直管式水冷装置：冷却水从喷嘴的底部进入喷嘴的环形通道，冷却水从收敛的环形缝隙喷出。但是在喷嘴后增设了直管，轧件在直管段与冷却水充分接触，增加了水冷强度。

文氏管式水冷装置：冷却水从喷嘴的底部进入喷嘴的环形通道，冷却水从收敛的环形缝隙喷出。但是在喷嘴后增设了湍流段文氏管，轧件在直管段与冷却水充分接触，增加了水冷强度。

综上所述，由于以上现有技术中的水冷装置关键喷嘴结构均采用圆环喷射式结构，即由外锥套和内锥套之间形成收敛的环形缝隙，并通过调整垫片尺寸调整环缝尺寸，受重力影响，大棒材在运行过程中主要与底部的喷嘴、直管或文氏管相互接触，导致底座结构较其他方向结构磨损较大，且喷环结构为整体结构，更换时需要整体更换，拆装不方便，极为浪费生产维护成本。

为了解决大棒控冷装置冷却强度不足，冷却过程中喷环结构磨损不均，拆装困难的问题，本发明提供一种优质大棒材控冷装置，在保证大棒冷却强度足够的同时，可有效提高大棒材控冷装置的灵活性，降低大棒生产过程中的生产成本，提高企业经济效益。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种优质大棒材控冷装置，以解决上述问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：