[发明专利]斯太尔摩空冷线及其风箱风嘴结构

说明书

本发明公开了一种斯太尔摩空冷线及其风箱风嘴结构，采用将风箱风嘴中心部分封闭并在风嘴添加导流斜隔板装置的结构。在鼓风风箱的风嘴位置，用焊接钢板的方式封闭风嘴的中心部分；或在风嘴内部添加导流斜隔板；或在风嘴出口位置添加可控长度的封闭挡板。这三种做法都能将直吹线材中心位置的风量分配到直吹线材搭接点位置的边缘出风口，从而改变线材表面对流换热强度，实现对线材的温度分布和组织分布的控制。本发明引导空气向盘条边缘高密度搭接点区域集中，增强盘条高密度区域的对流换热，提高线材盘元的温度均匀性，从而提高线材组织均匀性和性能稳定性的目的，本发明有流体动力学和传热学理论基础支撑，结构简单，安装方便，安全可靠。

技术领域

本发明涉及一种风冷装置及其风冷生产线，特别是涉及一种控制风冷却工艺装置及其控制线材组织性能的生产线，应用于钢材轧制工艺技术领域。

背景技术

高速线材经过减定径机组后，立即穿水冷却至接近相变温度，紧接着进入斯太尔摩线，通过鼓风机鼓风使线材冷却。

斯太尔摩空冷线，约长100米，整个冷却线对应有若干个风箱，风箱连结鼓风机和辊道，鼓风机鼓出来的风，通过风箱供给辊道上的盘条，带走盘条的热量。强制对流换热和辐射换热是线材降温的主要途径，其中强制对流占主导地位。

斯太尔摩线控制冷却主要通过调节鼓风风量，佳灵装置角度，辊道速度来控制线材冷速。但是由于盘条的特殊结构，盘条中心区域线材堆积稀疏，密度小，空气流经线材速度快，对流换热强，温降速度快；但是在盘条上层靠近两侧最边缘位置线材堆积密集，密度大，温降速率慢，这是由于空气流经盘条边缘，受到线材的阻拦，由于盘条密度较大，空气从盘条两侧绕开，在盘条上下层空隙和上层盘条背风面形成低风速区域，对流换热弱。在冷却过程中，盘条温度分布不均匀，尤其在两侧靠近盘条最边缘的高密度区域，温度比中心位置高很多，有时甚至能达到100℃。降温速度不均匀，会导致盘条最终组织和机械性能分布不均匀，影响线材的质量。通过现有的手段并不能有效解决以上问题。

从检索的专利来看，目前用于改善吐丝后盘条温度均匀性的专利主要集中于几类：

一种是通过吐丝口添加气雾冷却装置对搭接点进行冷却，以达到均匀冷却的目的，如CN1603021A；

第二类是通过改变辊道结构，利用镂空辊增加边部风量大小，增大搭接点冷却强度，如CN201693003U；

第三类通过对侧壁冷却从而改变边部盘条的边界条件实现均匀冷却，如CN201735608U。未检索到利用封闭风箱风嘴出口中间位置、添加隔板导流的装置改变盘条温度均匀性的专利。

由盘条的复杂结构导致温度分布的不均匀，从而导致了的线材机械性能分布不均匀，是斯太尔摩冷却线普遍存在的问题，优化线材产品的组织性能，提高产品性能的稳定性，是当前行业一个亟待解决的问题。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种斯太尔摩空冷线及其风箱风嘴结构，采用封闭风嘴中心部分和添加隔板导流装置的方式，改变线材周围空气流向，引导空气向盘条边缘线材堆积密集区域集中，增强盘条边缘区域的对流换热，使高速线材在斯太尔摩空冷过程中温度分布均匀，优化线材产品的组织性能，提高线材产品性能的稳定性。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：