[发明专利]一种棒线材穿水冷却装置

说明书

本发明公开了一种棒线材穿水冷却装置，涉及轧钢领域，其沿冷却水的流动方向依次包括进水段、冷却段和排水段，还包括用于引导轧件运动方向的入口导卫和出口导卫；轧件的运动方向与冷却水的流动方向相反，入口导卫设置于所述排水段后端，用于将轧件导入排水段中，并使其进入冷却段中冷却；出口导卫设置于进水段的前端，用于将冷却后的轧件从进水段导出。本发明所提供的棒线材穿水冷却装置改进了现有技术的不足，具有结构简单、设计巧妙、操作简单和冷却方式合理高效等优点，能够使轧件在冷却过程中始终保持较高的换热效率，有效提高了穿水冷却装置的冷却速率和冷却效果，显著地提高了轧件的成品品质，并降低了生产能耗。

技术领域

本发明涉及轧钢领域，特别涉及一种棒线材穿水冷却装置。

背景技术

在棒线材生产过程中，为了降低合金添加含量、控制碳化物并获得理想的显微组织及晶粒度，在轧后采用控冷装置来控制钢材从表面到心部的温度是非常重要的调控手段。目前国内应用最多的控冷装置是穿水冷却装置，该穿水冷却装置主要由入口导卫、水冷喷嘴、湍流管、回水箱、出口导卫和吹扫装置等组成。工作时，运动的高温棒线材从入口导卫进入冷却装置内，高压冷却水从水冷喷嘴中喷射到棒线材表面，并随着棒线材一同进入到湍流管中以充分对棒线材进行冷却；完成热交换后的高温冷却水从回水箱排出，经冷却处理后回流至水冷喷嘴，而棒线材经吹扫装置将其表面的冷却水吹扫干净后从出口导卫出去，由此实现快速冷却。

由此可知，现有穿水冷却装置中，冷却水的运动方向与棒线材的前进方向是一致的，在持续前进和冷却的过程中，冷却水的温度会逐渐升高，而棒线材表面的温度则不断降低，当两者之间温度差不断缩小时，热交换能力也会逐渐降低，这使得冷却装置的冷却能力逐渐减弱，冷却速率也逐渐下降。因此，现有湍流式穿水冷却装置虽然能够有效降低棒线材温度，但是仍然存在一定的改进空间。为此，我们提供一种结构优化，冷却方式合理高效、且冷却效果均匀的棒线材穿水冷却装置。

发明内容

本发明提供一种棒线材穿水冷却装置，其主要目的在于解决上述问题。

本发明采用如下技术方案：

一种棒线材穿水冷却装置，沿冷却水的流动方向依次包括进水段、冷却段和排水段，还包括用于引导轧件运动方向的入口导卫和出口导卫；上述轧件的运动方向与冷却水的流动方向相反，上述入口导卫设置于上述排水段后端，用于将轧件导入排水段中，并使其进入冷却段中冷却；上述出口导卫设置于上述进水段的前端，用于将冷却后的轧件从进水段导出。

进一步，上述进水段包括进水箱、进水管和导管；上述进水管设置于进水箱上端；上述出口导卫和导管相互对齐地设置于进水箱的两侧，上述出口导卫的后端外壁呈收缩状，上述导管的前端内壁呈与出口导卫的后端外壁相适配的喇叭状，并且出口导卫与导管之间形成连通于进水箱内的环状喷水间隙。

更进一步，上述环状喷水间隙的出口端的内径R1为25-40mm，环状喷水间隙的出口端的外径R2为32.5-45mm。

更进一步，上述出口导卫的后端外壁的收缩角A为70-75°。

更进一步，上述出口导卫的后端内壁以及上述导管的后端内壁均呈逐渐扩张的喇叭状。

进一步，上述出水段包括回水箱和排水管；上述排水管设置于上述回水箱的上端；上述入口导卫固设于上述回水箱的后端。

进一步，该棒线材穿水冷却装置还包括气封段；上述气封段包括气封箱和喷气嘴，上述气封箱固设于上述入口导卫的后端，且气封箱的上端固设有上述喷气嘴。

进一步，上述出口导卫的后端内壁呈逐渐扩张的喇叭状。

进一步，上述冷却段包括冷却管道和若干相互首尾衔接地设置于冷却管道内的湍流管。

和现有技术相比，本发明产生的有益效果在于：