一种用于热轧无缝钢管生产的在线加速冷却方法
【专利摘要】本发明公开一种用于热轧无缝钢管生产的在线加速冷却方法，属于轧钢技术领域。该方法采用可运动的冷却喷头，对钢管内表面实施冷却，冷却喷头的运动速度与钢管的直线运动方向速度相同；可运动的冷却喷头，由冷却喷头和运动机构两部分构成，冷却喷头外径须小于被冷却钢管的内径，以确保冷却喷头不与钢管内表面接触；当冷却喷头插入钢管头部一定距离后，冷却喷头开始喷水，同时运动机构带动冷却喷头沿钢管直线运动方向运动，并与钢管直线运动方向的速度保持相同；冷却喷头在运动中对钢管内表面实施冷却。本发明方法能够与目前常见的钢管外表面冷却装置配合使用，能够使无缝钢管在线加速冷却工艺更加完善。
【专利说明】
一种用于热轧无缝钢管生产的在线加速冷却方法
技术领域
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[0001]本发明属于乳钢技术领域，具体涉及一种用于热乳无缝钢管生产的在线加速冷却方法，该方法专门用于钢管内表面的加速冷却。
【背景技术】
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[0002]近30年来，“控乳控冷”工艺及技术已经在国内钢铁制造领域广泛应用。其中，“控冷”特指对热乳钢材乳后进行控制冷却，主要包括冷却速度控制和冷却程度控制两个方面。以铁素体为主要组织的钢铁材料，如在乳后实施加速冷却，可使铁素体晶粒细化，其结果是，不仅提高钢材强度，还提高钢材韧性。高强度、高韧性的性能组和，对于结构用钢尤其重要，通过高强度钢材的使用，可在工程上大幅降低材料的用量，兼具经济效益和社会效益。热乳钢材生产的乳后加速冷却设备，已经在热乳带钢、宽厚板和长型材等领域广泛应用，成为生产线必备装备。但是，受钢管截面形状的限制，用于在热乳无缝钢管生产线的定径后在线冷却工艺及设备，尚未得到深入研究。无缝钢管在线加速冷却的最大的难点，在于钢管内表面的加速冷却。
【发明内容】
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[0003]本发明针对现有钢管生产在线冷却中存在的上述技术问题，提供一种用于热乳无缝钢管生产的在线加速冷却方法，该方法专门用于无缝钢管内表面的加速冷却。钢管内表面冷却问题的解决，使无缝钢管在线加速冷却工艺更加完善。
[0004]本发明所提供的一种用于热乳无缝钢管生产的在线加速冷却方法包括以下内容:
[0005](I)在定径机组后的输送辊道上，使在线生产的热乳无缝钢管以螺旋运动方式前进，具体为:热乳无缝钢管整体脱离定径机组进入输送辊道后，定径机组至冷床间的所有输送辊道同向、同步、同角度水平倾斜一定角度，使钢管以螺旋运动方式前进，螺旋旋转中心为钢管中心轴线，钢管的螺旋运动由围绕钢管中心轴线的圆周运动和垂直于圆周面的直线运动构成。
[0006](2)采用可运动的冷却喷头，对钢管内表面实施冷却，冷却喷头的运动速度与钢管的直线方向的运动速度相同；可运动的冷却喷头，由冷却喷头和运动机构两部分构成，冷却喷头外径须小于被冷却钢管的内径，以确保冷却喷头不与钢管内表面接触；当冷却喷头插入钢管头部一定距离后，冷却喷头开始喷水，同时，运动机构带动冷却喷头，沿钢管直线运动方向运动，并与钢管直线运动方向的速度保持相同；冷却喷头在运动中对钢管内表面实施冷却。
[0007](3)冷却工艺结束后，冷却喷头关闭，无缝钢管继续保持螺旋前进，冷却喷头在运动机构带动下加速运动，使冷却喷头脱离钢管头部。
[0008]本发明方法可解决钢管内表面加速冷却问题，与目前常见的钢管外表面冷却装置配合使用，能够使无缝钢管在线加速冷却工艺更加完善。通过在线加速冷却工艺，可以显著抑制钢中二次渗碳体析出，细化铁素体晶粒，提高钢管强度和冲击韧性。对于部分品种和规格，可省去传统的后续热处理工序，直接通过在线加速冷却获得理想的组织和力学性能。对于部分品种和规格，可利用在线加速冷却方式实现余热淬火，以“余热淬火”代替“直接淬火”，避免二次加热，大幅度节省能源，降低生产成本。
【附图说明】
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[0009]图1:本发明方法中步骤(I)示意图；
[0010]图2:本发明方法中步骤(2)示意图之一；
[0011]图3:本发明方法中步骤(2)示意图之二；
[0012]图4:本发明方法中步骤(3)示意图；
[0013]图5:本发明方法用于连续化生产时的示意图。
[0014]图中:1:定径机;2:冷床;3:输送辊道;4:钢管;5:冷却喷头;6:运动机构;7:开始冷却指定工位;8:后续钢官。
【具体实施方式】
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[0015]本发明所提供的一种用于热乳无缝钢管生产的在线加速冷却方法具体步骤如下:
[0016]步骤(I):定径机I至冷床2间的所有输送辊道3同向、同步、同角度地水平倾转一定角度，例如:15°，钢管4开始螺旋运动，即在水平直线运动的同时，绕钢管中心轴线做圆周运动，如图1。
[0017]步骤(2):可运动的冷却喷头，由冷却喷头5和运动机构6组成，在开始冷却指定工位7等待冷却喷头插入钢管4头部一定距离后，如:150mm，开始喷水冷却，冷却喷头5不与钢管4内表面接触，如图2;与此同时，运动机构6带动冷却喷头5，开始沿钢管直线运动方向运动，并与钢管直线运动方向的速度V保持相同；冷却喷头5在运动中对钢管4内表面实施冷却，如图3;
[0018]步骤(3):冷却工艺结束后，冷却喷头5停止喷水，钢管4继续保持螺旋前进，冷却喷头5在运动机构6带动下加速运动，运动速度为U，且u>v，使冷却喷头5脱离钢管4头部，如图4。
[0019]连续化生产时，钢管4进入冷床后，定径机至冷床间所有输出辊道3同步恢复为原来与生产线垂直的角度，冷却喷头5在运动机构6的带动下，返回开始冷却指定工位7，准备开始后续钢管8的冷却，实现连续化生产，如图5。
【主权项】
1.一种用于热乳无缝钢管生产的在线加速冷却方法，其特征在于该方法包括以下内容: (1)在定径机组后的输送辊道上，使在线生产的热乳无缝钢管以螺旋运动方式前进，具体为:热乳无缝钢管整体脱离定径机组进入输送辊道后，定径机组至冷床间的所有输送辊道同向、同步、同角度水平倾斜一定角度，使钢管以螺旋运动方式前进，螺旋旋转中心为钢管中心轴线，钢管的螺旋运动由围绕钢管中心轴线的圆周运动和垂直于圆周面的直线运动构成； (2)采用可运动的冷却喷头，对钢管内表面实施冷却，冷却喷头的运动速度与钢管的直线方向的运动速度相同；可运动的冷却喷头，由冷却喷头和运动机构两部分构成，冷却喷头外径须小于被冷却钢管的内径，以确保冷却喷头不与钢管内表面接触；当冷却喷头插入钢管头部一定距离后，冷却喷头开始喷水，同时，运动机构带动冷却喷头，沿钢管直线运动方向运动，并与钢官直线运动方向的速度保持相冋；冷却嗔头在运动中对钢官内表面实施冷却； (3)冷却工艺结束后，冷却喷头关闭，无缝钢管继续保持螺旋前进，冷却喷头在运动机构带动下加速运动，使冷却喷头脱离钢管头部。
【文档编号】B21B45/02GK106040758SQ201610374474
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月26日
【发明人】刘彦春, 刘帆, 刘一帆, 查凡
【申请人】马鞍山市安工大工业技术研究院有限公司