一种线棒材辊环的冷却装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种线棒材辊环的冷却装置，其中，冷却水管通过三通管连通有两条支路，一条支路为进气管，另一条支路为进水管，进气管中的压缩气体和进水管中的高压冷却水在三通管处混合后形成高压气雾，进入冷却水管，再从主喷嘴和喷嘴中喷出对辊环的轧槽进行冷却。冷却水管上套有保护套，相邻两个喷嘴之间的保护套上固定有毛刷的一端，毛刷的另一端与辊环接触，增加冷却水在辊环上的停留时间。该装置通过对线棒材轧制过程中的辊环进行可调式汽雾冷却，可以大幅度减少换辊时间、提高生产线作业率、节约水资源、减小轧制消耗、增加轧制吨位、降低生产成本。
【专利说明】一种线棒材辊环的冷却装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于线棒材加工领域，涉及辊辊环的冷却，具体涉及一种线棒材辊环的冷却装置。
【背景技术】
[0002]线棒材轧制过程中由于速度非常高，对辊环的磨损非常明显，线棒材中以预应力混凝土用钢棒(Steel Bar for Prestressed Concrete,简称PC钢棒)为例，国内目前使用的铸铁辊环其吨位约在6000?8000吨，使用周期大约为I?2个月；碳化钨辊环其吨位约在10000?12000吨，使用周期大约为3?4个月。为了提高辊环的吨位，一般采用的是对辊环进行喷水冷却的方式，冷却是为了减少轧制时高热对轧槽表面的热腐蚀、热疲劳裂纹以及热应力对辊环的作用，防止辊环破裂，延缓微裂纹的扩展，延长辊环的寿命。冷却的效果直接影响辊环和轧槽腐蚀速度。国内企业在预精轧段对辊环的冷却都是在冷却水管上刻一条垂直于辊环的长条口，用来进行喷水冷却，但是冷却效果不好，其原因在于水在遇到高温的辊槽时，会在辊槽表面形成一层汽膜，汽膜的存在会使得冷却效果大打折扣。而在冷却水管刻的长条口的面积很大，这样就造成了喷水压力的不足，难以打破汽膜继续进行的冷却。同时，喷在辊环的辊槽上的冷却水会溅在钢棒上，这少量冷却水会造成带钢侧面的棱角处温度相对较低，棱角处由于温度低而会有少量铁素体析出，析出的铁素体粘在钢棒的边部，造成钢棒出现质量缺陷，对钢棒的性能组织有较大影响。工作辊冷却水集管的安装过程比较复杂，冷却水在轧机内的冷却效果不能用目测很直观地看出，只有在轧机的工作辊出现氧化膜脱落、辊面出现粗糙，这样生产出来的产品表面质量就很难保证。冷却水的压力的检测采用钢管连接取压方式，由于管道震动大，容易造成取压导管出现裂纹、接手发生松脱等现象，导致压力仪表失准，压力调节阀误动作引发生产事故，同时造成精轧工作辊冷却不良，影响工作辊使用寿命。
【发明内容】
[0003]针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于，提供一种线棒材辊环的冷却装置，该装置通过对线棒材轧制过程中的辊环进行可调式汽雾冷却，可以大幅度减少换辊时间、提高生产线作业率、节约水资源、减小轧制消耗、增加轧制吨位、降低生产成本。
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案予以实现:
[0005]一种线棒材辊环的冷却装置，包括与辊环同心设置的弧形冷却水管，冷却水管靠近辊环的一侧设置有喷嘴，喷嘴朝向辊环，位于辊环上线棒材出口处的冷却水管端部设置有主喷嘴，主喷嘴对准线棒材出口处的辊环，主喷嘴的水流量大于单个喷嘴的水流量；所述的冷却水管通过三通管连通有两条支路，一条支路为进气管，另一条支路为进水管，进气管中的压缩气体和进水管中的高压冷却水在三通管处混合后形成高压气雾，进入冷却水管，再从主喷嘴和喷嘴中喷出对辊环的轧槽进行冷却。
[0006]本实用新型还具有如下区别技术特征:
[0007]所述的冷却水管上套有保护套，相邻两个喷嘴之间的保护套上固定有毛刷的一端，毛刷的另一端与辊环接触，增加冷却水在辊环上的停留时间。
[0008]所述的线棒材沿着轧制方向，进口处的线棒材上设置有前导卫，出口处的线棒材上设置有后导卫，后导卫靠近辊环的一端上设置有与高压气体连通的喷气嘴和热电偶。
[0009]所述的进气管上设置有调节阀，所述的进水管上也设置有调节阀。
[0010]所述的进水管上安装有取压阀，取压阀通过取压软管与压力仪表相连。
[0011]本实用新型与现有技术相比，具有如下技术效果:
[0012]( I )本实用新型对普通铸铁辊环的辊槽进行冷却可提高辊环吨位60%?80%，甚至超过碳化钨等硬质合金辊环的吨位。
[0013]( II )本实用新型可以减少换辊时间，提高生产线作业率，降低生产成本。
[0014](III)本实用新型可以有效减少辊槽“蚀坑”，从而提高产品表面质量。
[0015](IV)本实用新型可以节约水资源，喷嘴冷却水压力较之前提高1/3，预精轧阶段耗水量节约约为1/5。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的整体结构示意图。
[0017]图中各个标号的含义为:1_进气管；2_进水管；3_冷却水管；4_主喷嘴；5-喷嘴；6-热电偶；7_保护套；8-毛刷；9_喷气嘴；10_取压阀；11_取压软管；12_压力仪表；13_调节阀；14-调节阀；15-前导卫；16-后导卫；17-线棒材或PC钢棒；18-辊环，19-三通管。
[0018]以下结合附图对本实用新型的具体内容作进一步详细解释说明。
【具体实施方式】
[0019]以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。
[0020]实施例:
[0021]遵从上述技术方案，如图1所示，以线棒材中的PC钢棒为例，为了方便表述，PC钢棒采用与线棒材同样的标号17，本实施例给出了一种PC钢棒辊环的冷却装置，包括与辊环18同心设置的弧形冷却水管3，冷却水管3靠近辊环18的一侧设置有喷嘴5，喷嘴5朝向辊环18，位于辊环18上PC钢棒17出口处的冷却水管3端部设置有主喷嘴4，主喷嘴4对准PC钢棒17出口处的辊环18，主喷嘴4的水流量大于单个喷嘴5的水流量。
[0022]所述的冷却水管3通过三通管19连通有两条支路，一条支路为进气管I，另一条支路为进水管2，进气管I中的压缩气体和进水管2中的高压冷却水在三通管19处混合后形成高压气雾，进入冷却水管3，再从主喷嘴4和喷嘴5中喷出对辊环18的轧槽进行冷却。
[0023]本实用新型对辊环18轧槽进行可调式汽雾冷却，可以大幅度减少换辊时间、提高生产线作业率、节约水资源、减小轧制消耗、增加轧制吨位、降低生产成本。
[0024]冷却水管3上套有保护套7，相邻两个喷嘴5之间的保护套7上固定有毛刷8的一端，毛刷8的另一端与辊环18接触，毛刷8的主要目的是为了挡住喷在辊环18轧槽上的水，增加冷却水在辊环18轧槽内的停留时间，提高单位重量的水的热交换效率，以发挥冷却水的最大效率，同时也起到节水作用，同时还可以防止由于辊环18转动而将部分冷却水带到钢棒上。
[0025]PC钢棒17沿着轧制方向，进口处的PC钢棒17上设置有前导卫15，出口处的PC钢棒17上设置有后导卫15，后导卫15靠近辊环18的一端上设置有与高压气体连通的喷气嘴9和热电偶6。喷气嘴9的作用是为了及时地将溅在PC钢棒17上的水分去除，以免影响PC钢棒17组织的转变。热电偶6采用的型号为钼铑30-钼铑6。热电偶6时实监测辊环18轧槽的温度，作为调节进气管I和进水管2流量的参考依据。
[0026]进气管I上设置有调节阀14，进水管2上也设置有调节阀13，用于调节压缩空气和高压冷却水的流量。
[0027]进水管2上安装有取压阀10，取压阀10通过取压软管11与压力仪表12相连，用于监控高压冷却水的压力。
[0028]以Φ 12mm的PC钢棒17为例，本实用新型的工作过程如下所述:
[0029]冷却水管3可以选择变径水管或者非变径水管，变径水管内径最大处为45_，最小处为40_。变径水管的小内径靠近主喷嘴4，用于增大主喷嘴4的出水压力。进气管I的内径为30mm，进水管I的内径为22mm。主喷嘴4和喷嘴5底部尺寸均为4cmX 4cm。主喷嘴4为倾斜喷射式螺旋喷嘴，冷却水出口尺寸为5mmX 1mm的条状口，喷嘴5冷却水出口尺寸为宽度5mm的螺旋条纹。主喷嘴4的出水流量占冷却水总流量总的30%。
[0030]PC钢棒17生产前，根据PC钢棒17的轧制制度，调整轧制工艺参数，提供压力为0.7MPa?0.8MPa的压缩空气，提供压力为0.5MPa?0.7MPa的高压冷却水，通过进气管I向冷却装置提供压缩空气，通过进水管2向冷却装置提供高压冷却水，压缩空气与高压冷却水在三通管19处转换混合成高压气雾，通过冷却水管3进入主喷嘴4和喷嘴5，将高压气雾喷射到辊环18的轧槽内，通过调节阀14和调节阀13调节进气管I和进水管2的流量，使得压缩空气与高压冷却水的压力比为(1.3?2.0):1，冷却水管3中的高压气雾的压力为0.4MPa?0.8MPa，温度为20°C?35°C。同时喷在辊环18轧槽上的冷却水受到毛刷的阻挡，会延长冷却水在辊环上停留时间，增强冷却效果，同时还可以防止由于辊环18转动而将部分冷却水带到钢棒上。后导卫16上的喷气嘴9使用的是跟进气管I同样的压缩空气，喷出的压缩气体直接作用在PC钢棒17上，以防止PC钢棒17表面残留水珠。热电偶6在后导卫16的端部，实施测量辊环18轧槽的温度，并将结果及时显示在仪表上，以此为根据可调节进水管2、进气管I上的调节阀13和14，来控制对，辊环18的冷却程度。
[0031]经过实践证明，采用实用新型的冷却装置对预精轧过程中辊环18的辊槽进行冷却，可使碳化物辊环的吨位提高一倍多，达到甚至超过耐磨辊环的吨位。从而可减少换辊时间、提高生产线作业率、节约水资源、减小轧制消耗、增加轧制吨位、降低生产成本。
【权利要求】
1.一种线棒材辊环的冷却装置，包括与辊环(18)同心设置的弧形冷却水管(3)，冷却水管(3)靠近辊环(18)的一侧设置有喷嘴(5)，喷嘴(5)朝向辊环(18)，位于辊环(18)上线棒材(17)出口处的冷却水管(3)端部设置有主喷嘴(4)，主喷嘴(4)对准线棒材(17)出口处的辊环(18)，主喷嘴(4)的水流量大于单个喷嘴(5)的水流量，其特征在于: 所述的冷却水管(3)通过三通管(19)连通有两条支路，一条支路为进气管(1)，另一条支路为进水管(2)，进气管(I)中的压缩气体和进水管(2)中的高压冷却水在三通管(19)处混合后形成高压气雾，进入冷却水管(3)，再从主喷嘴(4)和喷嘴(5)中喷出对辊环(18)的轧槽进行冷却。
2.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于:所述的冷却水管(3)上套有保护套(7)，相邻两个喷嘴(5)之间的保护套(7)上固定有毛刷(8)的一端，毛刷(8)的另一端与辊环(18)接触，增加冷却水在辊环(18)上的停留时间。
3.如权利要求1所述的冷却装置，所述的线棒材(17)沿着轧制方向，进口处的线棒材(17)上设置有前导卫(15)，出口处的线棒材(17)上设置有后导卫(15)，其特征在于:后导卫(15)靠近辊环(18)的一端上设置有与高压气体连通的喷气嘴(9)和热电偶(6)。
4.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述的进气管(I)上设置有调节阀(14)，所述的进水管(2)上也设置有调节阀(13)。
5.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述的进水管(2)上安装有取压阀(10)，取压阀(10)通过取压软管(11)与压力仪表(12)相连。
【文档编号】B27B27/10GK204109087SQ201420441432
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年8月6日 优先权日:2014年8月6日
【发明者】张朝晖, 王珂, 折媛, 刘世锋, 张首锋 申请人:西安建筑科技大学