专利名称：钢坯轧制前除磷的螺旋喷嘴集合器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种钢坯轧制前除磷的螺旋喷嘴集合器。特别是板坯在连铸过程之后
的除鳞技术，属于钢坯轧制前的表面清理除鳞设备。
背景技术：
板坯在加热过程中表面会产生一层很厚的氧化铁皮，即炉生氧化铁皮，如不清除 干净，将会严重影响到板材的表面质量。为有效清除氧化铁皮，现在多采用高压水打击除鳞 法。 高压水除鳞的工作机理是当一定压力的高压水通过喷嘴的细小嘴孔形成能量集 中的水流，喷射到红热板坯表面时，一方面氧化铁皮被瞬间急剧冷却发生脆化、收縮；另一 方面，水流顺着氧化铁皮破裂处进入氧化铁皮与板坯之间，迅速延伸扩展，形成高温蒸汽膨 胀，产生气爆现象，从而达到击碎，剥离氧化铁皮的目的。水流喷射板坯的角度对除鳞效果 有很大影响。高压水除鳞是中厚板轧制线上重要的组成部分，其效果好坏是确保钢板表面 质量的前提条件。 对于大单重特宽特厚钢板，特宽一般指成品钢板宽度达4500mm以上，最宽可达 5350mm，特厚一般指成品钢板厚度150 400mm，钢板单重达30 80t以上，最重可超过 100t，需采用特宽特厚的板坯进行生产，板坯宽3000 4000mm，厚200 800mm。由于板坯
宽度和厚度的增加，对高压水除鳞的要求比一般的中厚板生产更为严格。 传统的中厚板高压水除鳞装置，虽然可通过四根高压集水管，对板坯上下左右四
个表面进行喷水除鳞，单喷嘴焊接在集水管上，由于喷嘴的倾斜度和偏转角固定且单一，氧
化铁皮在水流击打过程不易破裂彻底，从而导致除鳞效果不好，特别是板坯角部位置。而且
对大单重特宽特厚板坯而言，板坯在连铸过程之后已经存在各向异性的特点，在加热过程
中生成的氧化铁皮也具有一定的各向异性差异，只从一个方向进行除鳞，难以清除干净。因
此，传统的除鳞方式难以达到氧化铁皮的清除要求。所以应该在一般中厚板除鳞的基础上，
对高压集水管的形状，喷嘴角度及布置形式进行研究，提出一种新型的用于一种钢坯轧制
前除磷的螺旋喷嘴集合器，以满足大单重特宽特厚板坯除鳞的需求。
发明内容
本发明的目的是克服上述传统除鳞方式的不足，提供一种钢坯轧制前除磷的螺旋 喷嘴集合器。其结构简单，除鳞效果好，喷嘴更换方便，便于清理和维护。 本发明的技术方案本发明的钢坯轧制前除磷的螺旋喷嘴集合器，包括水管，喷 嘴，其特征在于所述的螺旋喷嘴集合器包括主管，与主管连通的多个支管，多个支管围绕 主管环形均匀装配成锥台状分布，支管出口轴线与主管轴线在同一平面的小夹角Qi的范围 为5° 25° ，每个支管端安装喷嘴，多个喷嘴出口在一个圆上，构成喷水圆盘；喷嘴)的出 口轴线0方向与所在锥台的母线M的夹角为Q2，角Q2的范围为5。 45° 。
每个螺旋喷嘴集合器上环形均匀装配4 12个支管和喷嘴。
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所述的螺旋喷嘴集合器包括圆柱形外壳，圆柱形外壳的上端盖与主管连接，圆柱 形外壳的下端有与只连接的环形圆环，环形圆环上有喷嘴定位孔；环形圆环与圆柱形外壳 之间的夹角与喷嘴出口的夹角匹配。 所述的螺旋喷嘴集合器上环形均匀装配4 12个支管和喷嘴构成的圆盘直径为 小220mm 小300mm。 所述的螺旋喷嘴集合器上环形均匀装配6 8个支管和喷嘴，多个喷嘴构成的圆 盘直径为小160mm 小220mm。 所述的螺旋喷嘴集合器上环形均匀装配4 6个支管和喷嘴，多个喷嘴构成的圆 盘直径为小120mm 小160mm。 所述的喷嘴的出口轴线0方向与所在锥台的母线M的夹角Q2的范围为25。
30° 。 所述的喷嘴的出口轴线0方向与所在锥台的母线M的夹角Q2的范围为3(T 45° 。 本发明的优点 本发明的螺旋喷嘴集合器为圆柱体状，喷嘴安装在其端面外圈的斜面上，喷嘴均 匀布置，喷嘴轴线与垂直方向成Qi角，多个喷嘴出口在一个圆上，构成喷水圆盘；喷嘴的出 口轴线0方向与所在锥台的母线M的夹角为Q2，使射流成螺旋状喷射，氧化铁皮在水流击打 过程易破裂，从而除鳞效果更好，喷嘴通过螺纹与螺旋喷嘴集合器连接，有利于更换喷嘴和清理。
图1为本发明的螺旋喷嘴集合器的结构示意图。
图2是图1的仰视结构示意图。
具体实施例方式
如图1、图2: 本发明的螺旋喷嘴集合器包括主管l，与主管1连通的多个支管2，多个支管2围 绕主管1环形均匀装配成锥台状分布，支管2出口轴线与主管1轴线在同一平面的小夹角 Qi的范围为5。 25° ，每个支管2端安装喷嘴3，多个喷嘴3出口在一个圆上，构成喷水圆 盘；喷嘴3的出口轴线0方向与所在锥台的母线M的夹角为Q2，角Q2的范围为5。 45° 。 即喷嘴3的出口方向在其所在的锥台面上倾斜一个角度，使喷嘴2c的出口与其所在的圆盘 在圆弧的方向偏转一个角度。 每个螺旋喷嘴集合器上环形均匀装配4 12个支管和喷嘴。 所述的螺旋喷嘴集合器包括圆柱形外壳4，圆柱形外壳4的上端盖7与主管1连 接，圆柱形外壳4的下端有与只连接的环形圆环5，环形圆环5上有喷嘴定位孔6 ;环形圆环 5与圆柱形外壳4之间的夹角与喷嘴(3)的出口的夹角为90。 +5° 25° ，夹角与喷嘴3 的出口角度匹配。喷嘴3的出口嵌于喷嘴定位口6中，但不伸出。环形圆环5和圆柱形外 壳4对支管2和喷嘴3起定位和保护作用。 所述的螺旋喷嘴集合器上环形均匀装配8 12个支管和喷嘴，多个喷嘴构成的圆
4盘直径为小220mm 小300mm。 所述的螺旋喷嘴集合器上环形均匀装配6 8个支管和喷嘴，多个喷嘴构成的圆 盘直径为小160mm 小220mm。 所述的螺旋喷嘴集合器上环形均匀装配4 6个支管和喷嘴，多个喷嘴构成的圆 盘直径为小120mm 小160mm。 喷嘴3的出口轴线0方向与所在锥台的母线M的夹角Q2的范围为25。 30° 。 夹角Q2为25° 30°时，对于炉温较低(IOO(TC左右)最佳。 喷嘴3的出口轴线0方向与所在锥台的母线M的夹角Q2的范围为3(T 45° 。 夹角Q2为30。 45°时，对于炉温较高(1100°C 1150°C )最佳。 工作时，高压水泵将水加压后由喷嘴喷出环状螺旋形射流，由于射流从多个面及 角部进行打击，更容易击碎和破裂氧化铁皮。 本发明的核心是喷嘴的轴线与被除鳞板坯除鳞面成一定夹角，使喷嘴喷射的水流 成环状螺旋形打击板坯表面，因此，凡是采用喷嘴喷射的水流成环状螺旋形打击板坯表面 的任何形式，均属于本发明的保护范围。
权利要求
一种钢坯轧制前除磷的螺旋喷嘴集合器，包括水管，喷嘴，其特征在于所述的螺旋喷嘴集合器包括主管(1)，与主管(1)连通的多个支管(2)，多个支管(2)围绕主管(1)环形均匀装配，支管(2)出口轴线与主管(1)轴线在同一平面的小夹角Q1的范围为5°～25°，每个支管(2)端口安装喷嘴(3)，多个喷嘴(3)出口在一个圆上，构成喷水圆盘；喷嘴(3)的出口轴线O方向与所在锥台的母线M的夹角为Q2，角Q2的范围为5°～45°。
2. 根据权利要求1所述的钢坯轧制前除磷的螺旋喷嘴集合器，其特征在于每个螺旋 喷嘴集合器上环形均匀装配4 12个支管和喷嘴。
3. 根据权利要求1或2所述的钢坯轧制前除磷的螺旋喷嘴集合器，其特征在于所述 的螺旋喷嘴集合器包括圆柱形外壳(4)，圆柱形外壳(4)的上端盖(7)与主管(1)连接，圆 柱形外壳(4)的下端有与只连接的环形圆环(5)，环形圆环(5)上有喷嘴定位孔(6);环形 圆环(5)与圆柱形外壳(4)之间的夹角与喷嘴(3)出口的夹角Q工匹配。
4. 根据权利要求1或2所述的钢坯轧制前除磷的螺旋喷嘴集合器，其特征在于所述 的螺旋喷嘴集合器上环形均匀装配4 12个支管和喷嘴构成的圆盘直径为小220mm 小300mm。
5. 根据权利要求1或2所述的钢坯轧制前除磷的螺旋喷嘴集合器，其特征在于所述的螺旋喷嘴集合器上环形均匀装配6 8个支管和喷嘴，多个喷嘴构成的圆盘直径为 4> 160mm 4>220mm。
6. 根据权利要求1或2所述的钢坯轧制前除磷的螺旋喷嘴集合器，其特征在于所述的螺旋喷嘴集合器上环形均匀装配4 6个支管和喷嘴，多个喷嘴构成的圆盘直径为 4> 120mm 4> 160mm。
7. 根据权利要求1或2所述的钢坯轧制前除磷的螺旋喷嘴集合器，其特征在于喷嘴(3)的出口轴线0方向与所在锥台的母线M的夹角Q2的范围为25。 30° 。
8. 根据权利要求1或2所述的钢坯轧制前除磷的螺旋喷嘴集合器，其特征在于喷嘴 (3)的出口轴线0方向与所在锥台的母线M的夹角Q2的范围为30。 45° 。
全文摘要
本发明提供一种钢坯轧制前除磷的螺旋喷嘴集合器，包括水管，喷嘴，所述的螺旋喷嘴集合器包括主管，与主管连通的4～12个支管，4～12个支管围绕主管环形均匀装配成锥台状分布，支管出口轴线与主管轴线在同一平面的小夹角Q1的范围为5°～25°，每个支管端口安装喷嘴，多个喷嘴出口均匀分布在一个圆上，构成喷水圆盘；喷嘴的出口轴线O方向与所在锥台的母线M的夹角为Q2，角Q2的范围为5°～45°。所述的螺旋喷嘴集合器包括圆柱形外壳，圆柱形外壳的上端盖与主管连接，圆柱形外壳的下端有与之连接的环形圆环，环形圆环上有喷嘴定位孔；环形圆环与圆柱形外壳之间的夹角与喷嘴出口的夹角Q1匹配。
文档编号B21B45/08GK101780445SQ201010118899
公开日2010年7月21日 申请日期2010年3月2日 优先权日2010年3月2日
发明者吴健鹏, 吴杰, 周剑华, 张志宏, 张超, 谭文, 韩斌 申请人:武汉钢铁(集团)公司