一种钢管定径机终轧后控冷方法及专用装置与流程

本发明涉及钢管生产的热处理技术领域，具体地讲是一种钢管定径机终轧后控冷方法及专用装置。

背景技术：

控轧控冷是开发高强度、高韧性钢铁产品的关键工艺技术，采用控轧控冷技术已成为提高热轧钢铁材料产品性能的主要工艺技术手段，中厚板控制冷却技术自1980年代起已得到推广及普遍应用。尤其是1998年以来，热轧钢铁材料领域国内外相继开发成功并投入应用超快速冷却技术。

应用轧后控冷技术，可以改善轧态组织、提高钢管性能，释放后续热处理产能。从长远看，通过轧后控冷技术的应用，可以挖掘钢铁材料潜能，实现节约型的合金成分设计和减量化的生产方法，以较低成本实现高性能钢管材料的开发与大批量生产，获得高附加值的钢管产品。

但是在热轧无缝钢管生产工艺中，没有成熟应用控轧控冷技术。目前关于热轧无缝钢管在线控冷方面的研究未见大规模工业化成熟应用的报道。

目前设计的钢管冷却装置工作机理，参见图1：

1）钢管出定径机1后，沿第一辊道输送线，被输送到冷床5前，由惠斯顿杠杆的回转臂4将钢管横移送到冷床5上；

2）在上述的辊道输送线的第一辊道线2之间，安装若干组喷水环3，每个喷水环3按照设定的压力和流量，向钢管喷水，冷却钢管；

3）钢管出定径机后，温度一般在850℃—1000℃范围内，经过上述喷水环3的喷水冷却大约到720℃以下，最低可达到150℃以下。

上述装置存在的问题：由于钢管在冷却过程中不能旋转，所以钢管对喷水环冷却水相当敏感，喷水环周向冷却水的压力和流量稍有差异，便会造成钢管的冷却不均匀，从而造成钢管弯曲、变椭等变形。

另外，由于实际生产中，存在不是所有的钢管都要经过喷水环冷却的情况，为避免热钢管对喷水环的烘烤，喷水环需要通水冷却，会额外浪费大量的能源。

技术实现要素：

本发明的目的是克服上述已有技术的不足，而提供一种钢管定径机终轧后控冷方法。

本发明的另一目的提供实现钢管定径机终轧后控冷方法的专用装置。

本发明主要解决现有技术使钢管在冷却过程中因冷却不均匀易出现钢管变椭、弯曲及浪费能源等问题。

本发明的技术方案是：一种钢管定径机终轧后控冷方法，包括如下步骤：

a在定径机后增加一条与第一辊道输送线平行的第二辊道输送线，第二辊道输送线由第二回转臂、第二辊道线和第三回转臂组成，第二辊道线的每个辊道轴线与辊道线成角度，该角度在5—15度范围内调整；

b将钢管由第一辊道输送线通过第二回转臂横移到第二辊道线上，第二回转臂的结构采用惠斯顿杠杆形式，实现钢管轻举轻放；

c钢管通过第二辊道线，在第二辊道线的辊道之间，安装n组喷水环，每个喷水环向钢管喷水，冷却钢管；钢管出定径机后，温度在850℃—1000℃范围内，经过喷水环的喷水冷却到720℃以下，最低达到150℃以下；钢管通过第二辊道线的喷水环后的辊道时，其辊道高度依次下降，钢管下坡运行，有助于钢管内部残留水能够流出；

d钢管通过第二辊道线之后，由第三回转臂将钢管横移到第一辊道线上，第三回转臂采用惠斯顿杠杆形式，实现钢管轻举轻放；

e在第一辊道线上的钢管通过第一回转臂将钢管横移送到冷床上，第一回转臂的结构采用惠斯顿杠杆形式。

本发明的钢管定径机终轧后控冷方法的专用装置，包括定径机、第一辊道输送线和冷床，定径机和冷床之间设第一辊道输送线；第一辊道输送线由第一辊道线和第一回转臂组成；所述的定径机之后设与第一辊道输送线平行的第二辊道输送线，第二辊道输送线由第二回转臂、第二辊道线和第三回转臂组成；第二辊道线的每个辊道轴线与辊道线成角度，该角度在5—15度范围内调整；在第二辊道线相邻的辊道之间，安装n组喷水环，n为正整数。

进一步的，所述的第一回转臂、第二回转臂和第三回转臂匀采用惠斯顿杠杆形式。

进一步的，所述的第二辊道线的喷水环后的辊道高度依次下降。

本发明所述的一种钢管定径机终轧后控冷方法及专用装置与已有技术相比具有突出的实质性特点和显著进步：1、新增加一条与原辊道输送线平行的辊道输送线，使钢管控冷离线进行，增加了生产组织的灵活性；2、新增的辊道输送线的辊道轴线与钢管前进方向形成一定的角度，钢管边前进边旋转，钢管冷却更加均匀，避免了钢管因冷却不均匀而造成钢管的弯曲、变椭等；3、新增的辊道输送线的钢管喷水环后辊道，其辊道高度依次下降，钢管下坡运行，有助于钢管内部残留水能够流出；4、实现了钢管控冷工艺的实现，由此改善轧态组织、提高钢管性能；同时通过轧后控冷技术的应用，挖掘钢铁材料潜能，实现节约型的合金成分设计和减量化的生产方法，以较低成本实现高性能钢管材料的开发与大批量生产，获得较好的经济效益。

附图说明

图1是现有的钢管冷却装置的结构示意图；

图2是本发明的钢管冷却专用装置的结构示意图。

具体实施方式

为了更好地理解与实施，下面结合附图给出具体实施例详细说明本发明；所举实施例仅用于解释本发明，并非用于限制本发明的范围。

实施例1，参见图2，采用现有的定径机1、第一辊道输送线和冷床5，第一辊道输送线由第一辊道线2和第一回转臂4组成；在定径机1之后安装与第一辊道输送线平行的第二辊道输送线，第二辊道输送线由第二回转臂6、第二辊道线7和第三回转臂8组成；第二辊道线7的每个辊道轴线与辊道线成角度，该角度在5—15度范围内调整；在第二辊道线7相邻的辊道之间，安装n组喷水环9，n为正整数；第二辊道线7的喷水环9后的控冷区出口辊道高度依次下降；第一回转臂4、第二回转臂6和第三回转臂8匀采用惠斯顿杠杆形式。

采用上述钢管冷却装置，钢管定径机终轧后控冷方法，包括如下步骤：

a在定径机后增加一条与第一辊道输送线平行的第二辊道输送线，第二辊道输送线由第二回转臂、第二辊道线和第三回转臂组成，第二辊道线的每个辊道轴线与辊道线成角度，该角度在5—15度范围内调整；

b将钢管由第一辊道输送线通过第二回转臂横移到第二辊道线上，第二回转臂的结构采用惠斯顿杠杆形式，实现钢管轻举轻放；

c钢管通过第二辊道线，在第二辊道线的辊道之间，安装若干组喷水环，每个喷水环向钢管喷水，冷却钢管；钢管出定径机后，温度在850℃—1000℃范围内，经过喷水环的喷水冷却到720℃以下，最低达到150℃以下；钢管通过第二辊道输送线喷水环后辊道时，其辊道高度依次下降，钢管下坡运行，有助于钢管内部残留水能够流出；

d钢管通过第二辊道线之后，由第三回转臂将钢管横移到第一辊道线上，第三回转臂采用惠斯顿杠杆形式，实现钢管轻举轻放；

e在第一辊道线上的钢管通过第一回转臂将钢管横移送到冷床上，第一回转臂的结构采用惠斯顿杠杆形式。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种钢管定径机终轧后控冷方法及专用装置，其特点是在定径机之后设与第一辊道输送线平行的第二辊道输送线，将钢管由第一辊道输送线通过第二回转臂横移到第二辊道线上，通过喷水环进行冷却；钢管通过第二辊道线之后，由第三回转臂将钢管横移到第一辊道线上，再通过第一回转臂将钢管横移送到冷床上；通过使钢管在离线辊道上边前进边旋转进行冷却，增加了钢管的冷却均匀性，避免了钢管因冷却不均匀而造成钢管的弯曲、变椭等，实现了钢管控冷工艺的实现，由此改善轧态组织、提高钢管性能，释放后续热处理产能，获得较好的经济效益。

技术研发人员：杨为国;张忠铧;王笑波;潘孝礼;徐福昌
受保护的技术使用者：宝山钢铁股份有限公司
技术研发日：2016.10.25
技术公布日：2018.05.01