一种回收轧后钢材热量的转筒式冷床的制作方法

本发明属于钢铁冶金技术领域，具体地，本发明涉及一种回收轧后钢材热量的转筒式冷床。

背景技术：

目前钢材被轧制后一般是平铺在水平冷床上进行冷却，通过钢材向空气中辐射散热来冷却，由于辐射散热的效率较低，一般是采用降低钢材的堆放密度来达到使钢材快速降温的效果，这样造成被钢材加热的空气温度不够高，且热空气收集困难，难以用于发电等能源回收利用项目，这些热空气一般是白白散失掉了。

技术实现要素：

针对以上问题，本发明提供了一种可高效回收轧后钢材热量的转筒式冷床。该转筒式冷床的材质优选为钢质。

具体地，本发明的回收轧后钢材热量的转筒式冷床，包括以转轴5为中心同轴横置设置的两个中空圆柱筒，分别为固定设置的外中空圆柱筒1与被套在外中空圆柱筒1内部并与转轴5相连的内中空圆柱筒2；

所述内中空圆柱筒2的外曲面上对称固定设置若干网状钢板14；

在所述外中空圆柱筒1的筒体下部，沿筒体方向设置若干冷空气入口3用于冷空气进入；在所述外中空圆柱筒1的筒体上部，沿筒体方向设置若干热空气出口6，用于收集加热后的空气；

在所述外中空圆柱筒1的筒体上部、热空气出口6两侧，分别设置入钢横向通道7与出钢横向通道8。

所述网状钢板14与外中空圆柱筒的内曲面不接触，轧后的钢材被推入转筒式冷床后，可以采用夹具、卡具、绳索等器具将钢材固定在转筒式冷床内的网状钢板上，转筒式冷床转动过程中，钢材由转筒式冷床顶部向转筒式冷床底部运动，冷空气从转筒式冷床底部向顶部运动，钢材的运动方向与空气的运动方向相反，发生对流传热，冷空气向上运动的过程中，接触的钢材温度越来越高，空气的温度也被加热的越来越高，最高可加热到与轧后钢材的温度接近。

由于钢材的重量非常大，转筒式冷床类需放入上百吨的钢材，驱动如此重的转筒转动的力会很大。转筒式冷床内的钢材沿圆周对称分布放置，冷却的钢材由转筒式冷床的上部向下部运动，冷却后的钢材由转筒式冷床的下部向上部运动，在杠杆原理的作用下，对称分布的钢材重力互相抵消，驱动转筒式冷床转动的力大大减小。

根据本发明所述的转筒式冷床，其中，所述入钢横向通道7用于将钢材推入到转筒式冷床内。入钢横向通道7内部由内到外分别设置内门10与外门11，用于阻止转筒式冷床内热空气的流出，外门开启后，钢材被推入到外门和内门之间的位置，然后关闭外门，开启内门，然后将钢材推入转筒式冷床内。

所述出钢横向通道8用于钢材的推出。出钢横向通道8与热空气出口6之间的外中空圆柱筒1内曲面上，设置悬挂门9，所述悬挂门9朝出钢横向通道8的逆向单向开闭，用于阻止热空气向冷却后的钢材流动，转筒式冷床转动过程中，网状钢板可以将该门推开，网状钢板通过后，该门自动关闭。

根据本发明所述的转筒式冷床，其中，所述内中空圆柱筒2的轴向两端均比外中空圆柱筒1的轴向两端短5～10mm，内中空圆柱筒2和外中空圆柱筒1不固定连接在一起，内中空圆柱筒2可脱离外中空圆柱筒1而单独转动，外中空圆柱筒1固定不动，外中空圆柱筒起密封和收集热空气的作用，防止热量散失。

根据本发明所述的转筒式冷床，作为优选地，所述冷空气入口3为10～20个，；所述热空气出口6为10～20个。

根据本发明所述的转筒式冷床，作为优选地，所述外中空圆柱筒1直径比内中空圆柱筒2直径大2000～4000mm。

根据本发明所述的转筒式冷床，作为优选地，所述网状钢板14为40～100个。

根据本发明所述的转筒式冷床，作为优选地，所述内中空圆柱筒2的轴向长度为轧后钢材长度的1.1～1.3倍，内中空圆柱筒2的直径为轧后钢材长度的0.5～1.5倍，优选为1.1～1.3倍。

根据本发明所述的转筒式冷床，其中，所述热空气出口6可以与热空气回收装置12相连，进一步收集和利用热空气。热空气回收装置12可以是供暖或发电装置。

本发明的优点如下：

1、根据本发明提供的转筒式冷床，钢材由转筒式冷床顶部向底部运动，冷空气从冷却转筒式冷床底部向顶部运动，钢材的运动方向与空气的运动方向相反，发生对流传热，冷空气向上运动的过程中，接触的钢材温度越来越高，空气的温度也被加热的越来越高，最高可加热到与轧后钢材的温度接近，气体温度较高，可用于发电、供暖等领域。

2、该转筒式冷床内的钢材沿圆周对称分布放置，在杠杆原理的作用下，对称分布的钢材重力互相抵消，驱动转筒式冷床转动的力大大减小。

3、该转筒式冷床内采用对流传热强制冷却，冷却效率较高，钢材可以较密集的堆放冷却，能减少冷床的占地面积。

附图说明

图1为本发明的回收轧后钢材热量的转筒式冷床的示意图；其中，内中空圆柱筒处弧形箭头为内中空圆柱筒转达方向，其它箭头为空气流向。

图2为本发明的回收轧后钢材热量的转筒式冷床的垂直剖面图；其中，冷床内箭头为空气流向。

附图标记

1、外中空圆柱筒2、内中空圆柱筒3、冷空气入口4、辐条

5、转轴6、热空气出口7、入钢横向通道

8、出钢横向通道9、悬挂门10、内门11、外门

12、热空气回收装置13、钢材14、网状钢板

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

如图1与2所示，本发明的回收轧后钢材热量的转筒式冷床，包括以转轴5为中心同轴横置设置的两个中空圆柱筒，分别为固定设置的外中空圆柱筒1与被套在外中空圆柱筒1内部并与转轴5相连的内中空圆柱筒2；所述内中空圆柱筒2的轴向两端均比外中空圆柱筒1的轴向两端短5～10mm；所述内中空圆柱筒2的外曲面上对称固定设置若干网状钢板14；在所述外中空圆柱筒1的筒体下部，沿筒体方向设置若干冷空气入口3用于冷空气进入；在所述外中空圆柱筒1的筒体上部，沿筒体方向设置若干热空气出口6，用于收集加热后的空气；在所述外中空圆柱筒1的筒体上部、热空气出口6两侧，分别设置入钢横向通道7与出钢横向通道8。所述入钢横向通道7内部由内到外分别设置内门10与外门11，出钢横向通道8与热空气出口6之间的外中空圆柱筒1内曲面上，设置悬挂门9，所述悬挂门9朝出钢横向通道8的逆向单向开闭。所述热空气出口6进一步可以与热空气回收装置12相连。

使用本发明的转筒式冷床时，将需要被冷却的钢材13由入钢横向通道7推入到转筒式冷床内。外门11开启后，钢材13被推入到外门11和内门10之间的位置，然后关闭外门11，开启内门10，钢材13被推入到转筒式冷床内。

进入冷床内的钢材13被固定在网状钢板14上，内中空圆柱筒2与转轴5通过辐条4相连，转动轴5转动时，内中空圆柱筒2随之转动，转筒式冷床内的钢材13也随之转动，外中空圆柱筒1与外部固定装置固定连接，外中空圆柱筒1一直保持固定不动，起密封和收集热空气的作用。转筒式冷床转动过程中，钢材由转筒式冷床顶部向转筒式冷床底部运动，转筒式冷床的转动速度为：5～20分钟/转，冷空气由冷空气进气口3被吹入转筒式冷床内，冷空气的吹入量为：5～20m³冷空气/吨钢，冷空气从转筒式冷床底部向顶部运动，钢材的运动方向与空气的运动方向相反，发生对流传热，冷空气向上运动的过程中，随着与钢材接触，空气的温度被加热的越来越高，最高可加热到与轧后钢材的温度接近，而钢材温度随着与冷空气的接触而越来越低。被加热的空气向上运动，由热空气出口6进入热空气回收装置12。冷却后的钢材被卸下后由出钢横向通道8推出冷床。随着内中空圆柱筒2的转动，卸下钢材后的网状钢板14推开悬挂门9，网状钢板14通过后，悬挂门9自动关闭。网状钢板14进入下一轮钢材冷却。

实施例1

加工如图1、图2所示的转筒式冷床，用于冷却螺纹钢，该转筒式冷床由钢质材料制成，该转筒式冷床由一个体积较小的钢质内中空圆柱筒2和一个体积较大的钢质外中空圆柱筒1组成，内中空圆柱筒2、外中空圆柱筒1的轴线均与地平线平行，内中空圆柱筒2的轴向长度为轧后钢材长度的1.1倍，第一中空圆柱2的直径为轧后钢材长度的1.1倍，外中空圆柱筒1的直径比内中空圆柱筒2的直径大2000mm，外中空圆柱筒1的轴向长度略大于内中空圆柱筒2的轴向长度(两端均长5mm)，体积较小的内中空圆柱筒2被套在外中空圆柱筒1内部，在内中空圆柱筒2的外曲面和外中空圆柱筒1的内曲面之间固定100个放置钢材的网状钢板14，该网状钢板14与内中空圆柱筒2的外曲面固定，该网状钢板14与外中空圆柱筒1的内曲面不接触，轧后的钢材13被推入转筒式冷床后，采用夹具、卡具、绳索等器具将钢材13固定在转筒式冷床内的网状钢板14上，在外中空圆柱筒1的底部开10到20个孔，用于冷空气进气口3，在外中空圆柱筒1的顶部开10到20个孔，作为热空气出口6，用于收集加热后的空气。转筒式冷床转动过程中，钢材由转筒式冷床顶部向转筒式冷床底部运动，转筒式冷床的转动速度为：5分钟/转，冷空气由冷空气进气口3被吹入转筒式冷床内，冷空气的吹入量为：20m³冷空气/吨钢，冷空气从转筒式冷床底部向顶部运动，钢材的运动方向与空气的运动方向相反，发生对流传热，冷空气向上运动的过程中，随着与钢材接触到，空气的温度也被加热的越来越高，最高可加热到与轧后钢材13的温度接近。

转筒式冷床内的钢材13沿圆周对称分布放置，在杠杆原理的作用下，对称分布的钢材13的重力互相抵消，驱动转筒式冷床转动的力大大减小。

在外中空圆柱筒1顶部的侧面位置开一条入钢横向通道7，用于将钢材13推入到转筒式冷床内，入钢横向通道7内有外门11和内门10，用于阻止转筒式冷床内热空气的流出，外门11开启后，钢材13被推入到外门11和内门10之间的位置，然后关闭外门11，开启内门10，钢材13被推入到转筒式冷床内。

在外中空圆柱筒1顶部的另一侧面位置开一条出钢横向通道8，用于将冷却后的钢材13推出转筒式冷床。

内中空圆柱筒2的轴向两端和外中空圆柱筒1的轴向两端不固定连接在一起，内中空圆柱筒2的轴向两端均比外中空圆柱筒1的轴向两端短5mm。内中空圆柱筒2与转轴5通过辐条4相连，转轴5转动时，内中空圆柱筒2随之转动，转筒式冷床内的钢材13也随之转动，外中空圆柱筒1与外部固定装置固定连接，外中空圆柱筒1一直保持固定不动，外中空圆柱筒1起密封和收集热空气的作用。

在转筒式冷床的热空气出口6和出钢横向通道8之间悬挂一面悬挂门9，用于阻止热空气流向冷却后的钢材13，转筒式冷床转动过程中，网状钢板14可以将该悬挂门9推开，网状钢板14通过后，该悬挂门9自动关闭。

经检测，通过热空气出口6收集到的热空气温度为300～350℃，收集到的热空气量为10m³热空气/吨钢，气体温度较高，可用于发电、供暖等领域。

实施例2

加工如图1、图2所示的转筒式冷床，用于冷却h型钢，该转筒式冷床由钢质材料制成，该转筒式冷床由一个体积较小的钢质内中空圆柱筒2和一个体积较大的钢质外中空圆柱筒1组成，内中空圆柱筒2、外中空圆柱筒1的轴线均与地平线平行，内中空圆柱筒2的轴向长度为轧后钢材长度的1.3倍，内中空圆柱筒2的直径为轧后钢材长度的1.3倍，外中空圆柱筒1的直径比内中空圆柱筒2的直径大4000mm，外中空圆柱筒1的轴向长度略大于第一中空圆柱的轴向长度(两端均长10mm)，体积较小的内中空圆柱筒2被套在外中空圆柱筒1内部，在内中空圆柱筒2的外曲面和外中空圆柱筒1的内曲面之间固定40个放置钢材的网状钢板14，该网状钢板14与内中空圆柱筒2的外曲面固定，该网状钢板14与外中空圆柱筒1的内曲面不接触，轧后的钢材13被推入转筒式冷床后，采用夹具、卡具、绳索等器具将钢材13固定在转筒式冷床内的网状钢板14上，在外中空圆柱筒1的底部开10到20个孔，用于冷空气进气口3，在外中空圆柱筒1的顶部开10到20个孔，作为热空气出口6，用于收集加热后的空气。转筒式冷床转动过程中，钢材由转筒式冷床顶部向转筒式冷床底部运动，转筒式冷床的转动速度为：20分钟/转，冷空气由冷空气进气口3被吹入转筒式冷床内，冷空气的吹入量为：5m³冷空气/吨钢，冷空气从转筒式冷床底部向顶部运动，钢材的运动方向与空气的运动方向相反，发生对流传热，冷空气向上运动的过程中，接触到的钢材13温度越来越高，空气的温度也被加热的越来越高，最高可加热到与轧后钢材13的温度接近。

转筒式冷床内的钢材13沿圆周对称分布放置，在杠杆原理的作用下，对称分布的钢材13的重力互相抵消，驱动转筒式冷床转动的力大大减小。

在外中空圆柱筒1顶部的侧面位置开一条入钢横向通道7，用于将钢材13推入到转筒式冷床内，入钢横向通道7内有外门11和内门10，用于阻止转筒式冷床内热空气的流出，外门11开启后，钢材13被推入到外门11和内门10之间的位置，然后关闭外门11，开启内门10，钢材13被推入到转筒式冷床内。

在外中空圆柱筒1顶部的另一侧面位置开一条出钢横向通道8，用于将冷却后的钢材13推出转筒式冷床。

内中空圆柱筒2的轴向两端和外中空圆柱筒1的轴向两端不固定连接在一起，内中空圆柱筒2的轴向两端均比外中空圆柱筒1的轴向两端短10mm。内中空圆柱筒2与转轴5通过辐条4相连，转轴5转动时，内中空圆柱筒2随之转动，转筒式冷床内的钢材13也随之转动，外中空圆柱筒1与外部固定装置固定连接，外中空圆柱筒1一直保持固定不动，外中空圆柱筒1起密封和收集热空气的作用。

在转筒式冷床的热空气出口6和第二横向通道8之间悬挂一面悬挂门9，用于阻止热空气流向冷却后的钢材13，转筒式冷床转动过程中，网状钢板14可以将该悬挂门9推开，网状钢板14通过后，该悬挂门9自动关闭。

经检测，通过热空气出口6收集到的热空气温度为600～650℃，收集到的热空气量为3m³热空气/吨钢，气体温度较高，可用于发电、供暖等领域。

当然，本发明还可以有多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明的公开做出各种相应的改变和变型，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。