專利名稱：一種軋輥氣霧冷卻方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種軋輥氣霧冷卻方法及裝置,屬于軋鋼工藝技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景目前的H型鋼軋材生產(chǎn)線對(duì)軋輥輥系的冷卻方式均是采用高壓水冷卻方式。采用高壓 水冷卻，在冷卻軋輥同時(shí)，不可避免的將水帶入腹板，相應(yīng)將腹板進(jìn)行水冷。由此導(dǎo)致的 問(wèn)題有(1) 由于冷卻水的長(zhǎng)期存在，導(dǎo)致H型鋼腹板溫降嚴(yán)重，難保證腹板終軋溫度。(2) 腹板由于較薄且傳熱面大，導(dǎo)致腹板溫度過(guò)低，加劇了大H型鋼溫度不均勻問(wèn)題。同時(shí)，冷卻效果直接影響軋輥使用壽命。在軋制過(guò)程中，軋輥與高溫的H型鋼軋制過(guò) 程中，軋輥與高溫的H型鋼軋件直接接觸，產(chǎn)生巨大的溫度梯度和熱應(yīng)力。由于冷卻不充 分使溫度梯度與熱應(yīng)力擴(kuò)散，引起軋輥表面形成細(xì)小的網(wǎng)狀裂紋，即龜裂。而軋制負(fù)荷周 期性的加載和卸載在表面和亞表面產(chǎn)生微裂紋，最終導(dǎo)致軋輥表面部分的磨損和剝落。為了更好地解決大H型鋼溫度分布不均的問(wèn)題，應(yīng)在強(qiáng)化機(jī)架間冷卻、機(jī)后冷卻的同 時(shí)，避免因腹板殘留冷卻水而導(dǎo)致的腹板溫度過(guò)低問(wèn)題。由于只要有冷卻水，就不能完全 消除腹板殘留冷卻水的問(wèn)題。為減少H型鋼腹板積水，需要對(duì)軋輥冷卻方法進(jìn)行一些必要 的嘗試。所以，為了進(jìn)一步均勻大H型鋼的溫度分布，擬采用高效的氣霧冷卻技術(shù)來(lái)冷卻 熱軋輥而解決殘余冷卻水的問(wèn)題。通過(guò)氣霧冷卻的方法，合理的搭配氣霧比例，就可以有 效的解決腹板積水問(wèn)題，同時(shí)減少冷卻用水量。初歩的文獻(xiàn)檢索表明氣霧冷卻軋輥目前只限于實(shí)驗(yàn)室研究，在熱軋廠中未見(jiàn)到有氣霧 冷卻軋輥的報(bào)道。所以，H型鋼熱軋輥的氣霧冷卻是一個(gè)帶有開(kāi)創(chuàng)性的系統(tǒng)工程。CN1788890公開(kāi)了一種金屬霧化噴射連續(xù)生產(chǎn)雙金屬薄板、薄帶工藝及設(shè)備，屬于冶 金領(lǐng)域。特點(diǎn)是噴嘴置于兩水平放置的軋輥上方，軋輥內(nèi)部可通水冷卻，軋輥輥縫隙上 方的兩側(cè)面設(shè)有側(cè)封板。通過(guò)霧化噴嘴的高速惰性氣體氣流將液態(tài)金屬流碎化后，形成彌 散的半凝固狀金屬顆粒，噴射到繞過(guò)其中一個(gè)軋輥的預(yù)拉緊的、經(jīng)過(guò)預(yù)處理的金屬母帶與 另一個(gè)軋輥之間，利用高溫時(shí)母帶與沉積金屬顆粒的易結(jié)合性，使其能夠牢固地粘結(jié)在母 帶上；在雙輥轉(zhuǎn)動(dòng)軋制力的作用下，母帶與沉積金屬組成的雙金屬進(jìn)一步結(jié)合，形成優(yōu)良 的雙金屬薄板(帶)。本發(fā)明工藝流程短、設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊；且噴覆后直接軋制、生產(chǎn)的雙金 屬薄板(帶)具有高的結(jié)合強(qiáng)度；且軋制力小、能源消耗低等。CN1956804公開(kāi)了用于冷卻和/或潤(rùn)滑軋輥(1， 2)和/或軋制件(3)的方法，其中由多 個(gè)噴嘴/噴嘴列(7， 7' ， 8， 8， ， 9， 9')一方面將冷卻劑施加到軋輥(1， 2)上，并且另
一方面為了潤(rùn)滑將基礎(chǔ)油在輥隙(15)之前施加到軋制件上，其中所述噴嘴/噴嘴列(7， 7'， 8, 8' ， 9， 9')可以單獨(dú)并且相互獨(dú)立地進(jìn)行調(diào)整，所述冷卻劑與基礎(chǔ)油分開(kāi)地施加到 軋輥(1， 2)上，并且只是將沒(méi)有水的基礎(chǔ)油作為載體以相對(duì)于普通的量非常少的量直接 在軋制件(3)的整個(gè)寬度上施加到軋制件上。為此在用于將冷卻劑施加到軋輥(l， 2)的噴 嘴/噴嘴列(9，9')和在用于將基礎(chǔ)油施加到軋制件上的噴嘴/噴嘴列(7，7'或者說(shuō)8，8') 之間設(shè)置了一個(gè)介質(zhì)擋板(12， 12')。CN2659574公開(kāi)了軋輥冷卻裝置，固定于軋機(jī)機(jī)架上；包括固定支架、若干冷卻水管、 若干噴嘴；其中，所述的固定支架固定于軋機(jī)機(jī)架的橫梁上；所述的若干個(gè)冷卻水管呈弧 形，分別固定于固定支架，并對(duì)應(yīng)于軋輥上的軋槽，并外接水管；若千噴嘴分別設(shè)置于冷 卻水管上；冷卻水管弧形長(zhǎng)度為整個(gè)軋輥圓周的2/5;所述的噴嘴噴口為偏平狀，噴射角 a為65° 80° ，噴嘴與冷卻水管為一體式結(jié)構(gòu)。使用時(shí)，噴嘴噴射的冷卻水可覆蓋軋 輥軋槽。CN1377744公開(kāi)了一種鋁板帶連續(xù)鑄軋生產(chǎn)設(shè)備。包括鑄嘴、鑄軋輥，本發(fā)明在鑄 軋區(qū)出口側(cè)的上下方各設(shè)置二排汽霧噴嘴，在緊靠鑄嘴的前箱內(nèi)設(shè)置一排位置可控的閘 塊，輥芯表面有截面形狀為半圓弧的冷卻水槽。與現(xiàn)有技術(shù)相比，可提高鑄軋系統(tǒng)的冷卻 能力，增加禱軋速度，細(xì)化鑄軋板的結(jié)晶組織均產(chǎn)生積極的效果，冷卻效率提高1/3，可 實(shí)現(xiàn)厚度為1.5 6mm的鋁熱帶連續(xù)鑄軋，鑄軋速度為2 14米/分鐘，鑄軋機(jī)生產(chǎn)效率可 提高2 3. 5倍。 發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種可以提高軋輥的使用壽命、有效解決腹板積 水問(wèn)題同時(shí)減少冷卻用水量、提高產(chǎn)品的性能質(zhì)量的軋輥氣霧冷卻方法及裝置。一種軋輥汽霧冷卻方法，將高壓冷卻水和高壓氣體分別通過(guò)高壓冷卻水管道和壓縮空 氣管道傳送到軋輥的上方，壓縮空氣管道內(nèi)的高壓氣體在噴嘴入口處將高壓冷卻水轉(zhuǎn)換成 混合的高壓汽霧，由噴嘴噴出，汽霧呈扇面狀噴射在軋輥上，三個(gè)噴嘴組成一個(gè)噴嘴冷卻 面，噴射角為45° 140° ;通過(guò)多組噴嘴冷卻面將高壓汽霧噴射到軋輥上實(shí)現(xiàn)軋輥的冷 卻。所述的高壓冷卻水為壓力在0. 4 0. 8MPa、溫度在0 28。C的工業(yè)用水或經(jīng)過(guò)處理后 的軟化水。所述的高壓氣體是壓力在0. 3 0. 6MPa的壓縮空氣。一種用于軋輥汽霧冷卻方法的軋輥汽霧冷卻裝置，包括拉桿機(jī)架、高壓冷卻水管道、 壓縮空氣管道和噴嘴；高壓冷卻水管道與壓縮空氣管道安裝在拉桿機(jī)架上并位于軋輥上 方，高壓冷卻水管道與高壓水泵連接，壓縮空氣管道與空氣壓縮泵連接，噴嘴安裝在高壓 冷卻水管道和壓縮空氣管道上并同時(shí)與高壓冷卻水管道和壓縮空氣管道連通。所述的噴嘴與軋輥之間距離為130 200mm。所述的噴嘴每三個(gè)組成一組冷卻面，每組冷卻面上隔40 60,設(shè)置一個(gè)噴嘴，冷卻 面之間的距離為300mm。 本發(fā)明的優(yōu)良效果1. 本發(fā)明解決了軋輥冷卻技術(shù)中由于冷卻不充分引起軋輥表面形成細(xì)小的網(wǎng)狀裂 紋，提高了軋輥的使用壽命。2. 本發(fā)明通過(guò)氣霧冷卻的方法，合理的搭配氣霧比例，可有效的解決腹板積水問(wèn)題， 同時(shí)減少冷卻用水量。3. 本發(fā)明降低了 H型鋼腹板和翼緣之間的溫度差，使得H型鋼的組織性能均衡，提 高了產(chǎn)品的性能質(zhì)量。


圖1是氣霧冷卻裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是氣霧冷卻裝置使用狀態(tài)的側(cè)視圖。其中，1、橫梁，2、軋輥，3、拉桿機(jī)架，4、噴嘴冷卻面，5、噴嘴，6、壓縮空氣 管道，7、高壓冷卻水管道。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一種軋輥氣霧冷卻方法及裝置，裝置結(jié)構(gòu)如圖i和土所示。軋輥汽霧冷卻方法為將高壓冷卻水和高壓氣體分別通過(guò)高壓冷卻水管道和壓縮空氣管道傳送到軋輥的上方，壓縮空氣管道內(nèi)的高壓氣體在噴嘴入口處將高壓冷卻水轉(zhuǎn)換成混 合的高壓汽霧，由噴嘴噴出，汽霧呈扇面狀噴射在軋輥上，三個(gè)噴嘴組成一個(gè)噴嘴冷卻面，噴射角為45° 140° ;通過(guò)多組噴嘴冷卻面將高壓汽霧噴射到軋輥上實(shí)現(xiàn)軋輥的冷卻。所述的高壓冷卻水為壓力在0. 4 0. 8MPa、溫度在0 28。C的工業(yè)用水或經(jīng)過(guò)處理后 的軟化水。所述的高壓氣體是壓力在0. 3 0. 6MPa的壓縮空氣。用于軋輥汽霧冷卻方法的軋輥汽霧冷卻裝置，包括拉桿機(jī)架3、高壓冷卻水管道7、 壓縮空氣管道6和噴嘴5;高壓冷卻水管道7與壓縮空氣管道6安裝在拉桿機(jī)架3上并位 于軋輥上方，高壓冷卻水管道7與高壓水泵連接，壓縮空氣管道6與空氣壓縮泵連接，噴 嘴5安裝在高壓冷卻水管道7和壓縮空氣管道6上并同時(shí)與高壓冷卻水管道7和壓縮空氣 管道6連通。所述的噴嘴5與軋輥之間距離為130 200mm。所述的噴嘴5每三個(gè)組成一組冷卻面，每組冷卻面上隔40 60mm設(shè)置一個(gè)噴嘴5， 冷卻面之間的距離為300,。
權(quán)利要求
1、一種軋輥汽霧冷卻方法，其特征在于，軋輥汽霧冷卻方法為將高壓冷卻水和高壓氣體分別通過(guò)高壓冷卻水管道和壓縮空氣管道傳送到軋輥的上方，壓縮空氣管道內(nèi)的高壓氣體在噴嘴入口處將高壓冷卻水轉(zhuǎn)換成混合的高壓汽霧，由噴嘴噴出，汽霧呈扇面狀噴射在軋輥上，三個(gè)噴嘴組成一個(gè)噴嘴冷卻面，噴射角為45°～140°；通過(guò)多組噴嘴冷卻面將高壓汽霧噴射到軋輥上實(shí)現(xiàn)軋輥的冷卻。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種軋輥汽霧冷卻方法，其特征在于，所述的高壓冷卻水為 壓力在0. 4 0. 8MPa、溫度在0 28'C的工業(yè)用水或經(jīng)過(guò)處理后的軟化水。
3、 如權(quán)利要求1所述的一種軋輥汽霧冷卻方法，其特征在于，所述的高壓氣體是壓 力在0. 3 0. 6MPa的壓縮空氣。
4、 一種用于如權(quán)利要求1所述的軋輥汽霧冷卻方法的軋輥汽霧冷卻裝置，其特征在 于，包括拉桿機(jī)架、高壓冷卻水管道、壓縮空氣管道和噴嘴；高壓冷卻水管道與壓縮空氣 管道安裝在拉桿機(jī)架上并位于軋輥上方，高壓冷卻水管道與高壓水泵連接，壓縮空氣管道 與空氣壓縮泵連接，噴嘴安裝在高壓冷卻水管道和壓縮空氣管道上并同時(shí)與高壓冷卻水管 道和壓縮空氣管道連通。
5、 如權(quán)利要求4所述的軋輥汽霧冷卻裝置，其特征在于，所述的噴嘴與軋輥之間距 離為130 200tnm。
6、 如權(quán)利要求4所述的軋輥汽霧冷卻裝置，其特征在于，所述的噴嘴每三個(gè)組成一 組冷卻面，每組冷卻面上隔40 60mm設(shè)置一個(gè)噴嘴，冷卻面之間的距離為300mra。
全文摘要
一種軋輥氣霧冷卻方法及裝置，屬于軋鋼工藝技術(shù)領(lǐng)域，冷卻介質(zhì)為經(jīng)過(guò)壓縮處理后的氣霧，通過(guò)對(duì)在高溫軋制狀態(tài)下的軋輥進(jìn)行氣霧冷卻，效果明顯，冷卻后的軋輥溫度不超過(guò)50℃，從而代替常規(guī)的高壓水冷卻模式。本工藝將高壓冷卻水和高壓氣體分別通過(guò)高壓冷卻水管道和壓縮空氣管道傳送到軋輥的上方，壓縮空氣管道內(nèi)的高壓氣體在噴嘴入口處將高壓冷卻水轉(zhuǎn)換成混合的高壓汽霧，由噴嘴噴出，汽霧呈扇面狀噴射在軋輥上對(duì)其進(jìn)行冷卻(如圖所示)。扇面數(shù)與氣霧可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)節(jié)。本發(fā)明可用于冶金領(lǐng)域的各種軋輥，對(duì)異形軋輥的冷卻效果尤佳。
文檔編號(hào)B21B27/10GK101396694SQ200810158358
公開(kāi)日2009年4月1日 申請(qǐng)日期2008年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月31日
發(fā)明者劉福寧, 康永林, 張思勛, 董杰吉, 袁鵬舉, 馬光亭 申請(qǐng)人:萊蕪鋼鐵股份有限公司