專利名稱：一種可形成高密度噴射流的冷卻裝置及制造方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于金屬板帶材熱處理技術(shù)領域，具體涉及一種可形成高密度噴射流對金屬板帶材進行冷卻的裝置。
背景技術(shù)：
目前，對金屬板帶材進行冷卻的裝置主要有以下幾種形式一種是層流冷卻裝置， 即使用帶有一定壓力的冷卻水流通過密集噴嘴垂直沖擊到鋼板表面，實現(xiàn)冷卻；另一種是可形成扁平噴射流的冷卻裝置，包括遼寧省軋制工程技術(shù)中心發(fā)明的“可形成扁平噴射流的冷卻裝置”(CN101020196A)和洛伊公司的“通過產(chǎn)生一種扁平噴射流對材料進行冷卻的裝置”(CN1263550C)。層流冷卻裝置由于其冷卻能力較低，已不能滿足某些特殊鋼種的冷卻工藝要求；而形成扁平噴射流的冷卻裝置雖然水量大，冷卻能力強，但單獨使用卻存在排水等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可形成高密度噴射流的冷卻裝置及制造方法，與可形成扁平噴射流的冷卻裝置聯(lián)合使用，對金屬板帶材進行冷卻處理。一種可形成高密度噴射流的冷卻裝置及制造方法，包括主管體及其上面的小噴嘴，其特征在于主管體由內(nèi)管、C型外管及與外管平行的噴嘴板，焊合成一體，內(nèi)管與外管通過支撐板同心焊接固定，使外管與內(nèi)管之間形成封閉空腔；內(nèi)管軸向有2排均勻的通流孔， 噴嘴板及角度補償板焊接在外管縫隙處，使兩端噴水與鋼板表面呈90°和中段高密度水流傾斜角度α，45° ( α <105° ；噴嘴板上加工形成均勻的2 3排高密度的螺紋孔，帶有螺紋的小噴嘴螺紋旋緊固定在噴嘴板上。制造方法材料鋼板、鋼管及小噴嘴均采用不銹鋼材質(zhì)；工藝采用氬弧焊焊接工藝，焊后在200 500°C范圍內(nèi)進行去應力退火，最終保證整個冷卻裝置在高溫工作環(huán)境下的平直、不變形。本發(fā)明的優(yōu)點及積極效果是
1.本發(fā)明通過采用鋼管與鋼板焊接加工技術(shù)，以及通過螺紋連接固定高密度小噴嘴技術(shù)，降低了制作難度，節(jié)約成本，維修方便。2.本發(fā)明裝置對金屬板帶材進行冷卻時，噴射到板帶材表面的中段高密度水流傾斜角度α范圍為45° ( α <105°，兩端高密度水流垂直噴射即α為90°不變。這種噴嘴板結(jié)構(gòu)設計，不僅解決了冷卻過程中的封水、排水問題，而且實現(xiàn)了對金屬板帶材的均勻冷卻。3.本發(fā)明裝置噴嘴板共設計安裝2 3排均勻排布的小噴嘴，從而形成高密度噴射流，對金屬板帶材進行均勻冷卻處理。4.本發(fā)明內(nèi)管加工有通流孔，水流經(jīng)通流孔流入內(nèi)管與外管之間空腔，形成噴嘴板軸向上的均勻水流。


圖1為本發(fā)明可形成高密度噴射流的冷卻裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明冷卻裝置的兩端剖面示意圖3為本發(fā)明冷卻裝置的中段剖面示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明所述的可形成高密度噴射流的冷卻裝置，其長度大于待冷卻金屬板帶材的寬度，主管體由內(nèi)管、外管及與外管平行的噴嘴板焊為一體，如圖1所示，將內(nèi)管、外管及支承板焊接，并且端部焊接法蘭1，法蘭1與進水口法蘭連接，內(nèi)管2與外管5通過支承板3同心固定，內(nèi)管2與外管5及端部法蘭1形成一定體積的腔體A，內(nèi)管2軸向加工有2排均勻的若干通流孔B ；根據(jù)不同噴水角度要求，將噴嘴板一 4、噴嘴板二 6角度補償板8焊在外管 5軸向不同部位C型縫上，噴嘴板一 4、噴嘴板二 6上加工有2 3排均勻高密度分布的螺紋孔，用來連接小噴嘴7。小噴嘴7噴水內(nèi)徑2—5mm，一端有外螺紋與噴嘴板一 4和噴嘴板二 6連接。見圖2所示，與外管5同心固定后，內(nèi)管2的2排通流孔的部位與外管5開口方向相反，外管5截面為C型。本發(fā)明的制造材料及方法1、材料鋼板、鋼管及小噴嘴均采用不銹鋼材質(zhì)；2、工藝采用氬弧焊焊接工藝，焊后在200 500°C范圍內(nèi)進行去應力退火，最終保證整個冷卻裝置在高溫工作環(huán)境下的平直、不變形。焊接時如圖2所示，a.將內(nèi)管2與外管5同心、由支承板3固定，焊接形成內(nèi)管2與外管5間的腔體A ;b.在外管5的C型縫兩側(cè)與噴嘴板一 4呈90°焊接；c.在外管5中段部位的C型縫一側(cè)焊接噴嘴板二 6，在噴嘴板二 6另一側(cè)增加角度補償板8，再將角度補償板8與外管5的C型縫按角度α焊接，在角度補償板8 的輔助作用下形成傾斜角度α，使中段噴水與金屬板帶材形成要求的45° < α <105°。本發(fā)明實現(xiàn)對金屬板帶材冷卻處理的過程帶有一定壓力的高壓冷卻水通過進水口流入內(nèi)管2，然后經(jīng)通流孔流入到腔體Α，腔體A充滿水后，在噴嘴板軸向，即帶材寬度上形成了均勻的水流，均勻的水流通過連接在噴嘴板4上的小噴嘴7形成垂直金屬板帶材表面的高密度水流、以及通過連接在噴嘴板二 6上的小噴嘴7形成的帶有一定角度α的高密度水流，實現(xiàn)對金屬板帶材冷卻處理。
權(quán)利要求
1.一種可形成高密度噴射流的冷卻裝置，其長度大于待冷卻金屬板帶材的寬度，其特征在于主管體由內(nèi)管、外管及與外管平行的噴嘴板焊為一體，并且端部焊接法蘭，法蘭與進水口法蘭連接，內(nèi)管軸向加工有2排均勻的若干通流孔；根據(jù)不同噴水角度要求，將噴嘴板一、噴嘴板二及角度補償板焊在外管軸向C型縫不同部位上，使兩端噴水垂直金屬板帶材表面90°，中間部分噴水與金屬板帶材形成角度α，45< α <105°，噴嘴板上加工有2 3排均勻高密度分布的螺紋孔，用來連接小噴嘴。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻裝置，其特征在于將內(nèi)管(2)與外管(5)通過支承板(3) 固定，內(nèi)管⑵和內(nèi)管(5)及端部法蘭⑴形成腔體Α。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻裝置，其特征在于內(nèi)管( 的通流孔，與外管( 同心固定后，通流孔的部位與外管( 開口方向相反，保證了腔體A內(nèi)的水流在寬度方向上的均勻性。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻裝置，其特征在于噴嘴板一G)、噴嘴板二(6)上均勻分布的且分布密度較大的2 3排小噴嘴，小噴嘴(7) —端有螺紋、另一端為圓腔體的通孔， 可形成高密度噴射流對金屬板帶材實現(xiàn)均勻冷卻。
5.一種制造權(quán)利要求1所述的冷卻裝置的方法，其特征在于1、材料鋼板、鋼管及小噴嘴均采用不銹鋼材質(zhì)；2、工藝采用氬弧焊焊接工藝，焊后在200 500°C范圍內(nèi)進行去應力退火，最終保證整個冷卻裝置在高溫工作環(huán)境下的平直、不變形；工序a.將內(nèi)管(2) 與外管(5)同心、由支承板(3)固定，焊接形成內(nèi)管(2)與外管(5)間的腔體A;b.在外管 (5)的C型縫兩側(cè)與噴嘴板一(4)呈90°焊接；c.在外管5中段部位的C型縫一側(cè)焊接噴嘴板二(6)，在噴嘴板二 (6)另一側(cè)增加角度補償板(8)，再將角度補償板(8)與外管(5) 的C型縫按角度α焊接，在角度補償板(8)的輔助作用下形成傾斜角度α。
全文摘要
一種可形成高密度噴射流的冷卻裝置及制造方法，其特征在于主管體由內(nèi)管、外管及與外管平行的噴嘴板焊為一體，端部焊接法蘭，內(nèi)、外管之間為封閉腔體,內(nèi)管軸向加工有2排均勻的若干通流孔；根據(jù)不同噴水角度要求，將噴嘴板一、噴嘴板二及角度補償板焊在外管軸向C型縫不同部位上，使兩端噴水垂直金屬板帶材表面90°，中間部分噴水角度α，45°≤α≤105°；噴嘴板上加工有2～3排均勻高密度分布的螺紋孔，用來旋接小噴嘴。材質(zhì)全部采用不銹鋼，焊接后進行去應力退火，保證整個冷卻裝置在高溫工作環(huán)境下的平直、不變形。噴嘴板結(jié)構(gòu)設計，不僅解決了冷卻過程中的封水、排水問題，而且實現(xiàn)了對金屬板帶材的均勻冷卻。本冷卻裝置降低了制作難度，節(jié)約成本，維修方便。
文檔編號B21B45/02GK102266831SQ20111019186
公開日2011年12月7日 申請日期2011年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月8日
發(fā)明者徐義波, 王國棟, 王昭東, 王黎筠, 袁國, 韓毅 申請人:東北大學