專利名稱：一種高速線材在線熱水浴冷卻裝置及其控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冷卻裝置，尤其涉及一種高速線材在線熱水浴冷卻裝置及其控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，終軋后的線材穿過(guò)熱水管，將線溫降至800±10°C，卷取后的線圈自動(dòng)墜落在承圈桿上，撥圈器連續(xù)撥動(dòng)線圈均勻地 單層排成一串，由承放裝置將它們浸入溶有O. 5%肥皂或者復(fù)合防脆劑的沸水槽中冷卻至500°C — 550°C，再由提放裝置將線卷提出水面進(jìn)行空氣冷卻。但因?yàn)榫€圈在浸入沸水槽前要均勻地單層排成一串，所以要求線材的終軋速度較低，一般要低于lOm/s，而目前的高速線材軋機(jī)速度基本都在70m/s以上，這種冷卻方式不適合于高速線材軋機(jī)的連續(xù)化高速生產(chǎn)；該裝置是將線卷整體放在承圈桿上，不能實(shí)現(xiàn)高速線材吐絲后的散卷冷卻，而且線卷的大小受到承放裝置規(guī)格的限制；該技術(shù)將線材浸入于帶有介質(zhì)的沸水浴中冷卻，帶來(lái)一定的污染；對(duì)線材的軋后冷卻方式比較單一，不能非常有效的控制線材的組織與性能。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種高速線材在線熱水浴冷卻裝置及其控制系統(tǒng)，適用于高速線材軋機(jī)上的能夠連續(xù)進(jìn)行熱處理的裝置，可使線圈冷卻更加均勻，工藝設(shè)計(jì)更加柔性化，提高產(chǎn)能。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種高速線材在線熱水浴冷卻裝置及其控制系統(tǒng)，包括水箱、線圈傳送裝置、橫移裝置、循環(huán)水系統(tǒng)、蒸汽回收裝置、壓縮空氣裝置、電控系統(tǒng)，水箱內(nèi)設(shè)置有壓縮空氣裝置，水箱上方設(shè)有蒸汽回收裝置；所述的水箱內(nèi)設(shè)有液位計(jì)和溫度傳感器，水箱外壁由兩層箱體板及箱體板之間的保溫棉制成；所述的線圈傳送裝置為輥式結(jié)構(gòu)，傳送輥道設(shè)在水箱中上部，由設(shè)在水箱側(cè)壁上的支架支撐，傳送輥道分為入水段、出水段、中間段，入水段和出水段呈傾斜布置，中間段呈平直布置，每段輥道由變頻機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)鏈條帶動(dòng)每個(gè)輥?zhàn)?；所述的傳送輥道的支撐軸承設(shè)有密封裝置和冷卻裝置；所述的壓縮空氣裝置，包括壓縮空氣管路，壓縮空氣管路上設(shè)有小孔；所述的橫移裝置設(shè)在吐絲機(jī)下方的軌道上，橫移裝置上設(shè)有水箱、線圈傳送裝置、循環(huán)水系統(tǒng)、蒸汽回收裝置、壓縮空氣裝置；所述的電控系統(tǒng)包括線圈傳送控制、橫移控制、水箱溫度、循環(huán)水控制；所述的循環(huán)水系統(tǒng)包括加熱設(shè)備、過(guò)濾設(shè)備、測(cè)量設(shè)備和儲(chǔ)水罐、遠(yuǎn)程控制閥；所述的蒸汽回收裝置包括收集罩、收集管、排放管，收集管設(shè)在收集罩頂部，收集管與排放管插接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是適用于高速線材軋機(jī)上的能夠連續(xù)進(jìn)行熱處理的裝置，可使線圈冷卻更加均勻，工藝設(shè)計(jì)更加柔性化，可大幅提高高速線材的產(chǎn)能，采用了輥道運(yùn)輸，適用于現(xiàn)代高速線材軋制的連續(xù)化高速生產(chǎn)，節(jié)約了深加工的加工成本，避免了因使用“鉛浴處理”而帶來(lái)的環(huán)境污染。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的電控系統(tǒng)控制框圖。圖3是本發(fā)明的控制原理圖。圖中1_輥道2-收集罩3-排放管4-收集管5-加熱器6_預(yù)熱器7_過(guò) 濾器8-循環(huán)泵9-壓縮空氣裝置10-溢流管11-水箱12-液位計(jì)13-溫度傳感器。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合說(shuō)明書附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地描述，但是應(yīng)該指出本發(fā)明的實(shí)施不限于以下的實(shí)施方式。實(shí)施例一見圖I、圖2、圖3，一種高速線材在線熱水浴冷卻裝置及其控制系統(tǒng)，包括水箱11、線圈傳送裝置、橫移裝置、循環(huán)水系統(tǒng)、蒸汽回收裝置、壓縮空氣裝置9、電控系統(tǒng)，水箱11內(nèi)設(shè)置有壓縮空氣裝置9，水箱11上方設(shè)有蒸汽回收裝置；所述的水箱11內(nèi)設(shè)有液位計(jì)和溫度傳感器，水箱11外壁由兩層箱體板及箱體板之間的保溫棉制成；所述的線圈傳送裝置為輥式結(jié)構(gòu)，傳送輥道I設(shè)在水箱11中上部，由設(shè)在水箱11側(cè)壁上的支架支撐，傳送輥道I分為入水段、出水段、中間段，入水段和出水段呈傾斜布置，中間段呈平直布置，每段輥道由變頻機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)鏈條帶動(dòng)每個(gè)輥?zhàn)樱凰龅膫魉洼伒繧的支撐軸承設(shè)有密封裝置和冷卻裝置，且可實(shí)現(xiàn)風(fēng)冷和水冷的自動(dòng)轉(zhuǎn)換功能；所述的壓縮空氣裝置9，包括壓縮空氣管路，壓縮空氣管路上設(shè)有小孔；所述的橫移裝置設(shè)在吐絲機(jī)下方的軌道上，橫移裝置上設(shè)有水箱11、線圈傳送裝置、循環(huán)水系統(tǒng)、蒸汽回收裝置、壓縮空氣裝置9 ；所述的電控系統(tǒng)包括線圈傳送控制、橫移控制、水箱溫度、循環(huán)水控制；所述的循環(huán)水系統(tǒng)包括加熱設(shè)備、過(guò)濾設(shè)備、測(cè)量設(shè)備和儲(chǔ)水罐、遠(yuǎn)程控制閥；所述的蒸汽回收裝置包括收集罩2、收集管4、排放管3，收集管4設(shè)在收集罩2頂部，收集管4與排放管3插接。實(shí)施例二 水箱系統(tǒng)水箱11箱體為不銹鋼結(jié)構(gòu)，由帶上蓋的長(zhǎng)方體水箱11組成，水箱11內(nèi)設(shè)置液位計(jì)12和溫度傳感器13，以監(jiān)測(cè)和控制水箱11內(nèi)的水溫和水量。水箱11的側(cè)壁具有一定隔溫功能，在緩冷和自然冷卻時(shí)降低水箱11外側(cè)的線圈傳送輥道驅(qū)動(dòng)裝置承受的
輻射熱量。
線圈傳送裝置該裝置為輥式運(yùn)輸形式，輥道I設(shè)計(jì)在水箱11中上部，由安裝在水箱11側(cè)壁上的支架支撐。水箱11兩側(cè)各有一部分傳送輥呈傾斜布置，便于線材的進(jìn)出水浴。傳送輥道I分為四段，每段由變頻電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，每個(gè)輥之間由鏈條傳動(dòng)。因輥道I需要在高溫的水中工作，輥道I支撐軸承部位均設(shè)計(jì)有特殊的機(jī)械密封和冷卻裝置，以保證高溫的水不會(huì)泄漏而軸承又能有一個(gè)良好的潤(rùn)滑和冷卻環(huán)境。橫移裝置熱水浴裝置和風(fēng)冷裝置安裝在一個(gè)大的結(jié)構(gòu)框架上。該框架由I支液壓缸驅(qū)動(dòng)在軌道上橫向(垂直軋制線方向)移動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)熱水浴裝置或風(fēng)冷裝置與吐絲機(jī)對(duì)正。對(duì)正后由框架四周的4個(gè)液壓缸將該框架鎖緊。這種方式可使高速線材軋制吐絲后的冷卻方式多樣化即吐絲后的線材即可以通過(guò)水浴進(jìn)行冷卻，也可以通過(guò)風(fēng)機(jī)進(jìn)行冷卻；框架的橫移，能夠非常有效快速的實(shí)現(xiàn)對(duì)線材的組織與性能的多樣化控制。循環(huán)水系統(tǒng)該系統(tǒng)包含加熱設(shè)備、過(guò)濾設(shè)備、測(cè)量設(shè)備和儲(chǔ)水罐等。水箱11內(nèi)的水是需要不斷循環(huán)的，目的是保證水溫和水面高度的恒定。水箱11內(nèi)設(shè)有溫度傳感器13，溫度存在偏差時(shí)，水箱11中的水經(jīng)循環(huán)泵8送入自清洗過(guò)濾器7將水中的鐵皮等雜質(zhì)過(guò)濾 掉，再由熱交換器(加熱器5)加熱至合適溫度后經(jīng)管路送回水箱11。水箱11內(nèi)設(shè)有液位計(jì)12，當(dāng)水位過(guò)低時(shí)，新水經(jīng)過(guò)濾器7、預(yù)熱器6、加熱器5補(bǔ)充到水箱11中；當(dāng)水位過(guò)高時(shí)，溢流的水經(jīng)溢流管10返回到儲(chǔ)水罐中循環(huán)使用。溫度和水面高度自動(dòng)控制，有遠(yuǎn)程控制閥控制循環(huán)。蒸汽回收裝置熱水浴冷卻線材后產(chǎn)生的大量蒸汽經(jīng)蒸汽回收系統(tǒng)回收。一個(gè)收集罩2罩在熱水浴水箱11上方，蒸汽經(jīng)收集罩2回收，并依次通過(guò)收集管4及排放管3排到室外，為適應(yīng)整體裝置的橫移，收集管4 一端嵌于排放管3內(nèi)，管壁平直，蒸汽依靠自然產(chǎn)生的氣壓實(shí)現(xiàn)外排。壓縮空氣裝置為提高在線熱處理效果，水箱11內(nèi)設(shè)置有壓縮空氣裝置。在水箱11內(nèi)按一定方式布置壓縮空氣管路，管路上設(shè)計(jì)一定直徑和距離的小孔，壓縮空氣在該小孔溢出后即在水中形成汽泡。該汽泡有助于線材表面形成氣膜，提高熱處理的效果。電控系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際的工藝條件，電控系統(tǒng)分為兩個(gè)部分。線卷傳送和橫移控制系統(tǒng)；水箱11溫度及循環(huán)水控制系統(tǒng)。線圈傳送和橫移控制系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)橫移液壓缸的動(dòng)作和位置控制以及線圈傳送四臺(tái)電機(jī)的起停和速度控制，并產(chǎn)生與風(fēng)冷控制工藝及主軋線的內(nèi)部連鎖控制，此系統(tǒng)接入主軋線的控制系統(tǒng)內(nèi)。水箱11溫度及循環(huán)水控制系統(tǒng)通過(guò)水箱11內(nèi)的溫度檢測(cè)對(duì)幾組加熱器5進(jìn)行有效控制進(jìn)而保證水溫在工藝要求范圍內(nèi)；此系統(tǒng)還對(duì)泵組、循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)、水箱11內(nèi)水位進(jìn)行控制。此系統(tǒng)接入主軋線的溫度控制系統(tǒng)。本發(fā)明適用于高速線材軋機(jī)上的能夠連續(xù)進(jìn)行熱處理的裝置，可使線圈冷卻更加均勻，工藝設(shè)計(jì)更加柔性化，可大幅提高高速線材的產(chǎn)能，采用了輥道運(yùn)輸，適用于現(xiàn)代高速線材軋制的連續(xù)化高速生產(chǎn)，節(jié)約了深加工的加工成本，避免了因使用“鉛浴處理”而帶來(lái)的環(huán)境污染。
權(quán)利要求
1.一種高速線材在線熱水浴冷卻裝置及其控制系統(tǒng)，其特征在于，包括水箱、線圈傳送裝置、橫移裝置、循環(huán)水系統(tǒng)、蒸汽回收裝置、壓縮空氣裝置、電控系統(tǒng)，水箱內(nèi)設(shè)置有壓縮空氣裝置，水箱上方設(shè)有蒸汽回收裝置； 所述的水箱內(nèi)設(shè)有液位計(jì)和溫度傳感器，水箱外壁由兩層箱體板及箱體板之間的保溫棉制成； 所述的線圈傳送裝置為輥式結(jié)構(gòu)，傳送輥道設(shè)在水箱中上部，由設(shè)在水箱側(cè)壁上的支架支撐，傳送輥道分為入水段、出水段、中間段，入水段和出水段呈傾斜布置，中間段呈平直布置，每段輥道由變頻機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)鏈條帶動(dòng)每個(gè)輥?zhàn)?；所述的傳送輥道的支撐軸承設(shè)有密封裝置和冷卻裝置； 所述的壓縮空氣裝置，包括壓縮空氣管路，壓縮空氣管路上設(shè)有小孔； 所述的橫移裝置設(shè)在吐絲機(jī)方向的軌道上，橫移裝置上設(shè)有水箱、線圈傳送裝置、循環(huán)水系統(tǒng)、蒸汽回收裝置、壓縮空氣裝置； 所述的電控系統(tǒng)包括線圈傳送控制、橫移控制、水箱溫度、循環(huán)水控制； 所述的循環(huán)水系統(tǒng)包括加熱設(shè)備、過(guò)濾設(shè)備、測(cè)量設(shè)備和儲(chǔ)水罐、遠(yuǎn)程控制閥； 所述的蒸汽回收裝置包括收集罩、收集管、排放管，收集管設(shè)在收集罩頂部，收集管與排放管插接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高速線材在線熱水浴冷卻裝置及其控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的傳送輥道的支撐軸承設(shè)有密封裝置和冷卻裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高速線材在線熱水浴冷卻裝置及其控制系統(tǒng)，包括水箱11、線圈傳送裝置、橫移裝置、循環(huán)水系統(tǒng)、蒸汽回收裝置、壓縮空氣裝置9、電控系統(tǒng)，水箱11內(nèi)設(shè)置有壓縮空氣裝置9，水箱11上方設(shè)有蒸汽回收裝置；所述的水箱11內(nèi)設(shè)有液位計(jì)和溫度傳感器；所述的線圈傳送裝置為輥式結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是適用于高速線材軋機(jī)上的能夠連續(xù)進(jìn)行熱處理的裝置，可使線圈冷卻更加均勻，工藝設(shè)計(jì)更加柔性化，提高產(chǎn)能，降低成本，避免了因使用“鉛浴處理”而帶來(lái)的環(huán)境污染。
文檔編號(hào)B21B45/02GK102873115SQ20121036732
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月27日
發(fā)明者任玉輝, 梁琪, 高德柱, 金曉光, 韓立濤, 劉磊剛, 馬維剛, 王新, 郭思聰, 邵巖松 申請(qǐng)人:鞍鋼股份有限公司