0 X 200 X 10 X 16mm。
[0036]如圖3和4所示，冷床6、入口基坑31和出口基坑37、基坑3、通風(fēng)器4和強(qiáng)冷風(fēng)機(jī)5的設(shè)定同實(shí)施例1。
[0037]此外，冷床6中段及后段前部(控冷段)上方鋪設(shè)冷凝排管9，冷凝排管9的進(jìn)水口通過(guò)水栗12與蓄水池10的出水口連接。在Η型鋼強(qiáng)制風(fēng)冷過(guò)程中，由于冷床6下方安裝有強(qiáng)冷風(fēng)機(jī)5，所以在冷卻過(guò)程中，Η型鋼的上下區(qū)域溫度存在較大的溫度差。將冷凝排管9內(nèi)注入冷水，從而減小Η型鋼上下區(qū)域的溫度差。冷床6前端上方設(shè)置有加壓水管8，所述的加壓水管8的進(jìn)水口通過(guò)增壓器與冷凝排管9的出水口連接，加壓水管8的出水口通過(guò)溢流閥11與蓄水池10的進(jìn)水口連接，加壓水管8上安裝有多個(gè)呈線性排列的霧化噴頭14，霧化噴頭14能夠?qū)浯?中段型鋼上方水平向噴灑加壓水霧。由于加壓水管8的進(jìn)水口是經(jīng)過(guò)冷凝排管9換熱后的帶有一定溫度的水，且出霧方向與冷床6水平，而噴灑的水霧很容易被蒸發(fā)成水蒸氣，帶走一部分熱量，被強(qiáng)冷風(fēng)機(jī)5和通風(fēng)器4產(chǎn)生的氣流從通風(fēng)器4逸走，從而能夠使冷床6前中段上方的溫度下降，且又不會(huì)出現(xiàn)水落下來(lái)。由于水并未接觸鋼體和冷床6，因此不會(huì)出現(xiàn)水冷的缺陷，造成污染銹化。這樣Η型鋼溫差梯度變小，熱應(yīng)力小，組織應(yīng)力小，從而避免造成Η型鋼彎曲變形。溢流閥11能夠穩(wěn)定加壓水管8的壓力，當(dāng)加壓水管8內(nèi)的壓力過(guò)大，水無(wú)法及時(shí)從霧化噴頭14噴出時(shí)，溢流閥11的出口打開(kāi)，將水排入蓄水池10，當(dāng)加壓水管8內(nèi)的壓力降低到所需值時(shí)，溢流閥11的出口關(guān)閉，從而達(dá)到穩(wěn)定加壓水管8內(nèi)的壓力的目的。
[0038]使用以上設(shè)計(jì)，Η型鋼的平均冷卻速度約為型鋼在冷卻過(guò)程中直接由950°C降至80°C，無(wú)需分階段冷卻。由于在冷床6Η型鋼的上方鋪設(shè)冷凝排管9，使Η型鋼在冷卻降溫過(guò)程中溫度場(chǎng)比較均勻，從而使在Η型鋼的上下翼緣和腹板各處的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度均有大幅提尚。
[0039]同一種鋼型下，950°C降至80°C，通過(guò)對(duì)比例、實(shí)施例1和實(shí)施例2數(shù)據(jù)比較，三組的冷卻速度分別為14.75°C/min、21.75°C/min、29°C/min，可以看出:實(shí)施例1、實(shí)施例2均能夠?qū)崿F(xiàn)Η型鋼的快速冷卻，并且，實(shí)施例2比實(shí)施例1冷卻效果更佳理想，且實(shí)施例2通過(guò)在Η型鋼的上方鋪設(shè)冷凝排管9，從而減小Η型鋼上下區(qū)域和腹板和翼緣之間的溫度差，減少腹板與翼緣之間的熱應(yīng)力，避免造成腹板彎曲，使Η型鋼在冷卻降溫過(guò)程中溫度場(chǎng)比較均勻，提高了 Η型鋼的平均晶粒度和平均屈服強(qiáng)度。
[0040]實(shí)施例3:針對(duì)球扁鋼的冷卻，球扁鋼的整體生產(chǎn)工藝的具體步驟如下:
[0041 ] (1)第一架開(kāi)坯機(jī)(BD1)乳制:矩形坯加熱后，經(jīng)BD1將矩形坯寬展為扁平坯，其寬展過(guò)程為首先在板坯上壓出凹槽，再把凹槽旁邊的凸臺(tái)壓平。通過(guò)分區(qū)乳制，減小乳件延伸，增加寬展，這樣寬展量比采用常規(guī)的寬展能多出30%，同時(shí)可以使用較小的力即可使板坯充分寬展，適合寬展大規(guī)格的板坯。如圖5所示，本實(shí)施例BD1乳制具體包括7個(gè)道次:第1道次，在板坯上下兩面分別壓出兩道凹槽;第2道次，將所述的兩道凹槽之間的凸臺(tái)壓平;第3道次，將所述的兩道凹槽兩側(cè)的凸臺(tái)壓平;第4道次，在板坯上下兩面的中間分別壓出一道凹槽;第5道次，將所述的凹槽兩側(cè)凸臺(tái)壓下;第6道次，旋轉(zhuǎn)90度，進(jìn)行乳邊;第7道次，旋轉(zhuǎn)90度，再次寬展。這樣寬展量比采用常規(guī)的寬展能多出30%。除此之外，其他能夠通過(guò)BD1將矩形坯寬展為扁平坯的方式和孔型設(shè)計(jì)也可以使用。
[0042](2)第二架開(kāi)坯機(jī)(BD2)乳制:如圖6的1?4所示，經(jīng)BD2將步驟1所得的扁平坯乳成對(duì)稱(chēng)的料型，該料型兩端厚、中間薄。兩端厚的端部用以形成球扁鋼的“球頭”，中間薄的板部用以形成球扁鋼的“腹板”。中間板部呈現(xiàn)“波浪形”，如圖7所示，所述的波浪形以中點(diǎn)呈現(xiàn)雙側(cè)左右對(duì)稱(chēng)。為了便于敘述，以圖7的上下為敘述方向，優(yōu)化方案中，所述的“波浪形”為非連續(xù)正弦曲線，有四個(gè)波峰和三個(gè)波谷組成:所述的四個(gè)波峰包括兩個(gè)大波峰22和兩個(gè)小波峰21，所述的兩個(gè)大波峰22位于板部中點(diǎn)兩側(cè)，兩個(gè)大波峰22之間形成小波谷24，所述小波谷24的谷底為板部中點(diǎn)；所述的兩個(gè)小波峰21位于端部和板部相接處，所述同側(cè)的小波峰21和大波峰22之間為大波谷23，以上曲線波形設(shè)計(jì)意義在于利用弧度差，使得在DrDf乳制過(guò)程中各處延伸比率相等，從而能夠保證球扁鋼腹板各處力學(xué)性能均相等。
[0043](3)兩架串列式兩輥乳機(jī)(DrDf)乳制:如圖6的5?8所示，經(jīng)DrDf把“波浪形”料型乳成初料，所述的初料包括兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的腹板相連接的球扁鋼，其中兩個(gè)對(duì)稱(chēng)球扁鋼腹板連接處有一凹陷，凹陷處厚度小于球扁鋼腹板處的厚度，兩個(gè)對(duì)稱(chēng)球扁鋼腹板上夾角小于180°。其凹陷的形成可以為:在本乳機(jī)的成品下輥乳槽中間加工出與所述凹陷相匹配的凸臺(tái)，通過(guò)該凸臺(tái)乳出連接處的凹陷部分，也可以為任何能夠完成其凹陷形成的孔型設(shè)計(jì)。優(yōu)化方案中球扁鋼中間連接處厚度為3mm，每支球扁鋼腹板與水平線夾角為3°。通過(guò)凹陷結(jié)構(gòu)使球扁鋼能夠更容易剖開(kāi)，并保證剖分面質(zhì)量。
[0044](4)空冷風(fēng)冷復(fù)合冷卻:步驟3中所得初料進(jìn)入冷床廠房2進(jìn)行冷卻，所述的冷床廠房2，包括冷床6、基坑、通風(fēng)器4和強(qiáng)冷風(fēng)機(jī)5，冷床廠房2的冷床入口 1和冷床出口 7處分別設(shè)有入口基坑31和出口基坑37，入口基坑31和出口基坑37均伸出冷床廠房2外，所述的入口基坑31長(zhǎng)度、深度分別小于出口基坑37。入口基坑31與出口基坑37與冷床6下方基坑3相通，基坑3呈現(xiàn)階梯狀，下階與出口基坑37水平，上階與入口基坑31水平，且冷床6下基坑3內(nèi)有多個(gè)支柱，在冷床6后三分之一部分的基坑3中安裝橫向折返擋條。所述冷床廠房2的頂部設(shè)有通風(fēng)器4，冷床6的下方安裝有強(qiáng)冷風(fēng)機(jī)5，強(qiáng)冷風(fēng)機(jī)5安裝在冷床6中后三分之一交界處，強(qiáng)冷風(fēng)機(jī)5出風(fēng)方向朝向進(jìn)鋼方向，以便于將強(qiáng)冷風(fēng)機(jī)5產(chǎn)生的冷風(fēng)吹向所述的冷床廠房2的頂部通風(fēng)器4，并以此引導(dǎo)整個(gè)冷床6區(qū)的氣流流向通風(fēng)器4處。本步驟中的球扁鋼初料在冷卻過(guò)程中直接由950°C降至80°C，可以勻速前進(jìn)，無(wú)需分階段冷卻。采用兩端基坑設(shè)計(jì)和階梯氣冷技術(shù)，空氣由冷床廠房2的兩端的基坑進(jìn)入冷床6:入口基坑31空氣自然進(jìn)入進(jìn)行基礎(chǔ)冷卻，冷空氣吸熱上升，由冷床6上方通風(fēng)器4排除，不斷地吸引冷風(fēng)從基坑進(jìn)入;入口基坑31相對(duì)比較淺，內(nèi)部無(wú)支柱和底面折返設(shè)計(jì)，其原因在于入口處鋼材的溫度最高，空氣需要迅速帶走熱量，但是該段又不能過(guò)度強(qiáng)冷，初始冷卻速率過(guò)高則魏氏體組織和貝氏體組織大量形成，影響鋼材產(chǎn)品性能。冷床6中三分之一通過(guò)強(qiáng)冷風(fēng)機(jī)5實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制風(fēng)冷，強(qiáng)冷風(fēng)機(jī)5的出風(fēng)口與通風(fēng)器4之間的角度為15°?20°，該角度綜合考慮了熱空氣的升騰，確保高效流動(dòng)，并通過(guò)支柱和底面溝槽進(jìn)行多次折返，增加散熱效應(yīng)、熱交換效能，充分換熱后方從通風(fēng)器4逸出；基坑3階梯狀設(shè)計(jì)的目的也在于降低強(qiáng)制風(fēng)冷對(duì)于冷床6前三分之一平緩空冷的影響，減少魏氏體組織和貝氏體組織形成。冷床6后三分之一空氣從深、長(zhǎng)的出口基坑37進(jìn)入，基坑后部橫向折返設(shè)計(jì)，對(duì)于已進(jìn)行強(qiáng)冷降溫的鋼材進(jìn)行二次降溫。使用上述該種空冷風(fēng)冷復(fù)合冷卻，冷卻速度提升(平均冷卻速度由普通風(fēng)冷冷床的14.5°C/min上升到22.5°C/min)，且鋼材下冷床的通條溫度差小于10°C，從而保證了在增加冷卻速率的同時(shí)，保證了冷卻均勻性，同時(shí)也解決了超大規(guī)格型號(hào)球扁鋼腹板因冷卻不均和自重產(chǎn)生的變形和冷卻波浪問(wèn)題，以及前期冷卻過(guò)快魏氏體組織和貝氏體組織大量形成而造成的終產(chǎn)品強(qiáng)度差的冋題。
[0045](5)冷卻好的初料進(jìn)行剖分、矯直。該步驟分別分別使用剖分、矯直機(jī)械，也可以直接進(jìn)入剖分矯直聯(lián)合機(jī)組，所述的矯直聯(lián)合機(jī)組包括矯直機(jī)和其前方的圓盤(pán)式切分設(shè)備，乳件在行進(jìn)過(guò)程中將兩支球扁鋼的連接處切分開(kāi)，可實(shí)現(xiàn)剖分面較好的表面質(zhì)量，并且實(shí)現(xiàn)在線連續(xù)化作業(yè)，效率高。
[0046]需要說(shuō)明的是，本發(fā)明的特定實(shí)施方案已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)描述，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下對(duì)它進(jìn)行的各種顯而易見(jiàn)的改變都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種型鋼冷卻裝置，包括冷床廠房和冷床，其特征在于:所述冷床廠房的冷床入口和冷床出口處設(shè)有入口基坑和出口基坑，冷床廠房的頂部設(shè)有通風(fēng)器;冷床的下方安裝有強(qiáng)冷風(fēng)機(jī);入口基坑和出口基坑均伸出冷床廠房外，入口基坑與出口基坑通過(guò)冷床下方基坑相通;所述的入口基坑長(zhǎng)度、深度分別小于出口基坑，基坑為階梯狀，下階與出口基坑水平，上階與入口基坑水平。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種型鋼冷卻裝置，其特征在于:所述的基坑的寬度大于或等于冷床的寬度。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種型鋼冷卻裝置，其特征在于:所述的強(qiáng)冷風(fēng)機(jī)和通風(fēng)器為多個(gè)，多個(gè)通風(fēng)器呈線性排列，且通風(fēng)器線性排列的寬度與冷床寬度一致，所述的多個(gè)強(qiáng)冷風(fēng)機(jī)呈線性排列，強(qiáng)冷風(fēng)機(jī)線性排列的寬度與冷床寬度一致，相鄰的兩強(qiáng)冷風(fēng)機(jī)的間距能夠使兩強(qiáng)冷風(fēng)機(jī)吹向冷床的氣流能相互交叉。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種型鋼冷卻裝置，其特征在于:所述的強(qiáng)冷風(fēng)機(jī)和通風(fēng)器數(shù)目相等，強(qiáng)冷風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口與通風(fēng)器之間的角度為15°?20°。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種型鋼冷卻裝置，其特征在于:所述的強(qiáng)冷風(fēng)機(jī)安裝在冷床中后三分之一處。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種型鋼冷卻裝置，屬于熱軋鋼冷卻領(lǐng)域，包括冷床廠房和冷床，其特征在于：所述冷床廠房的冷床入口和冷床出口處設(shè)有入口基坑和出口基坑，冷床廠房的頂部設(shè)有通風(fēng)器；冷床的下方安裝有強(qiáng)冷風(fēng)機(jī)；入口基坑和出口基坑均伸出冷床廠房外，入口基坑與出口基坑通過(guò)冷床下方基坑相通；所述的入口基坑長(zhǎng)度、深度分別小于出口基坑，基坑為階梯狀，下階與出口基坑水平，上階與入口基坑水平。與現(xiàn)有技術(shù)相比較具有降溫速率高，型鋼表面冷卻均勻，彎曲變形小的特點(diǎn)。
【IPC分類(lèi)】B21B45/02
【公開(kāi)號(hào)】CN105478499
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510903439
【發(fā)明人】王福良, 王曉暉, 魏振洲, 陳闖, 薄振波, 宋久文, 劉春穎
【申請(qǐng)人】日照鋼鐵控股集團(tuán)有限公司
【公開(kāi)日】2016年4月13日
【申請(qǐng)日】2015年12月9日