一種螺旋噴嘴、螺旋噴氣裝置及螺旋噴氣方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬軋制領(lǐng)域，特別是一種應(yīng)用于棒材軋鋼生產(chǎn)工藝過程中的螺旋噴嘴、螺旋噴氣裝置及螺旋噴氣方法。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬軋制工藝，特別是鋼材的軋制工藝的核心是在軋制過程中通過控制加熱溫度、乳制過程、冷卻條件等工藝參數(shù)，改善鋼材的強(qiáng)度、韌性、焊接性能，主要是通過控制軋制過程中的變形溫度、變形程度、變形速度等參數(shù)，使鋼的晶粒細(xì)化，在強(qiáng)度提高的同時，改善表面質(zhì)量，其它性能也顯著提高，實現(xiàn)充分挖掘鋼鐵材料潛力的目的。對軋制溫度進(jìn)行控制是通過水冷設(shè)備的合理布置和冷卻水參數(shù)的調(diào)節(jié)來控制軋件軋制各階段溫度的。但是，在軋制過程中，隨著冷卻水的作用，鋼材溫度隨之變化，水和溫度的交互作用使鋼材表層組織發(fā)生變化，鋼材表面附著機(jī)械水，表層和內(nèi)部形成Fe2+，F(xiàn)e3+結(jié)晶水合物，如不能及時有效清除，當(dāng)結(jié)晶水遇酸性介質(zhì)析出時，容易在鋼材表面產(chǎn)生Fe2O3 (俗稱紅銹)，影響外觀質(zhì)量和使用。
[0003]因此，本發(fā)明提出了一種用于金屬軋制工藝過程中的螺旋噴嘴、螺旋噴氣裝置及螺旋噴氣方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種螺旋噴嘴、螺旋噴氣裝置及螺旋噴氣方法，用于解決金屬軋制工藝中軋材容易在表面產(chǎn)生Fe2O3的影響外觀質(zhì)量和使用問題。
[0005]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種螺旋噴嘴，包括:噴嘴本體；以及在所述噴嘴本體的外壁上周向設(shè)置的可調(diào)螺旋狀噴口。
[0006]優(yōu)選地，所述噴嘴本體為錐形，所述可調(diào)螺旋狀噴口為沿錐形均勻分布的螺旋切向孔。
[0007]優(yōu)選地，所述可調(diào)螺旋狀噴口的數(shù)量為6至12個。
[0008]優(yōu)選地，所述可調(diào)螺旋狀噴口的直徑為3_至5_，所述可調(diào)螺旋狀噴口的長度為3mm 至 8mm0
[0009]優(yōu)選地，在所述螺旋噴嘴的表面噴涂抗腐蝕的涂層，該涂層包括粘結(jié)底層和抗氧化表面層；所述粘結(jié)底層制備方法為:采用鎳8份，鉬6份，鋁2份，二氧化硅I份，氧化硼I份，鈷2份，鉻I份的合金粉末，用等離子噴涂機(jī)噴涂，涂層厚度0.15mm ;所述抗氧化面層制備方法為:采用鉬10份，鉻3份，硅2份，鐵4份，鎳2份，鋁I份，碳0.01份，硫0.02份，磷0.03份，鈷4份，二氧化硅I份，氧化鋁5份，釔I份，鎢2份，釩I份的合金粉末，用等離子噴涂機(jī)噴涂，涂層厚度0.25mm
[0010]本發(fā)明的技術(shù)方案還包括一種螺旋噴氣裝置，包括:上述的螺旋噴嘴；噴氣口，其連接所述螺旋噴嘴的噴氣出口 ；以及進(jìn)氣室，其與所述螺旋噴嘴形成的內(nèi)腔導(dǎo)通；其中，所述螺旋噴嘴用于使所述進(jìn)氣室內(nèi)的氣體介質(zhì)通過該螺旋噴嘴上的可調(diào)螺旋狀噴口以固定的切向動能噴入所述噴氣口。
[0011]優(yōu)選地，所述噴氣口為喇叭口。
[0012]本發(fā)明的技術(shù)方案還包括一種螺旋噴氣方法，采用上述的螺旋噴嘴，通過該螺旋噴嘴使進(jìn)氣室內(nèi)的氣體介質(zhì)通過所述螺旋噴嘴上的可調(diào)螺旋狀噴口以固定的切向動能噴入噴氣口。
[0013]優(yōu)選地，氣體介質(zhì)沿可調(diào)螺旋狀噴口方向噴出的噴射角為25度至60度。
[0014]優(yōu)選地，通過調(diào)節(jié)可調(diào)螺旋狀噴口的數(shù)量、直徑、長度和/噴射角度，調(diào)節(jié)氣體介質(zhì)噴出的切線動能。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過可調(diào)螺旋狀噴口使氣流在較大的壓力下沿可調(diào)角度的切線方向以較大的切線動能進(jìn)入噴氣口，氣流的切向流動大幅度提高了高速切向內(nèi)旋氣流的切向動能，提高了高速氣體的清除能力及和鋼材表面的接觸面積，從而有效地將鋼材表面的機(jī)械水和高溫析出結(jié)晶水去除，最大限度地減少鋼材表面和氧化層內(nèi)部的水分子附著，達(dá)到防止或減緩鋼材表面Fe2O3的形成的目的。同時改善了鋼材的冷卻效果，提高了綜合性能，外觀質(zhì)量和使用性能也得到了保證。
[0016]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0017]附圖是用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0018]圖1為本發(fā)明所述螺旋噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為圖1的A-A向剖面圖；
[0020]圖3為圖1的B-B向剖面圖；
[0021]圖4為本發(fā)明的螺旋噴氣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]附圖中，各標(biāo)號所代表的部件列表如下:
[0023]1、螺旋噴嘴，2、噴嘴本體，3、可調(diào)螺旋狀噴口，4、噴氣口，5、進(jìn)氣室，6、安裝支架，7、連接固定件，8、進(jìn)氣管。
【具體實施方式】
[0024]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0025]實施例一
[0026]如圖1所示，本實施例給出了一種螺旋噴嘴1，其包括:噴嘴本體2 ;以及在所述噴嘴本體I的外壁上周向設(shè)置的可調(diào)螺旋狀噴口 3。圖2及圖3即示意了可調(diào)螺旋狀噴口的結(jié)構(gòu)，所述噴嘴本體優(yōu)選為錐形，此時所述可調(diào)螺旋狀噴口優(yōu)選為為沿錐形均勻分布的螺旋切向孔。該螺旋切向孔有利于形成高速切向內(nèi)旋氣流。
[0027]實施例二
[0028]實施例一的螺旋噴嘴應(yīng)用于金屬軋制工藝中，特別是應(yīng)用于鋼材軋制中，實施例二采用該螺旋噴嘴，設(shè)計了一種螺旋噴氣裝置。
[0029]如圖4所示，本實施例的螺旋噴氣裝置，包括:螺旋噴嘴I ;噴氣口 4，其連接所述螺旋噴嘴的噴氣出口 ；以及進(jìn)氣室5，其與所述螺旋噴嘴I形成的內(nèi)腔導(dǎo)通。其中，所述螺旋噴嘴I用于使所述進(jìn)氣室5內(nèi)的氣體介質(zhì)通過該螺旋噴嘴上的可調(diào)螺旋狀噴口 3以固定的切向動能噴入所述噴氣口 4。
[0030]該螺旋噴氣裝置需要配合安裝支架6使用，所述螺旋噴嘴的噴嘴本體優(yōu)選為錐形，其通過連接固定件7與安裝支架6連接。所述進(jìn)氣室5和所述噴氣口 4均置于安裝支架6上，所述進(jìn)氣室5還連接有進(jìn)氣管8，以通過該進(jìn)氣管8獲得氣體