一種鋼材氣霧冷卻試驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于鋼材的緩慢冷卻和強(qiáng)制換熱冷卻試驗(yàn)研究的氣霧冷卻試驗(yàn)裝置，屬于鋼材冷卻試驗(yàn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，鋼鐵廠普遍采用的強(qiáng)化冷卻方法是凈水噴射冷卻方法，這是一種強(qiáng)化傳熱的有效技術(shù)。但直接用水噴射淬冷高溫乳件，對(duì)水壓的要求較嚴(yán)格，為達(dá)到好的冷卻效果，水壓需很高，這在生產(chǎn)過程中增加了不安全因素。另一方面，由于被冷卻的乳件表面溫度很高，沸騰換熱處于膜態(tài)沸騰階段，在乳件的表面形成了一層氣膜，阻止冷卻水和乳件的進(jìn)一步接觸，大大降低了沸騰換熱系數(shù)，使傳熱效果惡化，這也進(jìn)一步影響了鋼鐵廠的生產(chǎn)效率，同時(shí)由于鋼的冷卻效果不很理想，所生產(chǎn)出的鋼的質(zhì)量也受到一定的影響。因此人們?cè)谂ふ乙恍┬滦偷膹?qiáng)化傳熱方法，以解決上面所遇到的問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)的問題是提供一種鋼材氣霧冷卻試驗(yàn)裝置，這種裝置通過將水汽化成霧狀的方式對(duì)鋼材進(jìn)行乳后冷卻，可充分發(fā)揮水的換熱潛力，獲得更好的強(qiáng)化換熱效果。
[0004]解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是:
[0005]一種鋼材氣霧冷卻試驗(yàn)裝置，它包括儲(chǔ)水罐、儲(chǔ)氣罐、壓力水栗、氣體減壓閥、上水梁、下水梁、氣霧噴嘴，儲(chǔ)水罐的輸水管道通過壓力水栗與兩條輸水支管相連接，儲(chǔ)氣罐通過氣體減壓閥與兩條輸氣支管相連接，兩條輸水支管和兩條輸氣支管分別通過三通連接為兩條水氣混合管路，兩條水氣混合管路分別與上水梁、下水梁相連接，上水梁和下水梁分別位于待冷卻鋼板的上方和下方，上水梁和下水梁上分別安裝有多個(gè)氣霧噴嘴，多個(gè)氣霧噴嘴沿著上水梁和下水梁的長(zhǎng)度方向均布。
[0006]上述鋼材氣霧冷卻試驗(yàn)裝置，所述儲(chǔ)水罐的兩條輸水支管中分別安裝有液體流量計(jì)，儲(chǔ)氣罐的兩條輸氣支管中分別安裝有氣體流量計(jì)。
[0007]上述鋼材氣霧冷卻試驗(yàn)裝置，所述下水梁的下方安裝有收集槽，收集槽通過回水管路與儲(chǔ)水罐相連接，回水管路上安裝有回水栗，收集槽內(nèi)的回水管上安裝有過濾器。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0009]本實(shí)用新型利用輸水和輸氣管路、壓力計(jì)、流量計(jì)將設(shè)定的不同壓力和流量的水氣混合，通過噴嘴噴出，可對(duì)紅熱的鋼材進(jìn)行緩慢冷卻和強(qiáng)制換熱冷卻。本實(shí)用新型可以大大提高換熱效果，冷卻時(shí)可有效地打破蒸汽膜，增加氣霧和紅鋼的直接對(duì)流換熱面積；可以使紅鋼冷卻均勻，避免通體的溫差過大，有利于提高鋼材的表面和內(nèi)在質(zhì)量；乳后氣霧冷卻裝置的冷卻強(qiáng)度調(diào)節(jié)范圍大，以10mm板材為例，冷速可在100°C/s內(nèi)任意調(diào)節(jié)，可根據(jù)不同工藝要求獲得鐵素體、珠光體、馬氏體等不同的鋼材組織；較普通單純水冷節(jié)水效果好，相同冷卻強(qiáng)度下，其用水量?jī)H為單純水冷用水量的1/3。
【附圖說明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖中標(biāo)記如下:儲(chǔ)水罐1、儲(chǔ)氣罐2、壓力水栗3、輸水支管4、液體流量計(jì)5、氣體減壓閥6、輸氣支管7、氣體流量計(jì)8、上水梁9、下水梁10、氣霧噴嘴11、鋼板12、回水栗13、收集槽14、過濾器15。
【具體實(shí)施方式】
[0012]本實(shí)用新型由儲(chǔ)水罐1、儲(chǔ)氣罐2、壓力水栗3、輸水支管4、液體流量計(jì)5、氣體減壓閥6、輸氣支管7、氣體流量計(jì)8、上水梁9、下水梁10、氣霧噴嘴11、回水栗13、收集槽14、過濾器15組成。
[0013]圖中顯示，儲(chǔ)水罐1的輸水管道通過壓力水栗3與兩條輸水支管4相連接，兩條輸水支管4中分別安裝有液體流量計(jì)5。壓力水栗3可吸入儲(chǔ)水罐1中的水，壓力水栗3可連續(xù)調(diào)節(jié)壓力，可調(diào)范圍0~2Mpa。
[0014]圖中顯示，儲(chǔ)氣罐2通過氣體減壓閥6與兩條輸氣支管7相連接，兩條輸氣支管7中分別安裝有氣體流量計(jì)8。儲(chǔ)氣罐2的壓縮空氣壓力可通過氣體減壓閥6調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍是 0.l~lMpa。
[0015]圖中顯示，兩條輸水支管4和兩條輸氣支管7分別通過三通連接為兩條水氣混合管路，兩條水氣混合管路分別與上水梁9、下水梁10相連接，上水梁9和下水梁10分別位于待冷卻鋼板12的上方和下方，上水梁9和下水梁10上分別安裝有多個(gè)氣霧噴嘴11，多個(gè)氣霧噴嘴11沿著上水梁9和下水梁10的長(zhǎng)度方向均布。
[0016]圖中顯示，下水梁10的下方安裝有收集槽14，收集槽14通過回水管路與儲(chǔ)水罐1相連接，用于暫時(shí)存儲(chǔ)冷卻時(shí)噴出的冷卻水?；厮苈飞习惭b有回水栗13，收集槽14內(nèi)的回水管上安裝有過濾器15。收集槽14通過管路和回水栗13將暫存水栗入儲(chǔ)水罐1，實(shí)現(xiàn)冷卻水的循環(huán)使用。收集槽14內(nèi)安裝的過濾器15用于濾掉冷卻時(shí)打掉的氧化皮和雜質(zhì)等，防止回水管路的堵塞。
[0017]本實(shí)用新型的工作過程如下:
[0018]對(duì)鋼板12進(jìn)行氣霧冷卻試驗(yàn)時(shí)，確保儲(chǔ)水罐1和儲(chǔ)氣罐2里有充足的水和壓縮空氣，開啟壓力水栗3、氣體減壓閥6，開啟液體流量計(jì)5、氣體流量計(jì)8，上水梁9和下水梁10的氣霧噴嘴11噴出水霧。
[0019]試驗(yàn)時(shí)，調(diào)節(jié)壓力水栗3和氣體減壓閥6可設(shè)定不同的水和氣體的壓力，調(diào)節(jié)液體流量計(jì)5和氣體流量計(jì)8可設(shè)定不同的水和氣體的流量，獲得不同試驗(yàn)條件下的試驗(yàn)參數(shù)。通過合理的壓力流量和氣水比值設(shè)定，可以在冷卻時(shí)要有效地打破蒸汽膜，增加下沖冷卻水和紅鋼的直接對(duì)流換熱面積，提高熱交換系數(shù)，這是單純水冷或者空氣冷卻所不能達(dá)到的。乳后氣霧冷卻裝置的冷卻強(qiáng)度調(diào)節(jié)范圍大，以10mm板材為例，冷速可在10~100°C /s內(nèi)調(diào)節(jié)。噴出的冷卻水冷卻后除部分蒸發(fā)和飛濺外，大部分流入水梁下方的收集槽14內(nèi)，當(dāng)收集槽14內(nèi)水量達(dá)到一定程度時(shí)，開啟回水栗13，將冷卻水栗入儲(chǔ)水罐1，實(shí)現(xiàn)冷卻水的循環(huán)使用。收集槽14內(nèi)的回水管管端安裝有過濾器15，用于濾掉冷卻時(shí)打掉的氧化皮和雜質(zhì)等，防止回水管路的堵塞。
[0020]采用本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)不同程度的緩慢冷卻和強(qiáng)制換熱冷卻，強(qiáng)制換熱冷卻時(shí)可有效地打破蒸汽膜，增加氣霧和紅鋼的直接對(duì)流換熱面積，使鋼材冷卻均勻、提高冷卻質(zhì)量。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鋼材氣霧冷卻試驗(yàn)裝置，其特征在于:它包括儲(chǔ)水罐(1)、儲(chǔ)氣罐(2)、壓力水栗(3)、氣體減壓閥(6)、上水梁(9)、下水梁(10)、氣霧噴嘴(11)，儲(chǔ)水罐(1)的輸水管道通過壓力水栗(3 )與兩條輸水支管(4 )相連接，儲(chǔ)氣罐(2 )通過氣體減壓閥(6 )與兩條輸氣支管(7)相連接，兩條輸水支管(4)和兩條輸氣支管(7)分別通過三通連接為兩條水氣混合管路，兩條水氣混合管路分別與上水梁(9)、下水梁(10)相連接，上水梁(9)和下水梁(10)分別位于待冷卻鋼板(12)的上方和下方，上水梁(9)和下水梁(10)上分別安裝有多個(gè)氣霧噴嘴(11)，多個(gè)氣霧噴嘴(11)沿著上水梁(9)和下水梁(10)的長(zhǎng)度方向均布。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼材氣霧冷卻試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述儲(chǔ)水罐(1)的兩條輸水支管(4)中分別安裝有液體流量計(jì)(5)，儲(chǔ)氣罐(2)的兩條輸氣支管(7)中分別安裝有氣體流量計(jì)(8 )。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼材氣霧冷卻試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述下水梁(10)的下方安裝有收集槽(14)，收集槽(14)通過回水管路與儲(chǔ)水罐(1)相連接，回水管路上安裝有回水栗(13)，收集槽(14)內(nèi)的回水管上安裝有過濾器(15)。
【專利摘要】一種鋼材氣霧冷卻試驗(yàn)裝置，屬于鋼材冷卻試驗(yàn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，用于對(duì)鋼材進(jìn)行氣霧冷卻試驗(yàn)。其技術(shù)方案是：儲(chǔ)水罐經(jīng)壓力水泵分出兩條輸水支管與儲(chǔ)氣罐經(jīng)氣體減壓閥上分出的兩條輸氣支管分別連通，兩條水氣混合管路分別與上水梁和下水梁相連接，水氣由上水梁和下水梁的氣霧噴嘴噴出，實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼材的冷卻。本實(shí)用新型可以大大提高換熱效果，冷卻時(shí)可有效地打破蒸汽膜，增加氣霧和紅鋼的直接對(duì)流換熱面積；可以使紅鋼冷卻均勻，避免通體的溫差過大，有利于提高鋼材的表面和內(nèi)在質(zhì)量；冷卻強(qiáng)度調(diào)節(jié)范圍大，可根據(jù)不同工藝要求獲得鐵素體、珠光體、馬氏體等不同的鋼材組織；水冷節(jié)水效果好，相同冷卻強(qiáng)度下，其用水量?jī)H為單純水冷用水量的1/3。
【IPC分類】G01N25/00
【公開號(hào)】CN205049501
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520824588
【發(fā)明人】楊現(xiàn)亮, 田志強(qiáng), 翟永臻, 崔忠信, 李瑞杰, 陳文 , 李生建
【申請(qǐng)人】河北鋼鐵股份有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請(qǐng)日】2015年10月21日