一种芯棒的冷却工艺方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及芯棒的冷却技术领域，尤其是涉及一种芯棒的冷却工艺方法及其装置。所述芯棒的冷却工艺方法，包括如下步骤：对芯棒进行气雾冷却；其中，测定芯棒的温度T，根据温度T对芯棒沿轴向分段调控气雾冷却的气雾量。所述装置包括中空箱体、平行排列的冷却环、空气管道、水管道、温度探测器和控制器。本发明专利技术根据芯棒沿轴向的实际温度，根据不同点的实际温度，对芯棒进行不同气雾量的气雾冷却，以使得对芯棒轴向温度的精准降温，有效改善在连续轧制过程中因芯棒轴向温度不均导致的产品壁厚不均和芯棒磨损不均的问题。

A cooling method for mandrel and its device

The invention relates to the field of core rod cooling technology, in particular to a core rod cooling process method and device. The cooling process of the mandrel comprises the following steps: cooling the mandrel by air mist; measuring the temperature T of the mandrel, and adjusting the air mist amount of the mandrel by section along the axis according to the temperature T. The device comprises a hollow box body, a parallel cooling ring, an air pipe, a water pipe, a temperature detector and a controller. According to the actual temperature along the axis of the mandrel and according to the actual temperature at different points, the mandrel is cooled with different amount of air mist, so as to precisely cool the axial temperature of the mandrel and effectively improve the problems of uneven wall thickness and wear of the mandrel caused by uneven axial temperature of the mandrel during continuous rolling.

【技术实现步骤摘要】
一种芯棒的冷却工艺方法及其装置
本专利技术涉及芯棒的冷却
，尤其是涉及一种芯棒的冷却工艺方法及其装置。
技术介绍
芯棒是顶管机组参与钢管变形的重要工模具，其消耗量较大，并且芯棒的质量和成本直接关系到钢管生产的质量和效益。其中，在生产过程中，芯棒的温度均匀性直接影响到钢管的纵向壁厚均匀性和芯棒自身的磨损均匀性。比如，芯棒表面温度不均匀，导致钢管内壁温度不均匀，金属塑性变形滑移不一致，造成局部壁厚偏薄，造成钢管缺陷。芯棒采用多支在线循环使用，每次轧制结束后受顶管机制特性的影响，导致芯棒从头部至尾部在轴向上呈现温度从高至低的不均匀性。而现有技术中，仅通过风扇打击产生的水雾定点对芯棒的头部进行冷却，存在冷却能力不足，且冷却效果可控性差，不能实现全长范围内的冷却等缺点。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种芯棒的冷却工艺方法，所述工艺方法能够对芯棒使用长度范围的芯棒进行精准降温，并且可实现芯棒轴向和径向冷却的均匀性，提高芯棒冷却后的温度均匀性，有效解决了现有技术因芯棒温度不均导致的钢管壁厚不均的问题。本专利技术的第二目的在于提供一种芯棒的冷却装置，所述装置相比于传统装置，处理得到的芯棒冷却均匀性好，从而使得制备得到的钢管的性能优良。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：一种芯棒的冷却工艺方法，包括如下步骤：对芯棒进行气雾冷却；其中，测定芯棒的温度T，根据温度T对芯棒沿轴向分段调控气雾冷却的气雾量。现有技术中，仅通过风扇打击产生的水雾定点对芯棒的头部进行冷却，存在冷却能力不足，且冷却效果可控性差，不能实现全长范围内的冷却等缺点。本专利技术的芯棒的冷却工艺方法，根据芯棒沿轴向的实际温度，根据不同点的实际温度，对芯棒进行不同气雾量的气雾冷却，芯棒温度较高的段，开启的喷嘴数量多，对应的气雾量相对较大，而芯棒温度较低的段，开启的喷嘴数量少或不开启，气雾量相对较小，以使得对芯棒轴向温度的精准降温，有效改善在连续轧制过程中因芯棒轴向温度不均导致的产品壁厚不均和芯棒磨损不均的问题。优选的，对芯棒进行气雾冷却后，测定芯棒沿轴向的温度T1，若T1大于预设温度T0，则再次进行气雾冷却，根据温度T1对芯棒沿轴向分段调控气雾冷却的气雾量。其中预设温度T0可以根据后续实际需求进行设置，比如100℃，200℃，300℃等等。在一次气雾冷却后，对芯棒的温度进行测定，若测定的实际温度与预设温度相适应，则完成芯棒的冷却，无需继续冷却；若测定的实际温度高于预设温度，根据芯棒沿轴向的实际温度，按照一定气雾量要求，再次进行气雾冷却以对芯棒进行精准降温。优选的，所述气雾冷却包括：将压缩空气与水混合喷出，形成气雾。更优选的，所述压缩空气的压力为0.5-1MPa。进一步优选的，所述压缩空气与水的体积比为1﹕(0.8-1.2)，优选1﹕1。优选的，所述水的温度为20-40℃。经过上述气雾后，压缩空气将水分割成了极细小的颗粒，能够提高水接触芯棒的蒸发的效率，从而能够在短时间内完成对芯棒的降温冷却。优选的，对芯棒进行气雾冷却时，芯棒沿轴向前进。更优选的，所述前进的速度为1-2m/s，优选1.2-1.8m/s，更优选为1.5m/s。芯棒沿轴向前进，能够保证了芯棒在径向方向上冷却的均匀性，避免局部冷却不均匀。优选的，所述芯棒的使用长度为5-18m，更优选为6-17.5m，进一步优选为8-15m。采用本专利技术所述的芯棒的冷却工艺方法，能够保证在芯棒的全使用长度范围内实现精准降温，保证温度的均匀性。优选的，完成芯棒冷却后，测定芯棒的温度T2，与预设温度T0比较，根据比较结果调整气雾量。更优选的，若T2＝T0，按原有气雾量进行气雾冷却；若T2＞T0，增加气雾量；若T2＜T0，降低气雾量。本专利技术对完成冷却的芯棒进行温度测定，根据芯棒在冷却后、入均热炉前的实际温度，将此温度反馈并修正，根据反馈结果，调整气雾量的大小，以使气雾冷却方式可实现对芯棒的精准降温。本专利技术还提供了实施所述芯棒的冷却工艺方法的装置，包括中空箱体、平行排列的冷却环、空气管道、水管道、温度探测器和控制器；所述冷却环设置于中空箱体内，并沿中空箱体轴向排列，所述冷却环内侧设置有喷嘴；所述空气管道和水管道分别与所述冷却环连通；所述温度探测器用于测定芯棒的温度，并与所述P控制器电连接，将测定的温度反馈至控制器；所述控制器将温度探测器反馈的温度数据与预设温度数据进行比较，控制器根据比较结果调控喷嘴的开闭数量。本专利技术所述的芯棒的冷却装置相比于传统的装置，处理得到的芯棒降温效果精准，冷却均匀性好，根据控制器将芯棒实际温度与预设温度进行比对，调控喷嘴开启数量，从而调整气雾量，对沿芯棒轴向温度较高的部位加大气雾量，对沿芯棒轴向温度较低的部位减小气雾量，对沿芯棒轴向温度适宜的部位不冷却，实现了精准的分段调控，在满足冷却能力的同时，尽可能的降低用水量。并且，采用水箱，在相对密闭的空间内对芯棒进行冷却，减少了对周围环境的影响。优选的，所述装置包括至少三个温度探测器，分别为第一温度探测器、第二温度探测器和第三温度探测器，所述第一温度探测器和第三温度探测器分别设置于中空箱体的两端，所述第二温度探测器设置于中空箱体中，并位于第一温度探测器和第三温度探测器之间。优选的，所述冷却环内侧沿冷却环周向均匀排布六个喷嘴；所述喷嘴为扇形喷嘴；所述喷嘴的喷射角度为30±2°；所述喷嘴与芯棒之间的距离为100-115mm。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术所述的芯棒的冷却工艺方法，根据芯棒沿轴向的实际温度，根据不同点的实际温度，对芯棒进行不同气雾量的气雾冷却，芯棒温度较高的段，对应的气雾量相对较大，而芯棒温度较低的段，气雾量相对较小，以使得对芯棒轴向温度的精准降温，有效改善在连续轧制过程中因芯棒轴向温度不均导致的产品壁厚不均和芯棒磨损不均的问题；(2)本专利技术所述的冷却工艺方法，在一次气雾冷却后，对芯棒的温度进行测定，若测定的实际温度与预设温度相适应，则完成芯棒的冷却，无需继续冷却；若测定的实际温度高于预设温度，根据芯棒沿轴向的实际温度，按照一定气雾量要求，再次进行气雾冷却以对芯棒进行精准降温；(3)本专利技术所述的芯棒的冷却装置相比于传统的装置，处理得到的芯棒降温效果精准，冷却均匀性好，根据控制器将芯棒实际温度与预设温度进行比对，调控喷嘴开启数量，从而调整气雾量，对沿芯棒轴向温度较高的部位加大气雾量，对沿芯棒轴向温度较低的部位减小气雾量，对沿芯棒轴向温度适宜的部位不冷却，实现了精准的分段调控，在满足冷却能力的同时，尽可能的降低用水量。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的芯棒冷却装置的结构示意图；图2为图1所示的芯棒冷却装置的中空箱体内的侧视图；图3为比较例1的冷却装置的结构示意图。附图标记：1-中空箱体；2-冷却环；3-空气管道；4-水管道；5-空气压缩机；6-水泵；7-第一温度探测器；8-第二温度探测器；9-第三温度探测器；21-喷嘴；10-冷却风本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种芯棒的冷却工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：对芯棒进行气雾冷却；其中，测定芯棒的温度T，根据温度T对芯棒沿轴向分段调控气雾冷却的气雾量。

【技术特征摘要】
1.一种芯棒的冷却工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：对芯棒进行气雾冷却；其中，测定芯棒的温度T，根据温度T对芯棒沿轴向分段调控气雾冷却的气雾量。2.根据权利要求1所述的芯棒的冷却工艺方法，其特征在于，对芯棒进行气雾冷却后，测定芯棒沿轴向的温度T1，若T1大于预设温度T0，则再次进行气雾冷却，根据温度T1对芯棒沿轴向分段调控气雾冷却的气雾量。3.根据权利要求1所述的芯棒的冷却工艺方法，其特征在于，完成芯棒冷却后，测定芯棒的温度T2，与预设温度T0比较，根据比较结果调整气雾量。4.根据权利要求3所述的芯棒的冷却工艺方法，其特征在于，若T2＝T0，按原有气雾量进行气雾冷却；若T2＞T0，增加气雾量；若T2＜T0，降低气雾量。5.根据权利要求1所述的芯棒的冷却工艺方法，其特征在于，所述气雾冷却包括：将压缩空气与水混合喷出，形成气雾。6.根据权利要求5所述的芯棒的冷却工艺方法，其特征在于，所述压缩空气的压力为0.5-1MPa；优选的，所述压缩空气与水的体积比为1﹕(0.8-1.2)；优选的，所述水的温度为20-40℃。7.根据权利要求1所述的芯棒的冷却工艺方法，其特征在于，对芯棒进行气雾冷却时，芯棒沿轴向前进；优选的，所述前进的速度为1-2m/s；更优选的，所述前进的速...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国富，王剑平，王纯凯，陆子龙，马叶忠，
申请(专利权)人：江苏常宝普莱森钢管有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32