一种在线穿水冷却方法及设备技术

本发明专利技术涉及一种在线穿水冷却方法及设备，该方法通过注水系统将在线穿水冷却设备外槽中的水抽出并注入内槽，使内槽水位高于辊道上表面，当内槽水位高于槽上的进料口及出料口时，水由进料口及出料口溢流出内槽，被冷却件在辊道的驱动下由进料口进入内槽，并在水中穿过，最后由出料口传送出内槽，完成穿水冷却过程。与现有技术相比，本发明专利技术可以实现被冷却件的均匀冷却，实现被冷却件上面与下面的冷却强度基本相同的目标，且设备结构简单、投资低，可通过在穿水冷却区域设置搅拌或喷液的方法实现提高冷却强度的目的。

On line water cooling method and equipment

The present invention relates to an on-line water cooling method and device, the method of water injection system will be through online water cooling equipment in the groove of the water pumped and injected inside the tank, the tank water level is higher than the table surface, when the water level is higher than the slot slot on the feeding port and a discharging port, a water inlet inlet and outlet overflow tank, cooling into the feeding groove in the roller drive, and pass through the water, and finally by discharging oral sent slot, complete water cooling process. Compared with the prior art, the invention can realize the uniform cooling cooling element, realize the cooling intensity of the cooled piece above and below the same goal, and has the advantages of simple structure, low investment, can be achieved through increasing the intensity of cooling water cooling method in locale stirring or spray liquid.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热处理冷却领域，尤其是涉及一种在线穿水冷却方法及设备。
技术介绍
热处理是指将在奥氏体组织状态的钢以适当速度冷却，获得预期组织与性能的过 程。为了节约能源和提高钢材轧后的力学性能，轧后在线进行冷却的工艺被采用。经对现有技术文献检索发现，刘相华等.超快速冷却装置及其在新产品开发中的 应用.钢铁.Vol. 39. No. 82004 :P71_74介绍了一种国外新近开发成功的板带钢超快速冷却 装置，该装置用带有压力的水从密布的小孔中喷向轧件表面，其冷却速度可达300°C /s以 上。实现超快速冷却的机理是通过高压水大面积的击破冷却水与轧件间的汽膜，提高冷却 水与轧件之间的换热能力。这种方法冷却效率比传统的层流冷却有明显的提高。目前广为使用的管层流和水幕冷却装置，是使冷却水在高位水箱产生的压力作用 下自然流出，形成连续水流。这种水流连续稳定地落到轧件上后，动量转化为冲击力，击破 轧件与冷却水之间的汽膜，提高冷却效率，这种冷却方式的问题是，无论是管层流还是水 幕，其击破汽膜的范围都是很有限的，仅限于在连续水流正下方的局部区域内，离开这个区 域，在轧件和冷却水之间的界面上仍有大面积的汽膜存在。无论层流冷却、水幕冷却、还是 超快速冷却方法都存在轧件上面和下面冷却强度和冷却均勻性不一致的问题，其原因是在 轧件的上表面无论喷射冷却还是层流冷却都会在表面形成一定厚度的积水，这层积水在轧 件表面处于高温阶段时会产生影响冷却速率的汽膜。而钢材下表面只能依靠喷射的方式得 到冷却，这种喷射冷却方式是以点阵的形式排列的，所以在冷却均勻性和冷却强度上都很 难与上表面达到一致，特别是形状复杂的轧件冷却更难达到各个面冷却强度的一致性。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单、冷却 强度高的在线穿水冷却方法及设备。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现—种在线穿水冷却方法，其特征在于，该方法通过注水系统将在线穿水冷却设备 外槽中的水抽出并注入内槽，使内槽水位高于辊道上表面，当内槽水位高于槽上的进料口 及出料口时，水由进料口及出料口溢流出内槽，被冷却件在辊道的驱动下由进料口进入内 槽，并在水中穿过，最后由出料口传送出内槽，完成穿水冷却过程。所述的内槽的水位高于辊道上表面20_800mm。所述的被冷却件包括钢铁、有色金属、非金属的板材或型材。一种在线穿水冷却设备，其特征在于，该设备包括注水系统、外槽、内槽、吹扫装 置、机械扫水装置、进料口、出料口、辊道、内槽底板、轴封及内槽侧板，所述的注水系统设在 装置的一侧，所述的外槽为盛水装置，设在内槽下部或与内槽采取分离方式设置，所述的内 槽由内槽底板、内槽侧板、进料口及出料口组成，所述的吹扫装置及机械扫水装置设在进料口及出料口的外侧，所述的辊道设在内槽的内部，辊道上设置被冷却件，所述的轴封连接辊 道及内槽。所述的注水系统由泵及管线组成，将水由外槽中抽出注入内槽。所述的机械扫水装置阻挡进料口及出料口的溢流出水，同时减小被冷却件上表面 积水厚度。所述的吹扫装置将经机械扫水装置处理后的被冷却件上表面积水吹扫干净。所述的辊道的上部及下部还可以设置搅拌装置或喷液管，增加水的流速以增加冷 却强度。与现有技术相比，本专利技术可以实现被冷却件的均勻冷却，尤其是可以实现被冷却 件上面与下面的冷却强度基本相同的目标，与层流冷却方法相比，本专利技术的方法制造的设 备结构简单、投资低，可通过在穿水冷却区域设置搅拌或喷液的方法实现提高冷却强度的 目的。附图说明图1为在线穿水冷却设备的结构示意图；图2为图1中A-A剖面的结构示意图。图中1为注水系统、2为外槽、3为内槽、4为被冷却件、5为吹扫装置、6为机械扫水 装置、7为进料口、8为出料口、9为辊道、10为内槽底板、11为轴封、12为内槽侧板。具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。实施例1本实例处理的产品对象为宽1500mm、厚20mm厚的Q235A钢板，要求在轧后通过适 当冷却获得片间距更小的珠光体组织，使其屈服强度由235MPa提高到300MPa以上。在线穿水冷却设备结构如图1所示，A-A面的剖视图如图2所示，由注水系统1、外 槽2、内槽3、被冷却件4、吹扫装置5、机械扫水装置6、进料口 7、出料口 8、辊道9、内槽底板 10、轴封11、内槽侧板12等组成。注水系统1由泵与管路组成，其作用是由外槽2抽水注 入到内槽3内。外槽2为一盛水的容器，设置在内槽3的下部，为内槽3供水，同时收集内 槽3溢流出的水。内槽3由设置在两侧的内槽侧板12、两端的进料口 7与出料口 8、内槽底 板10组成。在进料口 7和出料口 8的外侧均设置吹扫装置5和机械扫水装置6，被冷却件 4为钢板。本专利技术工作过程是注水系统1将水由外槽2抽出注入到内槽3，使内槽3水位高 于辊道上表面200mm，水由进料口 7和出料口 8溢流出内槽3。钢板4在辊道9的驱动下由 进料口 7进入内槽3，并在水中穿过，最后由出料口 8被传动出内槽3，完成穿水冷却过程。 穿水冷却设备的宽度要大于钢板宽度，钢板的穿水距离在考虑钢板的厚度、辊道的速度和 对力学性能要求等因素后确定。在穿水冷却过程中，由于内槽3的液面高于钢板4的上表面180mm，水会沿着钢板 4的上表面流动到内槽3的外部一定距离，造成钢板4的上表面冷却时间比下表面冷却时间 长，导致上、下表面冷却不一致，所以采取在进料口 7和出料口 8的外侧均设置吹扫装置5和机械扫水装置6方法解决该问题。机械扫水装置6的作用是阻挡由进料口 7和出料口 8 的水溢流出，同时起到减小钢板4的上表面积水厚度的作用。吹扫装置5的作用是将经过 机械扫水装置6处理后的钢板4的上表面的积水吹扫干净。其中注水系统1的注水能力应根据将钢板4要求被埋入的深度和内槽的装水量 进行设置，实现注入水量大于从内槽3两侧的进料口 7和出料口 8溢流出的水量。实施例2本实例的处理产品对象为H型钢(腿高300mm)，要求精轧后在线进行淬火冷却，获 得马氏体与贝氏体组织。在线穿水冷却设备由注水系统、外槽、内槽、吹扫装置、机械扫水装 置、进料口、出料口、辊道、内槽底板、轴封、内槽侧板组成。注水系统由泵与管路组成，其作 用是由外槽抽水注入到内槽内。外槽为一盛水的容器，与内槽采用分离方式设置，为内槽供 水，同时收集内槽溢流出的水。内槽由设置在两侧的内槽侧板、两端的进料口、出料口及内 槽底板组成。在进料口和出料口的外侧均设置吹扫装置和机械扫水装置。本专利技术工作过程是注水系统将水由外槽抽出注入到内槽，使内槽水位高于辊道 上表面500mm，然后水由进料口和出料口溢流出内槽。H型钢在辊道的驱动下由进料口进入 内槽，并在水中穿过，最后由出料口被传动出内槽，完成穿水冷却过程。在穿水冷却过程中， 由于内槽的液面高于H型钢的腿高，在H型钢进出内槽时，水会沿着H型钢的凹槽流动，造 成H型钢的部冷却时间比下部冷却时间长，导致上、下部冷却不一致，所以采取在进料口和 出料口的外侧均设置吹扫装置和机械扫水装置方法解决该问题。机械扫水装置的作用是阻 挡由进料口和出料口的水溢流出，同时起到减小被H型钢的上表面积水厚度的作用。吹扫 装置的作用是将经过机械扫水装置处理后的H型钢的上表面的积本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在线穿水冷却方法，其特征在于，该方法通过注水系统将在线穿水冷却设备外槽中的水抽出并注入内槽，使内槽水位高于辊道上表面，当内槽水位高于槽上的进料口及出料口时，水由进料口及出料口溢流出内槽，被冷却件在辊道的驱动下由进料口进入内槽，并在水中穿过，最后由出料口传送出内槽，完成穿水冷却过程。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈乃录，
申请(专利权)人：上海泽奇炉业有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]