一种轧辊气雾冷却方法及装置制造方法及图纸

一种轧辊气雾冷却方法及装置，属于轧钢工艺技术领域，冷却介质为经过压缩处理后的气雾，通过对在高温轧制状态下的轧辊进行气雾冷却，效果明显，冷却后的轧辊温度不超过５０℃，从而代替常规的高压水冷却模式。本工艺将高压冷却水和高压气体分别通过高压冷却水管道和压缩空气管道传送到轧辊的上方，压缩空气管道内的高压气体在喷嘴入口处将高压冷却水转换成混合的高压汽雾，由喷嘴喷出，汽雾呈扇面状喷射在轧辊上对其进行冷却（如图所示）。扇面数与气雾可以根据实际情况进行调节。本发明专利技术可用于冶金领域的各种轧辊，对异形轧辊的冷却效果尤佳。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种轧辊气雾冷却方法及装置,属于轧钢工艺
技术背景目前的H型钢轧材生产线对轧辊辊系的冷却方式均是采用高压水冷却方式。采用高压 水冷却，在冷却轧辊同时，不可避免的将水带入腹板，相应将腹板进行水冷。由此导致的 问题有(1) 由于冷却水的长期存在，导致H型钢腹板温降严重，难保证腹板终轧温度。(2) 腹板由于较薄且传热面大，导致腹板温度过低，加剧了大H型钢温度不均匀问题。同时，冷却效果直接影响轧辊使用寿命。在轧制过程中，轧辊与高温的H型钢轧制过 程中，轧辊与高温的H型钢轧件直接接触，产生巨大的温度梯度和热应力。由于冷却不充 分使温度梯度与热应力扩散，引起轧辊表面形成细小的网状裂纹，即龟裂。而轧制负荷周 期性的加载和卸载在表面和亚表面产生微裂纹，最终导致轧辊表面部分的磨损和剥落。为了更好地解决大H型钢温度分布不均的问题，应在强化机架间冷却、机后冷却的同 时，避免因腹板残留冷却水而导致的腹板温度过低问题。由于只要有冷却水，就不能完全 消除腹板残留冷却水的问题。为减少H型钢腹板积水，需要对轧辊冷却方法进行一些必要 的尝试。所以，为了进一步均匀大H型钢的温度分布，拟采用高效的气雾冷却技术来冷却 热轧辊而解决残余冷却水的问题。通过气雾冷却的方法，合理的搭配气雾比例，就可以有 效的解决腹板积水问题，同时减少冷却用水量。初歩的文献检索表明气雾冷却轧辊目前只限于实验室研究，在热轧厂中未见到有气雾 冷却轧辊的报道。所以，H型钢热轧辊的气雾冷却是一个带有开创性的系统工程。CN1788890公开了一种金属雾化喷射连续生产双金属薄板、薄带工艺及设备，属于冶 金领域。特点是喷嘴置于两水平放置的轧辊上方，轧辊内部可通水冷却，轧辊辊缝隙上 方的两侧面设有侧封板。通过雾化喷嘴的高速惰性气体气流将液态金属流碎化后，形成弥 散的半凝固状金属颗粒，喷射到绕过其中一个轧辊的预拉紧的、经过预处理的金属母带与 另一个轧辊之间，利用高温时母带与沉积金属颗粒的易结合性，使其能够牢固地粘结在母 带上；在双辊转动轧制力的作用下，母带与沉积金属组成的双金属进一步结合，形成优良 的双金属薄板(带)。本专利技术工艺流程短、设备结构紧凑；且喷覆后直接轧制、生产的双金 属薄板(带)具有高的结合强度；且轧制力小、能源消耗低等。CN1956804公开了用于冷却和/或润滑轧辊(1， 2)和/或轧制件(3)的方法，其中由多 个喷嘴/喷嘴列(7， 7' ， 8， 8， ， 9， 9')一方面将冷却剂施加到轧辊(1， 2)上，并且另一方面为了润滑将基础油在辊隙(15)之前施加到轧制件上，其中所述喷嘴/喷嘴列(7， 7'， 8, 8' ， 9， 9')可以单独并且相互独立地进行调整，所述冷却剂与基础油分开地施加到 轧辊(1， 2)上，并且只是将没有水的基础油作为载体以相对于普通的量非常少的量直接 在轧制件(3)的整个宽度上施加到轧制件上。为此在用于将冷却剂施加到轧辊(l， 2)的喷 嘴/喷嘴列(9，9')和在用于将基础油施加到轧制件上的喷嘴/喷嘴列(7，7'或者说8，8') 之间设置了一个介质挡板(12， 12')。CN2659574公开了轧辊冷却装置，固定于轧机机架上；包括固定支架、若干冷却水管、 若干喷嘴；其中，所述的固定支架固定于轧机机架的横梁上；所述的若干个冷却水管呈弧 形，分别固定于固定支架，并对应于轧辊上的轧槽，并外接水管；若千喷嘴分别设置于冷 却水管上；冷却水管弧形长度为整个轧辊圆周的2/5;所述的喷嘴喷口为偏平状，喷射角 a为65° 80° ，喷嘴与冷却水管为一体式结构。使用时，喷嘴喷射的冷却水可覆盖轧 辊轧槽。CN1377744公开了一种铝板带连续铸轧生产设备。包括铸嘴、铸轧辊，本专利技术在铸 轧区出口侧的上下方各设置二排汽雾喷嘴，在紧靠铸嘴的前箱内设置一排位置可控的闸 块，辊芯表面有截面形状为半圆弧的冷却水槽。与现有技术相比，可提高铸轧系统的冷却 能力，增加祷轧速度，细化铸轧板的结晶组织均产生积极的效果，冷却效率提高1/3，可 实现厚度为1.5 6mm的铝热带连续铸轧，铸轧速度为2 14米/分钟，铸轧机生产效率可 提高2 3. 5倍。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种可以提高轧辊的使用寿命、有效解决腹板积 水问题同时减少冷却用水量、提高产品的性能质量的轧辊气雾冷却方法及装置。一种轧辊汽雾冷却方法，将高压冷却水和高压气体分别通过高压冷却水管道和压缩空 气管道传送到轧辊的上方，压缩空气管道内的高压气体在喷嘴入口处将高压冷却水转换成 混合的高压汽雾，由喷嘴喷出，汽雾呈扇面状喷射在轧辊上，三个喷嘴组成一个喷嘴冷却 面，喷射角为45° 140° ;通过多组喷嘴冷却面将高压汽雾喷射到轧辊上实现轧辊的冷 却。所述的高压冷却水为压力在0. 4 0. 8MPa、温度在0 28。C的工业用水或经过处理后 的软化水。所述的高压气体是压力在0. 3 0. 6MPa的压縮空气。一种用于轧辊汽雾冷却方法的轧辊汽雾冷却装置，包括拉杆机架、高压冷却水管道、 压缩空气管道和喷嘴；高压冷却水管道与压縮空气管道安装在拉杆机架上并位于轧辊上 方，高压冷却水管道与高压水泵连接，压縮空气管道与空气压縮泵连接，喷嘴安装在高压 冷却水管道和压缩空气管道上并同时与高压冷却水管道和压縮空气管道连通。所述的喷嘴与轧辊之间距离为130 200mm。所述的喷嘴每三个组成一组冷却面，每组冷却面上隔40 60,设置一个喷嘴，冷却 面之间的距离为300mm。 本专利技术的优良效果1. 本专利技术解决了轧辊冷却技术中由于冷却不充分引起轧辊表面形成细小的网状裂 纹，提高了轧辊的使用寿命。2. 本专利技术通过气雾冷却的方法，合理的搭配气雾比例，可有效的解决腹板积水问题， 同时减少冷却用水量。3. 本专利技术降低了 H型钢腹板和翼缘之间的温度差，使得H型钢的组织性能均衡，提 高了产品的性能质量。附图说明图1是气雾冷却装置的结构示意图。图2是气雾冷却装置使用状态的侧视图。其中，1、横梁，2、轧辊，3、拉杆机架，4、喷嘴冷却面，5、喷嘴，6、压縮空气 管道，7、高压冷却水管道。具体实施方式 实施例一种轧辊气雾冷却方法及装置，装置结构如图i和土所示。轧辊汽雾冷却方法为将高压冷却水和高压气体分别通过高压冷却水管道和压縮空气管道传送到轧辊的上方，压縮空气管道内的高压气体在喷嘴入口处将高压冷却水转换成混 合的高压汽雾，由喷嘴喷出，汽雾呈扇面状喷射在轧辊上，三个喷嘴组成一个喷嘴冷却面，喷射角为45° 140° ;通过多组喷嘴冷却面将高压汽雾喷射到轧辊上实现轧辊的冷却。所述的高压冷却水为压力在0. 4 0. 8MPa、温度在0 28。C的工业用水或经过处理后 的软化水。所述的高压气体是压力在0. 3 0. 6MPa的压缩空气。用于轧辊汽雾冷却方法的轧辊汽雾冷却装置，包括拉杆机架3、高压冷却水管道7、 压縮空气管道6和喷嘴5;高压冷却水管道7与压縮空气管道6安装在拉杆机架3上并位 于轧辊上方，高压冷却水管道7与高压水泵连接，压縮空气管道6与空气压縮泵连接，喷 嘴5安装在高压冷却水管道7和压縮空气管道6上并同时与高压冷却水管道7和压縮空气 管道6连通。所述的喷嘴5与轧辊之间距离为130 200mm。所述的喷嘴5每三个组成一组冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轧辊汽雾冷却方法，其特征在于，轧辊汽雾冷却方法为：将高压冷却水和高压气体分别通过高压冷却水管道和压缩空气管道传送到轧辊的上方，压缩空气管道内的高压气体在喷嘴入口处将高压冷却水转换成混合的高压汽雾，由喷嘴喷出，汽雾呈扇面状喷射在轧辊上，三个喷嘴组成一个喷嘴冷却面，喷射角为４５°～１４０°；通过多组喷嘴冷却面将高压汽雾喷射到轧辊上实现轧辊的冷却。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：袁鹏举，张思勋，康永林，董杰吉，马光亭，刘福宁，
申请(专利权)人：莱芜钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：37[]