一種線棒材輥環的冷卻裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種線棒材輥環的冷卻裝置，其中，冷卻水管通過三通管連通有兩條支路，一條支路為進氣管，另一條支路為進水管，進氣管中的壓縮氣體和進水管中的高壓冷卻水在三通管處混合后形成高壓氣霧，進入冷卻水管，再從主噴嘴和噴嘴中噴出對輥環的軋槽進行冷卻。冷卻水管上套有保護套，相鄰兩個噴嘴之間的保護套上固定有毛刷的一端，毛刷的另一端與輥環接觸，增加冷卻水在輥環上的停留時間。該裝置通過對線棒材軋制過程中的輥環進行可調式汽霧冷卻，可以大幅度減少換輥時間、提高生產線作業率、節約水資源、減小軋制消耗、增加軋制噸位、降低生產成本。
【專利說明】一種線棒材輥環的冷卻裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型屬于線棒材加工領域，涉及輥輥環的冷卻，具體涉及一種線棒材輥環的冷卻裝置。

【背景技術】
[0002]線棒材軋制過程中由于速度非常高，對輥環的磨損非常明顯，線棒材中以預應力混凝土用鋼棒(Steel Bar for Prestressed Concrete,簡稱PC鋼棒)為例，國內目前使用的鑄鐵輥環其噸位約在6000?8000噸，使用周期大約為I?2個月；碳化鎢輥環其噸位約在10000?12000噸，使用周期大約為3?4個月。為了提高輥環的噸位，一般采用的是對輥環進行噴水冷卻的方式，冷卻是為了減少軋制時高熱對軋槽表面的熱腐蝕、熱疲勞裂紋以及熱應力對輥環的作用，防止輥環破裂，延緩微裂紋的擴展，延長輥環的壽命。冷卻的效果直接影響輥環和軋槽腐蝕速度。國內企業在預精軋段對輥環的冷卻都是在冷卻水管上刻一條垂直于輥環的長條口，用來進行噴水冷卻，但是冷卻效果不好，其原因在于水在遇到高溫的輥槽時，會在輥槽表面形成一層汽膜，汽膜的存在會使得冷卻效果大打折扣。而在冷卻水管刻的長條口的面積很大，這樣就造成了噴水壓力的不足，難以打破汽膜繼續進行的冷卻。同時，噴在輥環的輥槽上的冷卻水會濺在鋼棒上，這少量冷卻水會造成帶鋼側面的棱角處溫度相對較低，棱角處由于溫度低而會有少量鐵素體析出，析出的鐵素體粘在鋼棒的邊部，造成鋼棒出現質量缺陷，對鋼棒的性能組織有較大影響。工作輥冷卻水集管的安裝過程比較復雜，冷卻水在軋機內的冷卻效果不能用目測很直觀地看出，只有在軋機的工作輥出現氧化膜脫落、輥面出現粗糙，這樣生產出來的產品表面質量就很難保證。冷卻水的壓力的檢測采用鋼管連接取壓方式，由于管道震動大，容易造成取壓導管出現裂紋、接手發生松脫等現象，導致壓力儀表失準，壓力調節閥誤動作引發生產事故，同時造成精軋工作輥冷卻不良，影響工作輥使用壽命。


【發明內容】

[0003]針對現有技術存在的不足，本實用新型的目的在于，提供一種線棒材輥環的冷卻裝置，該裝置通過對線棒材軋制過程中的輥環進行可調式汽霧冷卻，可以大幅度減少換輥時間、提高生產線作業率、節約水資源、減小軋制消耗、增加軋制噸位、降低生產成本。
[0004]為了解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案予以實現:
[0005]一種線棒材輥環的冷卻裝置，包括與輥環同心設置的弧形冷卻水管，冷卻水管靠近輥環的一側設置有噴嘴，噴嘴朝向輥環，位于輥環上線棒材出口處的冷卻水管端部設置有主噴嘴，主噴嘴對準線棒材出口處的輥環，主噴嘴的水流量大于單個噴嘴的水流量；所述的冷卻水管通過三通管連通有兩條支路，一條支路為進氣管，另一條支路為進水管，進氣管中的壓縮氣體和進水管中的高壓冷卻水在三通管處混合后形成高壓氣霧，進入冷卻水管，再從主噴嘴和噴嘴中噴出對輥環的軋槽進行冷卻。
[0006]本實用新型還具有如下區別技術特征:
[0007]所述的冷卻水管上套有保護套，相鄰兩個噴嘴之間的保護套上固定有毛刷的一端，毛刷的另一端與輥環接觸，增加冷卻水在輥環上的停留時間。
[0008]所述的線棒材沿著軋制方向，進口處的線棒材上設置有前導衛，出口處的線棒材上設置有后導衛，后導衛靠近輥環的一端上設置有與高壓氣體連通的噴氣嘴和熱電偶。
[0009]所述的進氣管上設置有調節閥，所述的進水管上也設置有調節閥。
[0010]所述的進水管上安裝有取壓閥，取壓閥通過取壓軟管與壓力儀表相連。
[0011]本實用新型與現有技術相比，具有如下技術效果:
[0012]( I )本實用新型對普通鑄鐵輥環的輥槽進行冷卻可提高輥環噸位60%?80%，甚至超過碳化鎢等硬質合金輥環的噸位。
[0013]( II )本實用新型可以減少換輥時間，提高生產線作業率，降低生產成本。
[0014](III)本實用新型可以有效減少輥槽“蝕坑”，從而提高產品表面質量。
[0015](IV)本實用新型可以節約水資源，噴嘴冷卻水壓力較之前提高1/3，預精軋階段耗水量節約約為1/5。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的整體結構示意圖。
[0017]圖中各個標號的含義為:1_進氣管；2_進水管；3_冷卻水管；4_主噴嘴；5-噴嘴；6-熱電偶；7_保護套；8-毛刷；9_噴氣嘴；10_取壓閥；11_取壓軟管；12_壓力儀表；13_調節閥；14-調節閥；15-前導衛；16-后導衛；17-線棒材或PC鋼棒；18-輥環，19-三通管。
[0018]以下結合附圖對本實用新型的具體內容作進一步詳細解釋說明。

【具體實施方式】
[0019]以下給出本實用新型的具體實施例，需要說明的是本實用新型并不局限于以下具體實施例，凡在本申請技術方案基礎上做的等同變換均落入本實用新型的保護范圍。
[0020]實施例:
[0021]遵從上述技術方案，如圖1所示，以線棒材中的PC鋼棒為例，為了方便表述，PC鋼棒采用與線棒材同樣的標號17，本實施例給出了一種PC鋼棒輥環的冷卻裝置，包括與輥環18同心設置的弧形冷卻水管3，冷卻水管3靠近輥環18的一側設置有噴嘴5，噴嘴5朝向輥環18，位于輥環18上PC鋼棒17出口處的冷卻水管3端部設置有主噴嘴4，主噴嘴4對準PC鋼棒17出口處的輥環18，主噴嘴4的水流量大于單個噴嘴5的水流量。
[0022]所述的冷卻水管3通過三通管19連通有兩條支路，一條支路為進氣管I，另一條支路為進水管2，進氣管I中的壓縮氣體和進水管2中的高壓冷卻水在三通管19處混合后形成高壓氣霧，進入冷卻水管3，再從主噴嘴4和噴嘴5中噴出對輥環18的軋槽進行冷卻。
[0023]本實用新型對輥環18軋槽進行可調式汽霧冷卻，可以大幅度減少換輥時間、提高生產線作業率、節約水資源、減小軋制消耗、增加軋制噸位、降低生產成本。
[0024]冷卻水管3上套有保護套7，相鄰兩個噴嘴5之間的保護套7上固定有毛刷8的一端，毛刷8的另一端與輥環18接觸，毛刷8的主要目的是為了擋住噴在輥環18軋槽上的水，增加冷卻水在輥環18軋槽內的停留時間，提高單位重量的水的熱交換效率，以發揮冷卻水的最大效率，同時也起到節水作用，同時還可以防止由于輥環18轉動而將部分冷卻水帶到鋼棒上。
[0025]PC鋼棒17沿著軋制方向，進口處的PC鋼棒17上設置有前導衛15，出口處的PC鋼棒17上設置有后導衛15，后導衛15靠近輥環18的一端上設置有與高壓氣體連通的噴氣嘴9和熱電偶6。噴氣嘴9的作用是為了及時地將濺在PC鋼棒17上的水分去除，以免影響PC鋼棒17組織的轉變。熱電偶6采用的型號為鉬銠30-鉬銠6。熱電偶6時實監測輥環18軋槽的溫度，作為調節進氣管I和進水管2流量的參考依據。
[0026]進氣管I上設置有調節閥14，進水管2上也設置有調節閥13，用于調節壓縮空氣和高壓冷卻水的流量。
[0027]進水管2上安裝有取壓閥10，取壓閥10通過取壓軟管11與壓力儀表12相連，用于監控高壓冷卻水的壓力。
[0028]以Φ 12mm的PC鋼棒17為例，本實用新型的工作過程如下所述:
[0029]冷卻水管3可以選擇變徑水管或者非變徑水管，變徑水管內徑最大處為45_，最小處為40_。變徑水管的小內徑靠近主噴嘴4，用于增大主噴嘴4的出水壓力。進氣管I的內徑為30mm，進水管I的內徑為22mm。主噴嘴4和噴嘴5底部尺寸均為4cmX 4cm。主噴嘴4為傾斜噴射式螺旋噴嘴，冷卻水出口尺寸為5mmX 1mm的條狀口，噴嘴5冷卻水出口尺寸為寬度5mm的螺旋條紋。主噴嘴4的出水流量占冷卻水總流量總的30%。
[0030]PC鋼棒17生產前，根據PC鋼棒17的軋制制度，調整軋制工藝參數，提供壓力為0.7MPa?0.8MPa的壓縮空氣，提供壓力為0.5MPa?0.7MPa的高壓冷卻水，通過進氣管I向冷卻裝置提供壓縮空氣，通過進水管2向冷卻裝置提供高壓冷卻水，壓縮空氣與高壓冷卻水在三通管19處轉換混合成高壓氣霧，通過冷卻水管3進入主噴嘴4和噴嘴5，將高壓氣霧噴射到輥環18的軋槽內，通過調節閥14和調節閥13調節進氣管I和進水管2的流量，使得壓縮空氣與高壓冷卻水的壓力比為(1.3?2.0):1，冷卻水管3中的高壓氣霧的壓力為0.4MPa?0.8MPa，溫度為20°C?35°C。同時噴在輥環18軋槽上的冷卻水受到毛刷的阻擋，會延長冷卻水在輥環上停留時間，增強冷卻效果，同時還可以防止由于輥環18轉動而將部分冷卻水帶到鋼棒上。后導衛16上的噴氣嘴9使用的是跟進氣管I同樣的壓縮空氣，噴出的壓縮氣體直接作用在PC鋼棒17上，以防止PC鋼棒17表面殘留水珠。熱電偶6在后導衛16的端部，實施測量輥環18軋槽的溫度，并將結果及時顯示在儀表上，以此為根據可調節進水管2、進氣管I上的調節閥13和14，來控制對，輥環18的冷卻程度。
[0031]經過實踐證明，采用實用新型的冷卻裝置對預精軋過程中輥環18的輥槽進行冷卻，可使碳化物輥環的噸位提高一倍多，達到甚至超過耐磨輥環的噸位。從而可減少換輥時間、提高生產線作業率、節約水資源、減小軋制消耗、增加軋制噸位、降低生產成本。
【權利要求】
1.一種線棒材輥環的冷卻裝置，包括與輥環(18)同心設置的弧形冷卻水管(3)，冷卻水管(3)靠近輥環(18)的一側設置有噴嘴(5)，噴嘴(5)朝向輥環(18)，位于輥環(18)上線棒材(17)出口處的冷卻水管(3)端部設置有主噴嘴(4)，主噴嘴(4)對準線棒材(17)出口處的輥環(18)，主噴嘴(4)的水流量大于單個噴嘴(5)的水流量，其特征在于: 所述的冷卻水管(3)通過三通管(19)連通有兩條支路，一條支路為進氣管(1)，另一條支路為進水管(2)，進氣管(I)中的壓縮氣體和進水管(2)中的高壓冷卻水在三通管(19)處混合后形成高壓氣霧，進入冷卻水管(3)，再從主噴嘴(4)和噴嘴(5)中噴出對輥環(18)的軋槽進行冷卻。
2.如權利要求1所述的冷卻裝置，其特征在于:所述的冷卻水管(3)上套有保護套(7)，相鄰兩個噴嘴(5)之間的保護套(7)上固定有毛刷(8)的一端，毛刷(8)的另一端與輥環(18)接觸，增加冷卻水在輥環(18)上的停留時間。
3.如權利要求1所述的冷卻裝置，所述的線棒材(17)沿著軋制方向，進口處的線棒材(17)上設置有前導衛(15)，出口處的線棒材(17)上設置有后導衛(15)，其特征在于:后導衛(15)靠近輥環(18)的一端上設置有與高壓氣體連通的噴氣嘴(9)和熱電偶(6)。
4.如權利要求1所述的冷卻裝置，其特征在于，所述的進氣管(I)上設置有調節閥(14)，所述的進水管(2)上也設置有調節閥(13)。
5.如權利要求1所述的冷卻裝置，其特征在于，所述的進水管(2)上安裝有取壓閥(10)，取壓閥(10)通過取壓軟管(11)與壓力儀表(12)相連。
【文檔編號】B27B27/10GK204109087SQ201420441432
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年8月6日 優先權日:2014年8月6日
【發明者】張朝暉, 王珂, 折媛, 劉世鋒, 張首鋒 申請人:西安建筑科技大學