一種螺旋噴嘴、螺旋噴氣裝置及螺旋噴氣方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及金屬軋制領域，特別是一種應用于棒材軋鋼生產工藝過程中的螺旋噴嘴、螺旋噴氣裝置及螺旋噴氣方法。
【背景技術】
[0002]金屬軋制工藝，特別是鋼材的軋制工藝的核心是在軋制過程中通過控制加熱溫度、乳制過程、冷卻條件等工藝參數，改善鋼材的強度、韌性、焊接性能，主要是通過控制軋制過程中的變形溫度、變形程度、變形速度等參數，使鋼的晶粒細化，在強度提高的同時，改善表面質量，其它性能也顯著提高，實現充分挖掘鋼鐵材料潛力的目的。對軋制溫度進行控制是通過水冷設備的合理布置和冷卻水參數的調節來控制軋件軋制各階段溫度的。但是，在軋制過程中，隨著冷卻水的作用，鋼材溫度隨之變化，水和溫度的交互作用使鋼材表層組織發生變化，鋼材表面附著機械水，表層和內部形成Fe2+，Fe3+結晶水合物，如不能及時有效清除，當結晶水遇酸性介質析出時，容易在鋼材表面產生Fe2O3 (俗稱紅銹)，影響外觀質量和使用。
[0003]因此，本發明提出了一種用于金屬軋制工藝過程中的螺旋噴嘴、螺旋噴氣裝置及螺旋噴氣方法。

【發明內容】

[0004]本發明所要解決的技術問題是提供一種螺旋噴嘴、螺旋噴氣裝置及螺旋噴氣方法，用于解決金屬軋制工藝中軋材容易在表面產生Fe2O3的影響外觀質量和使用問題。
[0005]本發明解決上述技術問題的技術方案如下:一種螺旋噴嘴，包括:噴嘴本體；以及在所述噴嘴本體的外壁上周向設置的可調螺旋狀噴口。
[0006]優選地，所述噴嘴本體為錐形，所述可調螺旋狀噴口為沿錐形均勻分布的螺旋切向孔。
[0007]優選地，所述可調螺旋狀噴口的數量為6至12個。
[0008]優選地，所述可調螺旋狀噴口的直徑為3_至5_，所述可調螺旋狀噴口的長度為3mm 至 8mm0
[0009]優選地，在所述螺旋噴嘴的表面噴涂抗腐蝕的涂層，該涂層包括粘結底層和抗氧化表面層；所述粘結底層制備方法為:采用鎳8份，鉬6份，鋁2份，二氧化硅I份，氧化硼I份，鈷2份，鉻I份的合金粉末，用等離子噴涂機噴涂，涂層厚度0.15mm ;所述抗氧化面層制備方法為:采用鉬10份，鉻3份，硅2份，鐵4份，鎳2份，鋁I份，碳0.01份，硫0.02份，磷0.03份，鈷4份，二氧化硅I份，氧化鋁5份，釔I份，鎢2份，釩I份的合金粉末，用等離子噴涂機噴涂，涂層厚度0.25mm
[0010]本發明的技術方案還包括一種螺旋噴氣裝置，包括:上述的螺旋噴嘴；噴氣口，其連接所述螺旋噴嘴的噴氣出口 ；以及進氣室，其與所述螺旋噴嘴形成的內腔導通；其中，所述螺旋噴嘴用于使所述進氣室內的氣體介質通過該螺旋噴嘴上的可調螺旋狀噴口以固定的切向動能噴入所述噴氣口。
[0011]優選地，所述噴氣口為喇叭口。
[0012]本發明的技術方案還包括一種螺旋噴氣方法，采用上述的螺旋噴嘴，通過該螺旋噴嘴使進氣室內的氣體介質通過所述螺旋噴嘴上的可調螺旋狀噴口以固定的切向動能噴入噴氣口。
[0013]優選地，氣體介質沿可調螺旋狀噴口方向噴出的噴射角為25度至60度。
[0014]優選地，通過調節可調螺旋狀噴口的數量、直徑、長度和/噴射角度，調節氣體介質噴出的切線動能。
[0015]本發明的有益效果是:本發明通過可調螺旋狀噴口使氣流在較大的壓力下沿可調角度的切線方向以較大的切線動能進入噴氣口，氣流的切向流動大幅度提高了高速切向內旋氣流的切向動能，提高了高速氣體的清除能力及和鋼材表面的接觸面積，從而有效地將鋼材表面的機械水和高溫析出結晶水去除，最大限度地減少鋼材表面和氧化層內部的水分子附著，達到防止或減緩鋼材表面Fe2O3的形成的目的。同時改善了鋼材的冷卻效果，提高了綜合性能，外觀質量和使用性能也得到了保證。
[0016]本發明的其它特征和優點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【附圖說明】
[0017]附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中:
[0018]圖1為本發明所述螺旋噴嘴的結構示意圖；
[0019]圖2為圖1的A-A向剖面圖；
[0020]圖3為圖1的B-B向剖面圖；
[0021]圖4為本發明的螺旋噴氣裝置的結構示意圖。
[0022]附圖中，各標號所代表的部件列表如下:
[0023]1、螺旋噴嘴，2、噴嘴本體，3、可調螺旋狀噴口，4、噴氣口，5、進氣室，6、安裝支架，7、連接固定件，8、進氣管。
【具體實施方式】
[0024]以下結合附圖對本發明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發明，并非用于限定本發明的范圍。
[0025]實施例一
[0026]如圖1所示，本實施例給出了一種螺旋噴嘴1，其包括:噴嘴本體2 ;以及在所述噴嘴本體I的外壁上周向設置的可調螺旋狀噴口 3。圖2及圖3即示意了可調螺旋狀噴口的結構，所述噴嘴本體優選為錐形，此時所述可調螺旋狀噴口優選為為沿錐形均勻分布的螺旋切向孔。該螺旋切向孔有利于形成高速切向內旋氣流。
[0027]實施例二
[0028]實施例一的螺旋噴嘴應用于金屬軋制工藝中，特別是應用于鋼材軋制中，實施例二采用該螺旋噴嘴，設計了一種螺旋噴氣裝置。
[0029]如圖4所示，本實施例的螺旋噴氣裝置，包括:螺旋噴嘴I ;噴氣口 4，其連接所述螺旋噴嘴的噴氣出口 ；以及進氣室5，其與所述螺旋噴嘴I形成的內腔導通。其中，所述螺旋噴嘴I用于使所述進氣室5內的氣體介質通過該螺旋噴嘴上的可調螺旋狀噴口 3以固定的切向動能噴入所述噴氣口 4。
[0030]該螺旋噴氣裝置需要配合安裝支架6使用，所述螺旋噴嘴的噴嘴本體優選為錐形，其通過連接固定件7與安裝支架6連接。所述進氣室5和所述噴氣口 4均置于安裝支架6上，所述進氣室5還連接有進氣管8，以通過該進氣管8獲得氣體