[实用新型]小规格钢筋用湍流式控制冷却装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种钢筋用冷却装置，特别是一种小规格钢筋(10～12mm直径)用湍流式控制冷却装置。

背景技术

控制冷却工艺是利用控制轧件轧后的冷却速度，从而达到控制和优化成品钢筋的组织和性能的工艺目标。

钢筋(棒材)轧制后控制冷却工艺及相应设备，已在世界各国得到广泛的推广和应用。控制冷却工艺生产的钢筋(棒材)提高成品性能及降低综合生产成本的效果明显。该项技术在我国已广泛用于16mm以上直径钢筋的生产，设备可靠、工艺稳定、技术经济效果明显。其设备置于成品轧机后，由快速冷却装置、夹送辊、供水系统、仪表检测系统及电控机系统组成。其中快速冷却装置一般采用湍流式冷却装置，完成终轧的高温钢筋穿过湍流即雷诺数甚高的冷却装置时，钢筋外壳部分被直接淬火形成马氏体，在其离开冷却装置后又在红热芯部的作用下进行在线回火，完成类似形变调质热处理工序，使钢的强韧性得到了进一步提高，且节省了一次加热，简化工艺节约能源。

从成品轧机轧辊送出到夹送辊前，该段钢筋运动需克服导卫，冷却装置等的各类阻力，所以钢筋是轴向受压件。当生产12mm直径以下规格的钢筋时，随着小规格钢筋轧机允许的工艺轧制速度的提高，在通过冷却装置，即穿水冷却过程中时，钢筋轴向速度和冷却水轴向速度的差值增大，阻力增大，则此段钢筋轴向易失稳而见弯曲，故障频发。

控制冷却用的快速冷却装置历来是一种轴向周期式变截面的湍流式冷却器，即冷却器中的水的运动是速度急变的湍流模式。

钢筋穿水冷却过程中，前端存有静止压力和推水前进运动力，侧面存在粘贴力。冷却水流动方向与钢筋运动方向相同，但水流速低于钢筋速度时，也存有阻力，轧制不同直径钢筋，轧机通常终轧速度列于表1。

表1

    钢筋直径(mm)    终轧线速度(m/s)    ≥25    6～8    16    6～10    12    6～13    10    6～14

注：终轧速度前列数值一般为横列式轧机选用，后列数值为连轧机选用值。

目前控制冷却装置一般采用水喷射流动方向与钢筋运行方向一致，即称之为顺流式冷却装置。在钢筋直径16mm以上时，由于钢筋直径大采用终轧速度低，一般水速均高于轧速，则穿水过程十分稳定。小规格钢筋10～12mm为保证轧机产品产量和成本，轧速一般较快，冷却器流动运动阻力较大，水流速度不及提高。但小规格钢筋细长杆压杆稳定性差，使钢筋轧件处于一种不稳定受力状态，在水量大水压高时钢筋端面受静压提高，使轧件容易失稳，所以生产中采用降低轧制速度，减少水量和水压等办法来维持生产。其结果是产量减少，故障增加，影响收得率及生产成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种小规格钢筋用湍流式控制冷却装置，钢筋在冷却装置中穿水冷却过程稳定，冷却效率高。

为达到上述目的，本实用新型的构思是：

本实用新型实质是把冷却装置中的冷却管分成若干小段，并联进水，每段单独排水，每一小段冷却管达到相同的流速，阻力仅为原阻力的几分之一，减小了钢筋穿水阻力，同时辅以夹送辊运行，每小段冷却管在冷却钢筋后及时排水，钢筋又进入下一小段在新的冷却水中冷却。由于新水和钢筋温差加大，使每一小段的冷却效率提高，因而每小段用水量较少。