[发明专利]热轧H型钢冷床气雾冷却方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及热轧钢技术领域，尤其涉及一种用于冷床气雾冷却热轧H型钢的方法及其装置。

背景技术

H型钢截面形状经济合理，力学性能好，轧制时截面上各点延伸较均匀、内应力小，与普通工字钢比较，具有截面模数大、重量轻、节省金属的优点，可使建筑结构减轻30-40%；又因其腿内外侧平行，腿端是直角，拼装组合成构件，可节约焊接、铆接工作量达25%。常用于要求承截能力大，截面稳定性好的大型建筑（如厂房、高层建筑等），以及桥梁、船舶、起重运输机械、设备基础、支架、基础桩等。

在热轧Ｈ型钢半连续或全连续轧制生产过程中，已有部分厂家开始尝试在精轧机组后设置在线控制冷却装置，对成品轧件进行控制冷却，通过增大轧后冷却速度，细化铁素体晶粒，同时增加伪共析珠光体数量，合理分配冷却能力使铁素体晶粒获得最大程度的细化，进而提高热轧Ｈ型钢的性能，也在一定程度上减轻了轧件上冷床的温度，部分减轻了冷床能力不足。

但是，不论是否采用上述方式，由于在热轧Ｈ型钢生产过程中，随着生产节奏的加快，冷床的能力严重不足，成为抑制生产节奏的瓶颈。否则，成品轧件出冷床温度过高，不利于成品轧件的矫直，影响轧件的质量。如果在冷床上采用直接喷水冷却轧件，容易导致腹板弯曲变形而且冷却不均，不能彻底解决冷床能力不足这一问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种热轧H型钢冷床气雾冷却方法及其装置，该气雾冷却方法及装置能提高冷床冷却能力、且使轧件冷却均匀。

为实现上述目的，本发明采用的方案为：一种热轧H型钢冷床气雾冷却方法，它包括以下几个步骤：

1）冷却水和压缩空气的准备：轧钢水处理系统将工业水处理并冷却至供水温度后通过水泵加压送到车间工业水主管道，厂区空压站将压缩空气处理好经空压机加压后通过厂区管网送至车间空气主管道；

2）冷却水和压缩空气的输送：冷却水和压缩空气分别从车间工业水主管道和车间空气主管道引入，再分别通过预先铺设的冷却水管道和压缩空气管道输送至冷床，冷却水管道和压缩空气管道上均设置有控制通断的阀门；

3）水气混合形成冷却气雾：冷却水管道和压缩空气管道末端连接有喷嘴，先打开压缩空气管道阀门通入压缩空气，压缩空气率先进入喷嘴的混合腔内，接着打开冷却水管道，冷却水随后进入喷嘴的混合腔内，压缩空气将冷却水在喷嘴的气、水混合腔中雾化形成冷却气雾；

4）气雾喷射轧件实现冷却：混合的冷却气雾由喷嘴喷出，气雾呈扇面状喷射在轧件下部，实现轧件(热轧H型钢)的冷却。

所述步骤1）中水压和压缩空气压力保持0.4MPa～0.6MPa之间，轧钢水处理系统提供稳定的32℃以下的工业水。

所述步骤2）中每座冷床的冷却水管道和压缩空气管道分别设有七组，冷却水管道的头端与车间工业水主管道相连，压缩空气管道的头端与车间空气主管道相连；冷却水管道和压缩空气管道的末端均分成三路支管，通过中间配管与各自喷淋管相连，喷淋管连接所述喷嘴。

所述步骤3）中所述的喷嘴由腔体和喷头组成，腔体有气腔、水腔和混合腔，气腔、水腔均与混合腔相连通，水腔、气腔分别连接冷却水管道和压缩空气管道，混合腔位于气腔正上方并与喷头连接。

所述步骤3）中所述喷嘴的喷射角为75°。

所述每组喷淋管设置有八个喷嘴，喷嘴与冷床静齿条的下表面的距离为90mm。

所述中间配管上设手动球阀或流量调节阀。

一种热轧H型钢冷床气雾冷却装置，它包括有冷却水管道和压缩空气管道，冷却水管道和压缩空气管道上均设有控制通断的阀门；冷却水管道头端连接车间工业水主管道，车间工业水主管道连接轧钢水处理系统引入冷却处理并经水泵加压后的工业水，压缩空气管道头端连接车间空气主管道，车间空气主管道连接厂区管网引入经空压机加压后的压缩空气；冷却水管道和压缩空气管道的末端均连接喷嘴，喷嘴设置在冷床下方且喷嘴口朝向轧件，每个喷嘴由腔体和喷头组成，腔体有气腔、水腔和混合腔，气腔、水腔分别连接压缩空气管道和冷却水管道，混合腔位于气腔正上方并与喷头连接。

本发明利用具备一定气压的压缩空气对冷却后的工业水进行雾化，利用分布均匀的多个喷头喷射冷却气雾对轧件进行气雾冷却，使得轧件表面冷却均匀，弯曲变形小，轧件下冷床时表面无积水，成品型钢无锈蚀现象出现，力学性能指标几乎未发生变化，因高温矫直造成的矫直废品量得到有效控制，同时能有效解决热轧H型钢冷床能力不足的问题。

附图说明

图1为本发明实施例的管道安装的原理图。