[发明专利]铸轧H型钢冷却装置

说明书

技术领域

本发明属于H型钢生产控制冷却技术领域，特别涉及一种在铸轧H型钢生产线上对轧后H型钢进行控制冷却的铸轧H型钢冷却装置。

背景技术

H型钢作为一种理想的经济断面型钢，同普通工字钢相比，具有截面模数大、断面经济合理、抗弯能力强、单位重量轻、性能好、外形美观、使用方便、节约金属材料、降低工程造价等优点，已经被广泛地应用在工业与民用建筑钢结构中的梁柱结构构件、工业构筑物的钢结构承重支架、石油化工及电力等工业设备构架、大跨度钢桥构件、机械制作、运输车辆、船舶框架结构以及机场、港口码头、高速公路、地下铁道、隧道支护工程、海上石油平台及高架桥构件等工程结构中。在工程中使用H型钢，一般可节省钢材15%-40%，且可节省工时、缩短建设周期、提高效率、降低劳动强度，H型钢的优点已经得到普遍认可，H型钢的需求量不断增加。

目前，对H型钢进行轧后冷却从而实现大幅提高型钢强度的研究已经取得较多进步。

例如，《轧钢》杂志2004年第5期第15-17页刊登了名称为“热轧H型钢控制冷却工艺研究”的论文，该论文披露了一种H型钢热轧后气雾控制冷却装置，其包括上下喷嘴和左右侧喷嘴，上喷嘴冷却H型钢翼缘的上内侧面及R角、下喷嘴冷却翼缘的下内侧面及R角、两侧喷嘴冷却翼缘外侧面，喷嘴中心线正对H型钢表面。由于喷嘴中心线正对H型钢表面，在线冷却时H型钢快速移动，喷嘴喷射方向与H型钢移动方向合成后的水流最终方向不是垂直于H型钢表面，而是偏向H型钢移动方向，导致冷却速率较低，最大冷却速度只有30℃/s，对产品强度、韧性等性能指标的提高有限。

公开号CN101767113A为中国专利申请公开一种热轧H型钢轧后控制冷却装置，其中，喷嘴背离热轧H型钢轧制方向倾斜一定的角度安装，可以使喷嘴喷射方向与H型钢移动方向合成后的水流最终方向垂直于H型钢表面，提高冷却效果，冷却速率为70-150℃/s，通过该装置对成品轧件进行控制冷却，在不增加贵重合金的情况下，可提高轧件的屈服强度70MPa以上，以及提高热轧H型钢的韧性。

公开号为CN101804422A的中国专利申请公开一种大型H型钢轧后超快速冷却装置，其包括上部固定有横移轨道的轨道支座，在冷却台架的下方设置有横移滚轮；冷却单元包括传动侧冷却单元和操作侧冷却单元，传动侧冷却单元与操作侧冷却单元相对称；传动侧冷却单元与操作侧冷却单元分别包括侧喷嘴单元、上喷嘴单位和具有凹槽的侧挡板；侧喷嘴单元包括侧喷嘴箱体及设置在其内侧的侧喷嘴，侧挡板固定在冷却台架上，侧喷嘴箱体固定在侧挡板的外侧；上喷嘴单元设置在侧挡板内侧的上方，在输送轨道电机底座上设置有下喷嘴单元，所述的喷嘴单元与供水管相连接；在供水管上分别设置有电磁流量计、压力传感器和气动开闭阀，所述的电磁流量计、压力传感器和气动开闭阀分别与计算机系统相连接，在该超快速冷却的装置的入口处和出口处分别设置有测温仪。该超快速冷却装置可使H型钢具有良好的组织状态和力学性能。

公开号为CN102069097A的中国专利申请公开一种热轧H型钢轧后冷却系统及工艺，该系统包括控制系统和冷却模块，还包括水箱、进水管路及出水管路；进水管路一侧与供水系统连接，另一侧与水箱连接；出水管路一侧与水箱连接，另一侧与冷却模块连接；该冷却系统出口设有测温仪，用于测温和检测热轧H型钢的尾部温度并将温度反馈给控制系统。所述冷却工艺包括：热轧H型钢进入所述轧后冷却系统，设于上下两侧的冷却喷嘴对准热轧H型钢水平两侧翼缘中心，进行喷水冷却，控制冷却水压为8-10MPa，冷却水流量为400-600m3/h，控制型钢上每一截面连续冷却时间为10-15s，冷却速度控制在30-50℃/s。

H型钢由于其断面结构复杂，在轧制及随后在冷床上冷却的过程中各部分的温度分布不均匀，翼缘与腹板的结合部位温度最高，向翼缘的端部逐渐降低。为了生产高强度的H型钢，目前普遍采用添加合金元素的方法，使得生产成本大大增加；同时在H型钢轧制过程中整个断面常常会出现不均匀的组织状态，最终使H型钢的综合力学性能不能达到生产标准，无法满足用户的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铸轧H型钢冷却装置，以解决现有技术存在的难以根据H型钢断面结构特点进行冷却的问题。

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供一种铸轧H型钢冷却装置，其技术方案如下：