[发明专利]轧辊冷却装置及冷却方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金领域，特别涉及一种轧辊冷却装置及冷却方法。

背景技术

钢铁是国民经济的中流砥柱,是国家生存和发展的重要物质保障。钢铁生产包括烧结、炼铁、炼钢、连铸、轧钢等流程，其中，轧钢是使轧件通过轧辊的挤压从而改变形状的过程。按照轧件的温度区分，轧钢生产包括冷轧和热轧两种。热轧时金属塑性高，变形抗力低，使金属改变形状所需要消耗的能量少，是钢铁生产时广泛采用的方法。

热轧时，高温的轧件与轧辊直接接触并产生滑动摩擦，致使轧辊的温度升高。轧辊与轧件直接接触的部位温度升高较快，其余部位温度升高较慢，温度分布不均匀易使轧辊产生不均匀的热膨胀，影响轧辊的热凸度及辊缝的精度，从而降低了钢材的质量。此外，轧辊温度过高也容易产生安全事故，因此轧辊在工作时需要及时冷却。

现有技术中，对于通常采用一对圆柱体轧辊的螺纹钢生产线，冷却水管设置于轧辊上方，喷头垂直喷冷却水，冷却水与轧辊表面的接触面积较小，且位于轧辊上方的喷头很难针对轧辊与轧件直接接触部位喷水，冷却效果较差。轧辊冷却不及时，易出现裂纹、掉块，甚至断辊等，使得轧辊磨损加快，使用寿命缩短。

轧辊在使用过程中，可能是单槽工作，也可能是双槽工作或多槽工作，其工作槽不是固定的，会沿着辊面移动；轧辊在使用过程中也会由于磨损而直径减小，从而使轧辊与冷却水管喷头的距离增加。现有技术中，冷却水管都是直接与主管道焊接在一起，与轧辊的距离不能调节，当轧辊的工作槽变换时，冷却水可能无法及时使轧辊温度最高的部分冷却。

此外，轧辊生产过程中，由于温度较高，会在轧辊槽表面形成一层蒸汽膜，喷头与轧辊距离增加时，冷却水到达轧辊的压力变小，为了冲破蒸汽膜，必须增加冷却水的压力和流量，这会增加对冷却水加压和流量控制系统的负荷。

另外，由于冷却轧辊采用的冷却水为循环水，其中夹杂着铁屑、灰尘等杂质，容易造成喷头的堵塞，现有技术中，由于冷却水管与主管道焊接在一起，造成喷嘴难以更换，或喷嘴更换时间较长，降低了生产效率。

可见，现有技术中的轧辊冷却装置和冷却方法，对轧辊的冷却效果较差，且不易更换。

发明内容

本发明实施例中提供了一种轧辊冷却装置，能提高轧辊的冷却效果。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

一方面，提供了一种轧辊冷却装置，包括：

第一主冷却水管11，与冷却水干管10相连；

第二主冷却水管12，与所述冷却水干管10相连，其中，所述第一主冷却水管11至出钢口延长线20的距离小于所述第二主冷却水管12至所述出钢口延长线20的距离；

主喷头13，与所述第一主冷却水管11相连，所述主喷头13的出水方向与所述出钢口延长线20之间的夹角为第一夹角30；

弧形冷却水管14，与所述第二主冷却水管12相连，所述弧形冷却水管14为圆弧形，所述弧形冷却水管14的圆心与同侧的轧辊50的圆心重合；

多个辅喷头15，与所述弧形冷却水管14相连，每个所述辅喷头15的出水方向与对应辅喷头15的径向方向的夹角为第二夹角31，其中，所述辅喷头15的径向方向为所述辅喷头15与所述弧形冷却水管14的连接点的中心与所述弧形冷却水管14的圆心的连线。

可选的，所述弧形冷却水管14为1/3圆周至1/2圆周。

可选的，所述第一夹角30的度数为15度到30度；

所述第二夹角31的度数为15度到30度。

可选的，靠近所述出钢口延长线20的辅喷头15的分布密度大于远离所述出钢口延长线20的辅喷头15的分布密度。

可选的，所述辅喷头15的出水口为梯形或楔形；

所述辅喷头15靠近辅喷头出水口151的横截面积小于远离辅喷头出水口151的横截面积。

可选的，所述第一主冷却水管11和第二主冷却水管12分别通过可更换软管18与所述冷却水干管10相连。

可选的，所述冷却水干管10通向第一主冷却水管11处设置有第一水阀41；

所述冷却水干管10通向第二主冷却水管12处设置有第二水阀42。

可选的，所述冷却装置还包括支撑板16，所述支撑板16的底部设置有第一通孔161，所述支撑板16的顶部设置有第二通孔162，所述第一通孔161的轴线和第二通孔162的轴线平行；

所述第一主冷却水管11穿过所述第一通孔161，所述第二冷却水管12穿过所述第二通孔162；