[发明专利]一种涡旋湍流管列式双供水高效水冷喷嘴

说明书

技术领域

本发明涉及冶金轧钢领域，尤其涉及一种涡旋湍流管列式双供水高效水冷喷嘴。

背景技术

穿水冷却工艺是高速线材轧制在线热处理、确保产品表面质量、内在物理性能的重要工艺装备。喷嘴是这套重要工艺装备中不可缺少的重要元件。目前，在国内外高速线材轧制生产线上所使用的穿水冷却设备中的喷嘴依旧停留在传统的结构上。如图1、图2所示：(原美国摩根技术)，图中：1：本体、2：螺塞、3：端盖、4：螺栓。

工作原理：轧件由端盖3喇叭口进入喷嘴沿孔型内腔作直线运动(每秒65-95M)，冷却水(系统供水压力0.4-0.6MPa，水温：常温)由本体1入水口注入喷嘴内对轧件(精轧机出口轧制温度：1020-1040°)进行冷却。

缺陷如下： 

1.在冷却过程中，轧件与冷却水之间由于热蒸气的作用而产生热气隔膜，气膜的产生导致冷却水不能对轧件进行充分冷却，造成对轧件单位时间内冷却效果不好，降低了应有的热交换能力，如图3所示，图3中：A：轧件、B：热蒸气区、C：冷却区。

2.由于轧件进入喷嘴后的运动是沿导向孔底部运动(轧件自身重量因素)，客观上造成冷却水不能对轧件进行有效的均匀冷却，如图4所示，图4中：A：轧件、B：冷却区。

图4所示，轧件上部冷却介质的容积向轧件下部逐渐缩小，在统一压力不变的情况下，上下冷却水的容积、流量在单位时间内不一致，导致上下热交换程度不统一，轧件不能得到均匀的冷却(温度偏差)，从而导致产品材料内在结晶颗粒大小不均匀，经相变后产品的力学性能不统一，影响了产品的 内在质量。由于产品上下热交换程度不一致(温度偏差)，势必导致产品的表面色泽不同而产生阴阳面，影响了产品的表面质量。

3.由于进行热交换时产生的热蒸气致使导向孔内的压力增大，从而增大了轧件的运动阻力和冷却水进入阻力，容易造成堆钢事故和因冷却水流量的较少而致使热交换能力降低。

4.传统结构的喷嘴是整体结构(如图1所示)，当导向孔磨损后无法再用而整体报废，使用寿命短，生产成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种涡旋湍流管列式双供水高效水冷喷嘴，以解决上述技术问题。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种涡旋湍流管列式双供水高效水冷喷嘴，其特征在于：包括第一本体和第二本体，所述第二本体的左端与第一本体连接成一个整体，所述第二本体的右端连接排压半管，所述第一本体的左端安装有涡旋喷嘴，所述第一本体的右端内侧依次安装有湍流半管A、湍流半管B，所述第一本体的下侧设置有第一进水口，第一进水口通向涡旋喷嘴；所述第二本体的左端安装有排压涡旋喷嘴，所述第二本体的右端内侧依次安装有湍流半管A、湍流半管B，所述第二本体的下侧设置有第二进水口，第二进水口通向排压涡旋喷嘴。

所述涡旋喷嘴一端设置有用于安装固定的法兰，另一端设置螺旋水道，螺旋水道设置在锥面上。

所述排压涡旋喷嘴一端设置有用于安装固定的凸台，另一端设置螺旋水道，螺旋水道设置在锥面上。

所述湍流管A为两端设置成喇叭口形状，湍流管A与湍流管B串接。

所述排压半管上设置有排水孔。

注入的冷却水经过喷嘴上的螺旋水道促使冷却水形成涡旋状态，把原直线运动的冷却水变为螺旋运动，螺旋线展开后大于直线长度，在单位时间不变的情况下延长了对轧件的冷却时间，提高单位时间内热交换能力。(螺旋线展开公式l=L2+4π2K2R2]]>)。