[实用新型]一种穿水冷却系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及金属轧制的冷却设备技术领域，尤其涉及一种穿水冷却系统。

背景技术

控制冷却是通过控制钢材的冷却速度来达到改善钢材的组织和性能的目的。由于热轧变形的作用，促使变形奥氏体向铁素体转变温度提高，相变后的铁素体晶粒容易长大，造成力学性能降低。为了细化铁素体晶粒，减小珠光体片层间距，阻止碳化物在高温下析出，以提高析出强化效果，而采用人为有目的控制冷却过程的工艺即为控制冷却。控制轧制和控制冷却能使钢材的形变强化和相变强化有效结合，两种强化效果相加，可进一步提高钢材的强韧性和获得合理的综合力学性能。目前，连续式小型棒材轧机上应用最广泛的是棒材轧后余热淬火及自回火工艺，又称为QTB或QTR工艺。该工艺是利用终轧后轧件自身的热量，使之通过专门设定的穿水冷却水箱，准确控制轧件的冷却速度，从而获得所需要的组织和性能的一种方法。

穿水冷却装置的基本原理是使棒材穿过一根导管，同时在导管内充满冷水，从而对棒材进行冷却降温。

但在实际操作时，冷水接触棒材后会急速汽化，从而在棒材表面形成一个气体层，阻碍传热，这种效应会严重影响穿水冷却的冷却效果。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：针对上述现有技术的不足，提供一种穿水冷却系统，该系统在导管上设置若干收缩段，从而使水流经过收缩段时形成紊流，该系统还在螺旋收缩段上设置旋线，迫使水流发生旋转，增强水流的混乱状态，从而使紊流更加无序，旋转和紊流的双重作用可以有效打破棒材表面的气体层，加强冷水与棒材的有效接触，提高穿水冷却的冷却效率。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种穿水冷却系统，其包括导位装置、穿水冷却器、导管、收水器和阻水器，穿水冷却器具有进水口和喷嘴，收水器具有出水口，导管具有若干收缩段，收缩段至少有三个，所有收缩段中至少有两个为支撑收缩段，所有收缩段中至少有一个为螺旋收缩段，支撑收缩段的内径小于螺旋收缩段的内径，螺旋收缩段的内壁上具有用于迫使水流旋转的旋线。

进一步地，出水口和进水口之间设有回水管。

具体地，喷嘴的射流方向与水平线的夹角为20±1度。

具体地，螺旋收缩段为左旋收缩段或右旋收缩段，其中左旋收缩段的旋线为左旋旋线，右旋收缩段的旋线为右旋旋线。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

1、本实用新型在导管内设有若干收缩段，水流经过这些收缩段时流速加快，并在收缩段后形成紊流，从而对棒材表面的气体层产生冲击。

2、本实用新型还将收缩段分为支撑收缩段和螺旋收缩段，并在螺旋收缩段内设置旋线，水流经过螺旋收缩段时会发生旋转，增强水流的混乱状态，从而使紊流更加无序，旋转和紊流的双重作用可以有效打破棒材表面的气体层，加强冷水与棒材的有效接触，提高穿水冷却的冷却效率；支撑收缩段用于对棒材整体进行支撑，防止棒材与螺旋收缩段的旋线发生刮擦。

总之，本实用新型相对于现有技术具有更好的冷却效果，非常实用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中导管的结构示意图。

图中：1、棒材；2、导位装置；3、穿水冷却器；4、导管；41、支撑收缩段；42、螺旋收缩段；5、收水器；6、阻水器；7、压缩空气入口；8、回水管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例一：

如图1和2所示，一种穿水冷却系统，其包括导位装置2、穿水冷却器3、导管4、收水器5和阻水器6，穿水冷却器3具有进水口和喷嘴，喷嘴的射流方向与水平线的夹角为20±1度，收水器5具有出水口，出水口和进水口之间设有回水管8，导管4具有6个收缩段，其中两头的收缩段为支撑收缩段41，中间的收缩段为螺旋收缩段42，支撑收缩段41的内径小于螺旋收缩段42的内径，螺旋收缩段42的内壁上具有用于迫使水流旋转的左旋旋线。

此外，螺旋收缩段42的旋线也可以是右旋旋线。

本实用新型在导管4上设置若干收缩段，从而使水流经过收缩段时形成紊流，该系统还在螺旋收缩段42上设置旋线，迫使水流发生旋转，增强水流的混乱状态，从而使紊流更加无序，旋转和紊流的双重作用可以有效打破棒材1表面的气体层，加强冷水与棒材1的有效接触，提高穿水冷却的冷却效率，效果更好。

需要指出的是，以上具体实施方式只是本专利实现方案的具体个例，没有也不可能覆盖本专利的所有实现方式，因此不能视作对本专利保护范围的限定；凡是与以上案例属于相同构思的实现方案，均在本专利的保护范围之内。