[发明专利]一种芯棒的冷却工艺方法及其装置

说明书

本发明涉及芯棒的冷却技术领域，尤其是涉及一种芯棒的冷却工艺方法及其装置。所述芯棒的冷却工艺方法，包括如下步骤：对芯棒进行气雾冷却；其中，测定芯棒的温度T，根据温度T对芯棒沿轴向分段调控气雾冷却的气雾量。所述装置包括中空箱体、平行排列的冷却环、空气管道、水管道、温度探测器和控制器。本发明根据芯棒沿轴向的实际温度，根据不同点的实际温度，对芯棒进行不同气雾量的气雾冷却，以使得对芯棒轴向温度的精准降温，有效改善在连续轧制过程中因芯棒轴向温度不均导致的产品壁厚不均和芯棒磨损不均的问题。

技术领域

本发明涉及芯棒的冷却技术领域，尤其是涉及一种芯棒的冷却工艺方法及其装置。

背景技术

芯棒是顶管机组参与钢管变形的重要工模具，其消耗量较大，并且芯棒的质量和成本直接关系到钢管生产的质量和效益。其中，在生产过程中，芯棒的温度均匀性直接影响到钢管的纵向壁厚均匀性和芯棒自身的磨损均匀性。比如，芯棒表面温度不均匀，导致钢管内壁温度不均匀，金属塑性变形滑移不一致，造成局部壁厚偏薄，造成钢管缺陷。

芯棒采用多支在线循环使用，每次轧制结束后受顶管机制特性的影响，导致芯棒从头部至尾部在轴向上呈现温度从高至低的不均匀性。而现有技术中，仅通过风扇打击产生的水雾定点对芯棒的头部进行冷却，存在冷却能力不足，且冷却效果可控性差，不能实现全长范围内的冷却等缺点。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种芯棒的冷却工艺方法，所述工艺方法能够对芯棒使用长度范围的芯棒进行精准降温，并且可实现芯棒轴向和径向冷却的均匀性，提高芯棒冷却后的温度均匀性，有效解决了现有技术因芯棒温度不均导致的钢管壁厚不均的问题。

本发明的第二目的在于提供一种芯棒的冷却装置，所述装置相比于传统装置，处理得到的芯棒冷却均匀性好，从而使得制备得到的钢管的性能优良。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种芯棒的冷却工艺方法，包括如下步骤：对芯棒进行气雾冷却；

其中，测定芯棒的温度T，根据温度T对芯棒沿轴向分段调控气雾冷却的气雾量。

现有技术中，仅通过风扇打击产生的水雾定点对芯棒的头部进行冷却，存在冷却能力不足，且冷却效果可控性差，不能实现全长范围内的冷却等缺点。

本发明的芯棒的冷却工艺方法，根据芯棒沿轴向的实际温度，根据不同点的实际温度，对芯棒进行不同气雾量的气雾冷却，芯棒温度较高的段，开启的喷嘴数量多，对应的气雾量相对较大，而芯棒温度较低的段，开启的喷嘴数量少或不开启，气雾量相对较小，以使得对芯棒轴向温度的精准降温，有效改善在连续轧制过程中因芯棒轴向温度不均导致的产品壁厚不均和芯棒磨损不均的问题。

优选的，对芯棒进行气雾冷却后，测定芯棒沿轴向的温度T₁，若T₁大于预设温度T₀，则再次进行气雾冷却，根据温度T₁对芯棒沿轴向分段调控气雾冷却的气雾量。

其中预设温度T₀可以根据后续实际需求进行设置，比如100℃，200℃，300℃等等。

在一次气雾冷却后，对芯棒的温度进行测定，若测定的实际温度与预设温度相适应，则完成芯棒的冷却，无需继续冷却；若测定的实际温度高于预设温度，根据芯棒沿轴向的实际温度，按照一定气雾量要求，再次进行气雾冷却以对芯棒进行精准降温。

优选的，所述气雾冷却包括：将压缩空气与水混合喷出，形成气雾。更优选的，所述压缩空气的压力为0.5-1MPa。进一步优选的，所述压缩空气与水的体积比为1﹕(0.8-1.2)，优选1﹕1。

优选的，所述水的温度为20-40℃。