[实用新型]在冷床上加速冷却钢管的装置

说明书

本实用新型涉及一种加速冷却钢管的装置，特别适用于热轧机后部冷床上大面积滚动前进钢管的在线冷却，对提高钢管的机械强度以及生产非调质高强度钢管和强化管状工具具有特殊作用。

在热轧无缝钢管轧机后部，需对轧后的钢管进行在线冷却。已有技术中，常规的冷却方式主要是在输送辊道上自然空冷，风机风冷或浇水冷却等，它们的冷却速度通常在0.3～3℃／s范围内，冷却强度低，且冷却效果不均匀，更重要的是这些冷却方法达不到金属相变要求，因此根本无法提高和改变成材的机械性能。

基于上述情况，本实用新型提出一种在冷床上加速冷却钢管的装置，这种装置安装在冷床上部，利用冷床上成材钢管集中的特点，通过旋芯喷嘴进行多级连续强制冷却，冷却速度可达5～15℃／s，并通过对开冷和终冷温度以及冷却强度的控制，实现调质功能。这种装置构造简单，易于操作，省时省水。

本实用新型的结构和功能结合附图说明如下。

附图有：

图1.冷却装置构成示意图

图2.集管结构及冷却水覆盖宽度示意图

图3.旋芯式喷嘴结构图

如图1所示，本实用新型的在冷床上加速冷却钢管的装置主要由水源（1）、进水球阀（2）、（4）、（11）、高压水泵（3）、止回阀（5）、（7）、流量计（6）、截止阀（8）、（10）、压力表（9）、集管（12）、∩型导管（13）、喷嘴（14）等构成。装置中集管（12）与∩型导管（13）、喷嘴（14）构成如图2所示为羊头状结构，也就是说每根集管上有二排喷嘴，且∩型导管（13）在集管（12）上方两侧连接，喷嘴（14）接在∩型导管（13）的端头，喷嘴（14）纵向间距为A，横向间距为0.866A，冷却水的覆盖宽度为b＝πdn（d为被冷却钢管直径，n为钢管滚动周数）。图2中的D为单嘴冷却水覆盖直径，H为喷嘴下沿与被冷却钢管（15）中心线的距离。图3展示了喷嘴（14）的详细构造，主要由外套（14a）和旋芯（14b）组成，旋芯（14b）呈螺旋状，旋纹升角为30～35°且在旋芯（14b）的中心有一个2－6园孔，喷嘴（14）的接口外径φ₁＝28－32，螺纹外径G＝21，唇厚孔深1₁＝6－10，混合室深度1₂＝17－23，旋芯高度1₃＝18－32，喷口直径φ₂＝3－5，冷却水经高压水泵（3）输入集管（12）后，再经∩型导管（13）进入喷嘴（14），进入喷嘴（14）中的水将被旋芯（14b）旋流，最后从喷口呈弥散状态喷出，从而实现均匀冷却的目的。为了防止冷却水中杂质堵塞喷嘴，本装置中采取了高位集管、顶部引水的∩型导管和较大出口的喷嘴，为使小粒杂质通过而阻止大粒杂质，∩型导管的总体流通面积大于集管，而喷嘴的出口总体流通面积小于集管，从而可造成冷却水在∩型导管中呈低压、低速或虹吸流动，大粒杂质就不会吸入∩型导管中，从而避免了“堵塞”现象，并实现喷嘴高速喷出功能。

本实用新型的在冷床上加速冷却钢管的装置，垂直布置在冷床上方，视具体情况可设一组或几组，其冷却水量和水压可分别由各阀门控制，由于冷却速度大可实现调质功能。

本实用新型的在冷床上加速冷却钢管装置所用冷却水，经收集处理后可循环使用。