[实用新型]水幕冷却装置

说明书

本实用新型涉及一种用于轧钢控制冷却的水幕冷却装置，特别是用于中厚板或热带轧后控制冷却，也可以用于轧制过程中的控温冷却。

利用钢板轧后余热，进行在线控制冷却，在保证钢板板形尺寸要求的同时，可实现金属组织的优化控制，提高板材的综合力学性能。水幕冷却技术具有冷却效率高、冷却均匀的优点。现有技术中，日本专利昭57-195527、中国专利90225474所述的水幕冷却装置，虽然在解决水幕收缩上有其独到之处，但其结构复杂，不便于维修。而且其水嘴大部分置于集水箱外，在轧制过程中，水嘴在高温下烘烤易产生变形，破坏幕状水流的完整性和均匀性，得不到良好的冷却效果。

本实用新型的目的是提供一种水幕冷却装置，其结构简单，易于维修，水嘴的缝隙和流量可调整，能形成连续、稳定、透明的无幕缩的水幕，能快速成幕和断幕。

本实用新型的目的是这样实现的：水幕冷却装置包含集水箱、进水芯管、排污孔，其特征在于：集水箱为阶梯状的箱体，有利于实现水流的快速成幕和断幕，节流板和稳流板将集水箱分割为进水区和出水区，进水芯管沿集水箱长度方向放置在进水区内，在出水区，沿集水箱长度方向放置两块侧板，两快侧板之间两端部设置引流板，构成水嘴，在两块侧板的两侧下部用横筋板与集水箱固定，横筋板与集水箱之间用密封材料密封。

该水幕冷却装置的进水芯管上沿芯管圆周均匀、交错布置若干个出水孔，孔径大小由入水端至出水端分段逐渐减小，孔径大小和数量要保证出水孔的流通面积大于水嘴流通面积。

节流板板面上均匀设置若干个出水孔，出水孔的孔径大小和数量要保证出水孔的流通面积大于水嘴流通面积而小于进水芯管的出水孔流通面积。

引流板上部和下部与垂直方向的夹角分别为8～12和10～15，水嘴宽度方向纵剖面为曲率逐渐改变的喇叭型。

在水嘴上端两块侧板之间放置斜楔，防止两块侧板变形。

本实用新型的集水箱设计成阶梯状，水嘴上面的气室小，水流充满时间短，有利于快速成幕和断幕；水嘴完全置于集水箱内，不易变形，冷却效果好；水嘴的缝隙和流量可调整，能形成连续、稳定、透明的无幕缩的水幕；侧板和引流板可更换，易于维修。

下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明：

图1是本实用新型水幕冷却装置的剖视图；

图2是本实用新型水幕冷却装置沿A-A面和B-B面的剖视图。

如图1所示：水幕冷却装置的集水箱设计成阶梯状，箱盖5与箱体用螺栓9连接，形成封闭式集水箱，节流板2和稳流板6将集水箱分割为进水区和出水区，进水芯管3沿集水箱长度方向放置在进水区内，并延伸至箱体外部，通过法兰与集水箱连接。在出水区，沿集水箱长度方向放置两块侧板8，两快侧板8之间两端部设置引流板13，构成水嘴12，水嘴的缝隙可离线调整、拆装，便于维修。在两块侧板的两侧下部用横筋板11与集水箱1固定，横筋板11与集水箱1用密封圈密封。

进水芯管3上沿圆周均匀布置若干个出水孔4，孔径大小由入水端至出水端分段逐渐减小，孔径大小和数量要保证出水孔4的流通面积大于水嘴流通面积。进水芯管3可更换和清洗。节流板2板面上均匀设置若干个出水孔，出水孔的孔径大小和数量要保证出水孔的流通面积大于水嘴流通面积而小于进水芯管的出水孔流通面积。节流板2和稳流板6的作用是使进入出水区的水流消能、减速，为水嘴12入口提供相对平稳的流体。因集水箱设计成阶梯状，使水嘴12上面的气室小，水流充满时间短，有利于快速成幕和断幕。集水箱中的水流对侧板8会产生静压力，水嘴12中水流的速度与集水箱中水流的速度不同，对侧板3也会产生静压力，使水嘴的缝隙发生变化，破坏水幕的均匀性和完整性，因此，用立筋板10和横筋板11将两块侧板固定，横筋板11与集水箱用螺栓连接，并且在水嘴12上端两块侧板8之间放置斜楔7，防止水嘴12缝隙变形。水嘴中的水流在下降过程中，由于表面张力、空气阻力以及水流速度变化的影响，使水幕产生横向收缩，而且随水嘴缝隙大小不同而收缩量不同。为解决水幕收缩问题，本实用新型在两块侧板8之间两端部设置了引流板13，两块引流板13与水接触的一侧垂直方向上为曲面，引流板上端和下端与垂直方向的夹角分别为8～12和10～15，使水嘴内部沿宽度方向的纵剖面为曲率逐渐改变的喇叭型，目的是保证水嘴入口水量大于出口水量，同时引导水流向水嘴宽度方向流动，从而形成无幕缩的层流水幕。

生产过程中，一般采用浊环水对中厚板、带钢进行轧后冷却，夹杂物、悬浮物易沉积在集水箱中，为便于清洗，在集水箱底部设有排污孔14，打开排污孔盲板和集水箱上盖就可以对集水箱和节流孔板上的沉积物进行清洗。另外，在集水箱上盖5上设置排气孔15，排出集水箱中的气体，保证集水箱中的水流充满，防止断幕。