一種棒線材軋后控冷裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋼鐵冶煉領(lǐng)域，具體涉及棒線材控冷工藝生產(chǎn)中控冷后的軋件溫度穩(wěn)定控制，更具體其涉及棒線材軋后控冷裝置和冷卻方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在棒線材生產(chǎn)中，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定不得有影響鋼材使用性能的其它組織(如基圓上出現(xiàn)的回火馬氏體組織)存在，但如果將軋后溫度穩(wěn)定控制在奧氏體相區(qū)下限，仍為采用低合金的坯料來(lái)生產(chǎn)高性能的產(chǎn)品，以期達(dá)到低成本的目的。在國(guó)外的標(biāo)準(zhǔn)中，比如英標(biāo)、港標(biāo)、澳標(biāo)等，并沒(méi)有乳后控冷工藝的限制，但對(duì)性能穩(wěn)定性有很尚的要求。
[0003]棒線材軋后控冷工藝生產(chǎn)中，控冷溫度決定產(chǎn)品內(nèi)部金相組織狀態(tài)，金相組織影響產(chǎn)品物理性能。
[0004]目前軋后控冷技術(shù)多采用兩段或三段較長(zhǎng)直噴或湍流式冷卻器，乳件在冷卻器內(nèi)降溫后，斷面溫度不均勻，表面溫度低、芯部溫度高。并且欠缺持續(xù)推力的軋件脫離終軋機(jī)助推后，前行的軋件受冷卻器摩擦阻力的影響通條溫度不均衡；這些因素造成軋件組織的不均衡，性能的波動(dòng)，尤其對(duì)大規(guī)格棒線材影響更為明顯。
[0005]隨著棒線材生產(chǎn)工藝的不斷進(jìn)步，控乳乳制和控制冷卻等新工藝新技術(shù)在高強(qiáng)鋼筋、超細(xì)晶粒鋼筋等領(lǐng)域不斷得到應(yīng)用，但棒線材軋后控制冷卻仍然存在著鋼筋通條溫度穩(wěn)定控制與高效生產(chǎn)的矛盾，特別在大規(guī)格鋼筋生產(chǎn)過(guò)程中表現(xiàn)突出，鋼筋通條溫度不能穩(wěn)定控制，導(dǎo)致鋼筋內(nèi)部組織不均衡，性能不穩(wěn)定，因此尋找一種大規(guī)格鋼筋軋后控冷工藝溫度穩(wěn)定控制模型成為高強(qiáng)鋼筋生產(chǎn)新工藝新技術(shù)應(yīng)用的迫切需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種棒線材軋后控冷裝置，該裝置采用“快速冷卻+多段連續(xù)緩冷”新的棒線材軋后控冷，加以冷卻水壓、水量分段調(diào)節(jié)，可以實(shí)現(xiàn)軋件控冷后溫度的精準(zhǔn)穩(wěn)定控制。本發(fā)明還提供了相應(yīng)的一種棒線材軋后控冷方法。
[0007]本發(fā)明提供了一種棒線材軋后控冷裝置，所述棒線材軋后控冷裝置按照棒線材被冷卻的順序依次設(shè)置有輸送輥道組、快速冷卻裝置和緩冷裝置，所述快速冷卻裝置包括高壓金屬軟管，所述棒線材經(jīng)輸送輥道組進(jìn)入快速冷卻裝置降溫，后進(jìn)入緩冷裝置降溫。
[0008]優(yōu)選的，所述棒線材軋后冷卻裝置包括一組以上的輸送輥道。
[0009]優(yōu)選的，所述輸送輥道勻速輸送棒線材。
[0010]所述輸送輥道組給軋件提供了穩(wěn)定的前行速度，保證軋件在軸線方向上的每個(gè)點(diǎn)在冷卻器中的通過(guò)時(shí)間均衡。所述輸送輥道可單獨(dú)成組，也可以根據(jù)需要成組配置，而不影響其他規(guī)格工藝生產(chǎn)布置。輸送輥道組對(duì)于大規(guī)格棒線材軋后控冷工藝生產(chǎn)時(shí)對(duì)軋件溫度控制穩(wěn)定性有著更好的效果。所述托輥裝置減少了軋件前行的摩擦阻力，同時(shí)杜絕了軋件對(duì)湍流式冷卻器內(nèi)腔組件的磨損，保持了內(nèi)腔組件的角度組合，保證每個(gè)時(shí)間點(diǎn)本模型對(duì)軋件冷卻效果的一致性。
[0011]優(yōu)選的，所述快速冷卻裝置水量約400-1000m3/s，水壓為1.2MPa_l.5MPa.
[0012]優(yōu)選的，所述緩冷裝置中包含托輥裝置和多根短湍流式冷卻器。
[0013]所述每段持續(xù)緩冷裝置都包含3-4段短湍流式冷卻器，實(shí)現(xiàn)了熱交換后熱水的及時(shí)排出，冷卻水的及時(shí)補(bǔ)充，避免了長(zhǎng)冷卻器熱水留存對(duì)軋件冷卻效果的影響，在無(wú)需很大水壓的情況下實(shí)現(xiàn)對(duì)軋件較好的冷卻效果，每段短湍流式冷卻器都配置獨(dú)立進(jìn)水管，通過(guò)水量水壓的調(diào)節(jié)分配實(shí)現(xiàn)軋件溫度精準(zhǔn)穩(wěn)定的控制。
[0014]優(yōu)選的，所述短湍流式冷卻器的總水量為300m3/s-400m3/s，水壓為0.7MPa_0.8MPa。
[0015]優(yōu)選的，所述短湍流式冷卻器的水量按棒線材的冷卻方向依次遞減。
[0016]優(yōu)選的，所述短湍流式冷卻器的水量按棒線材的冷卻方向依次遞減。
[0017]優(yōu)選的，所述裝置還包括增壓泵組，所述增壓泵組和快速冷卻裝置和短湍流式冷卻器連接，所述增壓泵組包括至少一臺(tái)增壓水泵。所述增壓泵組是指根據(jù)工藝需要確定工頻水泵和變頻水泵的組合，但至少選用一臺(tái)變頻水泵，以實(shí)現(xiàn)水壓的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。
[0018]優(yōu)選的，所述裝置還包括水量水壓調(diào)節(jié)閥組，所述水量水壓調(diào)節(jié)閥組包括設(shè)置于高壓金屬軟管以及短湍流式冷卻器上的水量水壓調(diào)節(jié)閥。所述控制閥組是指對(duì)快速冷卻裝置和三段緩冷裝置所需水量水壓的調(diào)節(jié)閥的組合，以實(shí)現(xiàn)不同裝置中冷卻水壓、水量分段調(diào)整。
[0019]本發(fā)明還提供了一種棒線材軋后控冷方法，所述方法包括:將棒線材在輸送輥道組的傳送下依次被快速冷卻裝置、緩冷裝置冷卻，所述快速冷卻裝置將線棒材的表面溫度冷卻至750-850攝氏度，所述緩冷裝置將線棒材的表面冷卻至450-700攝氏度。
[0020]優(yōu)選的，所述快速冷卻裝置冷卻線棒材時(shí)，降溫速率為140_160°C /s，優(yōu)選160°C /
So
[0021]優(yōu)選的，根據(jù)工藝需要，緩冷裝置可以將線棒材的表面冷卻至前述溫度范圍內(nèi)任一溫度點(diǎn)，并保證穩(wěn)定控制在這一溫度點(diǎn)的± 15°C區(qū)間內(nèi)。更優(yōu)選的，此過(guò)程中降溫速率<900C /S。
[0022]優(yōu)選的，所述輸送輥道將棒線材勻速向前輸送。
[0023]本發(fā)明中所述快速冷卻裝置可以實(shí)現(xiàn)軋件強(qiáng)制快速大降溫，持續(xù)緩冷裝置中短湍流式冷卻器使熱水及時(shí)排出，后續(xù)冷卻水的及時(shí)補(bǔ)充，在無(wú)需很大水壓的情況下實(shí)現(xiàn)對(duì)軋件較好的冷卻效果；持續(xù)緩冷裝置中托輥裝置減少了軋件對(duì)湍流式冷卻器內(nèi)腔組件的磨損，保持了內(nèi)腔組件的角度組合，保證每個(gè)時(shí)間點(diǎn)本模型對(duì)軋件冷卻效果的一致性。通過(guò)增壓泵組和每段水量水壓控制閥組對(duì)水量水壓的調(diào)節(jié)分配，由快速冷卻裝置+多段緩冷裝置實(shí)現(xiàn)棒線材控冷后軋件溫度精準(zhǔn)穩(wěn)定的控制。
[0024]本發(fā)明克服了棒線材常規(guī)軋后控制冷卻技術(shù)在溫度控制穩(wěn)定性上的不足，采用“快速冷卻+多段連續(xù)緩冷”新的軋后控冷工藝模型，增設(shè)輸送輥道組和托輥裝置，加以冷卻水壓、水量分段調(diào)整，實(shí)現(xiàn)棒線材軋后控冷工藝生產(chǎn)時(shí)工藝溫度穩(wěn)定控制，溫度的穩(wěn)定控制保證了成品內(nèi)部組織狀態(tài)的一致性，從而達(dá)到了對(duì)性能的穩(wěn)定控制?？焖倮鋮s裝置+多段緩冷裝置所需布置空間與常規(guī)兩端或三段長(zhǎng)冷卻器所占空間基本相同，對(duì)生產(chǎn)線布置沒(méi)有影響，在原留有軋后控冷布局的生產(chǎn)線通過(guò)工藝改造即可實(shí)現(xiàn)，而無(wú)需破壞原生產(chǎn)線的空間布局，節(jié)約部分投資。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為本模型的設(shè)備布置示意圖；
[0026]圖2a-圖2c為快速冷卻裝置結(jié)構(gòu)示意圖；其中圖2a為其主視圖，圖2b為其側(cè)視
[0027]圖，圖2c為其俯視圖。
[0028]圖3為緩冷裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]附圖標(biāo)識(shí):
[0030]1、輸送輥道組；2、快速冷卻裝置；3、水量水壓調(diào)節(jié)閥組；4、高壓金屬軟管；5、緩冷裝置；6、增壓閥組；7、短湍流式冷卻器；8、托輥裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0031]如下為本發(fā)明的實(shí)施例，其僅用作對(duì)本發(fā)明的解釋而并非限制。
[0032]如圖1-3所示，一種棒線材軋后控冷裝置，所述棒線材軋后控冷裝置按照棒線材被冷卻的順序依次設(shè)置有輸送輥道組1、快速冷卻裝置2和緩冷裝置5，所述快速冷卻裝置2包括高壓金屬軟管4，所述棒線材經(jīng)輸送輥道組進(jìn)入快速冷卻裝置2降溫，后進(jìn)入緩冷裝置5降溫。所述緩冷裝置5包含托輥裝置8和若干根短湍流式冷卻器7。所述裝置還包括增壓泵組6，所述增壓泵6組和快速冷卻裝置2和短湍流式冷卻器7連接，所述增壓泵組包括至少一臺(tái)增壓水泵。所述裝置還包括水量水壓調(diào)節(jié)閥組3，所述水量水壓調(diào)節(jié)閥組3包括設(shè)置于高壓金屬軟管以及短湍流式冷卻器上的水量水壓調(diào)節(jié)閥。
[0033]軋件經(jīng)末道次軋制后由輸送輥道組保持一定的前進(jìn)速度，其中輸送輥道組可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)布局及工藝需要設(shè)置多組，變頻控制速度根據(jù)需要可調(diào)節(jié)，進(jìn)入快速冷卻裝置進(jìn)行強(qiáng)制大降溫，其中快速冷卻裝置水量約800m3/s，水壓為1.2MPa-l.5MPa，軋件通過(guò)快速冷卻裝置后局部溫度不均衡，其溫度在750-850攝氏度區(qū)間，通條溫差約100攝氏度，此時(shí)線棒材進(jìn)入多段持續(xù)緩冷裝置，通過(guò)調(diào)節(jié)閥組對(duì)每段中每根短湍流式冷卻器進(jìn)行水量水壓按需分配調(diào)節(jié)(短湍流式冷卻器可根據(jù)軋制規(guī)格不同合理選擇不同內(nèi)孔直徑，水量水壓調(diào)節(jié)遵循依次遞減的原則，三段冷卻裝置總水量300m3/s-400m3/s和水壓0.7MPa_0.8MPa，期間通過(guò)增壓泵組調(diào)節(jié)總體水量水壓的穩(wěn)定供給，乳件經(jīng)過(guò)本工藝模型后實(shí)現(xiàn)溫度的穩(wěn)定控制，可實(shí)現(xiàn)控制在450°C _700°C區(qū)間內(nèi)任一溫度點(diǎn)，并保證穩(wěn)定控制在這一溫度點(diǎn)的±15°C區(qū)間內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種棒線材軋后控冷裝置，其特征在于，所述棒線材軋后控冷裝置按照棒線材被冷卻的順序依次設(shè)置有輸送輥道組、快速冷卻裝置和緩冷裝置，所述快速冷卻裝置包括高壓金屬軟管，所述棒線材經(jīng)輸送輥道組進(jìn)入快速冷卻裝置降溫，后進(jìn)入緩冷裝置降溫。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的棒線材軋后控冷裝置，其特征在于，所述快速冷卻裝置冷卻線棒材時(shí)所使用的水量為400-1000m3/s，水壓為1.2MPa_l.5MPa。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的棒線材軋后控冷裝置，其特征在于，所述緩冷裝置中包含托輥裝置和若干根短湍流式冷卻器。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的棒線材軋后控冷裝置，其特征在于，所述短湍流式冷卻器冷卻線棒材時(shí)所使用的總水量為300m3/s-400m3/s，水壓為0.7MPa_0.8MPa。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的棒線材軋后控冷裝置，其特征在于，所述短湍流式冷卻器的水量按棒線材的冷卻方向依次遞減。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的棒線材軋后控冷裝置，其特征在于，所述裝置還包括增壓泵組，所述增壓泵組和快速冷卻裝置和短湍流式冷卻器連接，所述增壓泵組包括至少一臺(tái)增壓水泵。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的棒線材軋后控冷裝置，其特征在于，所述裝置還包括水量水壓調(diào)節(jié)閥組，所述水量水壓調(diào)節(jié)閥組包括設(shè)置于高壓金屬軟管以及短湍流式冷卻器上的水量水壓調(diào)節(jié)閥。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的棒線材軋后控冷裝置，其特征在于，所述輸送輥道勻速輸送棒線材。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種棒線材軋后控冷裝置，所述裝置按照棒材被冷卻的順序依次設(shè)置有輸送輥道組、快速冷卻裝置和緩冷裝置，所述快速冷卻裝置包括高壓金屬軟管，所述棒線材經(jīng)輸送輥道組進(jìn)入快速冷卻裝置降溫，后進(jìn)入緩冷裝置降溫。本發(fā)明通過(guò)快速冷卻裝置和多段緩冷裝置的組合，可以實(shí)現(xiàn)棒線材控冷后軋件溫度精準(zhǔn)穩(wěn)定的控制。
【IPC分類(lèi)】B21B37/74
【公開(kāi)號(hào)】CN104959387
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510459757
【發(fā)明人】吳昌飛, 李劍, 苗增軍, 趙英亮, 趙瑞明, 武劍, 張凱
【申請(qǐng)人】山東鋼鐵股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年10月7日
【申請(qǐng)日】2015年7月30日