[其他]熱軋鋼管余熱處理及其冷卻裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86103933
• 申請日: 1986-06-12
• 公開（公告）號: CN86103933B
• 公開（公告）日: 1987-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周民生;陳恩博;付貴山;劉懷文;紀(jì)志華;鐘定福;鄭家棟
• 申請（專利權(quán)）人: 冶金工業(yè)部鋼鐵研究總院;上海第一鋼鐵廠
• 主分類號: C21D1/667
• 分類號: C21D1/667;C21D9/08
• 代理公司: 冶金專利事務(wù)所
• 代理人: 成光祜

本發(fā)明屬于鋼管熱處理工藝及其冷卻裝置。主 要適用于鋼管減徑余熱處理或定徑余熱處理或一般 鋼管熱處理。

近年來，國內(nèi)外在無縫鋼管生產(chǎn)和使用中，為了 強化鋼管綜合機械性能，調(diào)整管材強度和塑性的良好 配合及韌性儲備，促使形變熱處理，余熱淬火以及使 用部門的熱處理新工藝發(fā)展，鋼管冷卻裝置是上述新 工藝的關(guān)鍵設(shè)備。

目前，國際上比較先進的鋼管淬火冷卻裝置是日 本鋼管(株)中央研究所等研制的新式直接淬火法 (《鐵と鋼》1985，V71，No.8，P965)。該方法是把熱 軋鋼管送入布置成鞍形的支承輥道后，用夾頭將鋼管 的一端夾緊，動力驅(qū)動夾頭旋轉(zhuǎn)，進而帶動鋼管旋轉(zhuǎn)， 隨后將冷卻水從夾頭端以高速射入管內(nèi)進行內(nèi)冷，并 同時采用縫隙式上噴口層流水膜冷卻方式進行外 冷。其主要優(yōu)點是，管內(nèi)可實現(xiàn)高速射流，便于強化 冷卻，并可使長管軸向冷卻均勻，由于鋼管旋轉(zhuǎn)，又可 確保鋼管徑向尤其是圓周方向冷卻均勻。較以前的 傳統(tǒng)淬火方法可減小冷后的彎曲變形。其缺點是該 裝置對冷前的熱態(tài)鋼管無迅速矯直作用；對冷前熱態(tài) 鋼管的平直度要求高，即適應(yīng)能力差；采用旋轉(zhuǎn)夾頭， 由管端拖動冷前熱態(tài)鋼管旋轉(zhuǎn)容易造成鋼管扭曲變 形，尤其對管身較長的小口徑薄壁管更為不利；另外， 外冷采用縫隙式上噴口層流水膜冷卻方式，當(dāng)冷卻水 碰擊管壁后容易產(chǎn)生二次水冷卻現(xiàn)象，以致造成冷卻 不均勻。該方法在冷卻過程中，被冷鋼管僅作旋轉(zhuǎn)， 無軸向平移運動，使冷卻缺少均勻化作用，并且縫隙 式上噴口層流水膜冷卻裝置，在制造安裝調(diào)試方面的 技術(shù)要求和難度都比較高。

本發(fā)明的目的在于提供一種能充分發(fā)揮材料性 能潛力，節(jié)約能源，生產(chǎn)高效管材的新工藝，以及能對 冷前熱態(tài)鋼管進行矯直，冷后平直度好，且結(jié)構(gòu)簡單， 占地面積小的鋼管冷卻裝置，既能用于鋼管熱軋后的 余熱淬火，又可作為熱處理車間的鋼管淬火冷卻裝 置。

圖1.4是本發(fā)明冷卻裝置的工作原理圖。這種 冷卻裝置安裝在減徑機組后的適當(dāng)部位。它由若干 組用動力驅(qū)動的傳動輥6組成旋轉(zhuǎn)輥道。當(dāng)熱態(tài)鋼 管30進入旋轉(zhuǎn)輥道后，壓下上壓輥5，與鋼管接觸，熱 態(tài)鋼管在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下被迅速矯直。與此同時，起動內(nèi) 冷高速射流噴嘴2和外冷注流式孔板噴嘴19，進行 內(nèi)外冷卻。

在傳動輥的輥面上有螺旋式條紋，使之當(dāng)傳動輥 轉(zhuǎn)動時，被冷鋼管不僅能夠旋轉(zhuǎn)，而且能作軸向移 動。這樣，鋼管的徑向、軸向，特別是圓周方向，冷卻 都均勻，并使鋼管在冷后能保持較好的平直度。

內(nèi)冷采用附有高壓水室的高速射流噴嘴。冷卻 水以高速射入管內(nèi)，由于鋼管內(nèi)表面溫度大大高于水 的飽和溫度，迫使接觸管壁的水溫劇增至沸點并汽 化，管壁迅速被冷卻。管壁與水之間的傳熱過程，主 要表現(xiàn)為核沸騰傳熱。

外冷采用下噴注流式孔板噴嘴，使注流小且穩(wěn) 定，避免二次冷卻水的不均勻作用。

附圖說明及實施例

附圖2為熱軋鋼管冷卻裝置及余熱處理工藝示 意圖。圖中1為輸送輥道，2為內(nèi)冷射流噴嘴，3為擋 料器，4為定心輥，5為上壓輥，6為傳動輥，7為翻料 器，8為調(diào)整機構(gòu)，9為減徑機組，10為再加熱爐， 11為翻料器，12為斜箅臺，13為輸送輥道，14為控制 臺，15為內(nèi)冷進水管，16為高壓水室，19為外冷注流 式孔板。

傳動輥表面有螺旋線，它可使被冷鋼管作軸向移 動，螺旋線可選用寬牙頂方形或梯形螺紋，輥面寬 60～120毫米，軸向輥距500～750毫米。上壓輥 安裝在旋轉(zhuǎn)輥道中心線的正上方，可上下移動和施加 壓力。由于沿軸向支承點多，加上上壓輥的壓力可調(diào) 節(jié)，可確保鋼管冷后的平直度和鋼管表面無擦傷。

高壓水室與噴嘴相連通，它的作用是控制及穩(wěn)定 水壓和控制射流速度。

圖3為注流式孔板結(jié)構(gòu)圖。圖中19為孔板， 20為外冷水室，21為進水均壓管，22為喇叭形噴 嘴。注流式孔板沿軸向安裝在旋轉(zhuǎn)輥道中心線的正 下方，孔板上表面距離被冷鋼管下表面為200毫米左 右。

其工藝流程如下：