[发明专利]用于模拟钢铁材料轧后控制冷却的试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢材试验装置，具体地指一种用于模拟钢铁材料轧后控制冷却的试验装置。

背景技术

目前，TMCP（Thermo-Mechanical Control Process：热机械控制工艺，通常叫做控制轧制与控制冷却工艺）是钢材轧制及工艺产品开发应用中较为普遍的技术，其主要通过“低温大压下”和添加微合金元素实现。但传统TMCP不仅对设备能力要求高，而且还消耗资源。为了克服传统TMCP工艺过程的缺点，以超快冷技术为代表的新一代TMCP技术应运而生，该新一代的TMCP技术实现了冷却路径的控制，从而控制冷却后的相变组织，得到不同性能的材料，它不仅使热轧钢板性能指标与以往有了质的飞跃，而且还使材料、资源等各项成本大幅降低。所述超快速冷却与常规ACC（accelerated controlled cooling：加速控制冷却）相配合可实现与性能要求相适应的多种冷却路径优化控制。鉴于以上优点，为适应低成本高性能热轧钢材的研发，各大公司开始开发用于模拟钢铁材料轧后进行各种方式的热态冷却试验的装置。

一般的试验装置包括钢材行走机构、钢材冷却机构和检测机构，所述钢材冷却机构包括沿所述钢材行走机构的行走方向依次布置的若干组喷淋组件。该试验装置虽能进行多钢种、多规格以及多冷却制度的动态控冷试验，但存在以下问题：

1、由于所述若干组喷淋组件沿所述钢材行走机构的行走方向一字排开，所以钢材冷却机构的占地面积较大，从而导致试验装置占地面积较大；

2、由于所述试验装置无加热机构，所以需将试样在其他位置加热好后再放置在所述钢材行走机构上，操作非常不便，且试样温度变化无法实时监控。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述背景技术存在的不足，提出一种占地面积小、操作方便且能实时监控试样温度变化的用于模拟钢铁材料轧后控制冷却的试验装置。

为实现上述目的，本发明所设计的一种用于模拟钢铁材料轧后控制冷却的试验装置，包括钢材行走机构、钢材冷却机构和检测机构，所述检测机构包括用于检测试样温度的温度传感器，所述钢材冷却机构包括第一组喷淋组件、上转筒、第二组喷淋组件和下转筒，所述第一组喷淋组件安装在所述上转筒上，所述上转筒活动安装在所述钢材行走机构的上方，所述第二组喷淋组件安装在所述下转筒上，所述下转筒活动安装在所述钢材行走机构的下方。通过采用将第一组喷淋组件和所述第二组喷淋组件分别安装在上转筒和下转筒上的技术方案，减小了钢材冷却机构的占地面积，从而减小了本试验装置的占地面积，当需使用不同的喷淋组件时，只需转动转筒使对应的喷淋组件处于工作位置即可。

在上述方案中，所述第一组喷淋组件和第二组喷淋组件分别通过定位器定位安装在所述上转筒和下转筒上。当需调整喷淋组件的喷淋角度时，通过调整所述定位器即可。

在上述方案中，所述上转筒和下转筒上对应所述定位器的位置分别设有量角器。这样，便于准确的调整喷淋组件的喷淋角度。

在上述方案中，所述第一组喷淋组件包括沿所述上转筒的圆周方向均匀布置的上水幕冷却组件、上层流冷却组件、上高密度直集管冷却组件、上超快速冷却组件和上气水雾化冷却组件；所述第二组喷淋组件包括沿所述下转筒的圆周方向均匀布置的下水幕冷却组件、下层流冷却组件、下高密度直集管冷却组件、下超快速冷却组件和下气水雾化冷却组件。当然，所述第一组喷淋组件和第二组喷淋组件还可以包括其他结构的冷却组件。

在上述方案中，所述上水幕冷却组件、上层流冷却组件、上高密度直集管冷却组件、上超快速冷却组件和上气水雾化冷却组件在所述上转筒上的布置顺序与所述下水幕冷却组件、下层流冷却组件、下高密度直集管冷却组件、下超快速冷却组件和下气水雾化冷却组件在所述下转筒上的布置顺序一致。

在上述方案中，所述上水幕冷却组件与下水幕冷却组件的数量比为1:2，所述上层流冷却组件与下层流冷却组件的数量比为1:2，所述上高密度直集管冷却组件与下高密度直集管冷却组件的数量比为1:2，所述上超快速冷却组件与下超快速冷却组件的数量比为1:2，上气水雾化冷却组件与下气水雾化冷却组件的数量比为1:2，以保证试样上、下表面的冷却速度一致。

在上述方案中，所述上转筒的转轴中心线与所述下转筒的转轴中心线位于同一竖直面上。

在上述方案中，本试验装置还包括加热机构，所述加热机构包括加热炉和试样支撑平台，所述试样支撑平台布置在所述加热炉内，所述加热炉的出口与所述钢材行走机构的一端相接。通过采用在所述钢材行走机构的一端加设加热机构的技术手段，解决了操作不便和无法实时监控试样温度变化的问题。