[实用新型]轧制钢筋在线快速冷却装置

说明书

本实用新型涉及一种轧制钢筋在线快速冷却装置，属于钢材轧后余热处理和控制冷却设备。

型钢轧机轧出来的钢筋利用其余热直接淬火及心热回火，提高其综合机械性能。其冷却装置的优劣将直接影响着轧材的质量和轧钢机的生产效率。

本实用新型做出之前，常用的钢筋冷却装置是在一端喷嘴后加一直管组成的冷却器。由于这种冷却装置的喷嘴喷水量不易控制，易产生溢流（冷却水从喷嘴入口溢出）现象，使参与冷却的水减少，造成水的浪费并降低冷却效果；同时其喷嘴可能产生吸气现象（从喷嘴入口吸入空气）使之在钢筋表面生成蒸气膜，造成热传导不理想、影响温降。此外因喷嘴后的冷却管内为直筒，当钢筋穿过通水的直筒冷却管时，冷却水质点轨迹平行于钢筋表面，水流状态是“层流”，主要靠热传导进行热交换，以这种方式带走的热量很有限，在这种情况下，即使再增大水流量，也收效甚微。为了提高冷却效果，就需要设置较长的冷却段，占地面积及设备重量都很大。

本实用新型的目的在于提供一种轧制钢筋在线快速冷却装置。它是在一个水槽内装有四个顺逆交叉给水、采用旋转喷嘴喷射、内壁呈波纹状的冷却器。从轧钢机出来的钢筋在辊道的输送下通过导管进入水槽中的冷却器内，由于冷却器内的水呈旋转湍流状态，且顺逆交叉喷射，所以冷却速度快，可实现用较短的冷却段使钢筋达到理想的冷却效果。

本实用新型的上述内容及其实施效果结合附图说明如下：

附图1，快速冷却装置布置简图

附图2，顺向喷嘴冷却器结构图

附图3，双向喷嘴冷却器结构图

附图4，逆向喷嘴冷却器结构图

附图5，偏心喷嘴剖面图

如图1所示，本实用新型的轧制钢筋在线快速冷却装置主要由入口导入管（1）、水槽（2）、顺向喷嘴冷却器（3）、双向喷嘴冷却器（4）、逆向喷嘴冷却器（5）、出口导管（6）等构成，从轧钢机出来的钢筋在输送辊道（7）的作用下，经入口导入管（1）先后穿过顺向喷嘴冷却器（3），双向喷嘴冷却器（4）、逆向喷嘴冷却器（5），最后由出口导管（6）导出。在顺向喷嘴冷却器（3）前加设钢筋限制器（8）以保证单根钢筋进入避免二根以上钢筋同时穿入。如图2、图3和图4所示，在钢筋穿过喷嘴冷却器时，高压冷却水经进水管（10）进入高压室（12）内，然后在高压室（12）内旋转再经喷嘴（13）喷入湍流管（14）内，由于湍流管（14）的内壁呈波纹状，所以水在管内湍流流动最后经水槽（2）和水槽下部的收水管将水排至循环系统回收。

在本实用新型的轧制钢筋在线快速冷却装置中，由于在入口端和出口端采用顺向和逆向冷却器，既有利于钢筋的冷却，又可使冷却水集中在水槽（2）内而防止飞溅，减少了水的浪费，提高了水的利用率。双向喷嘴冷却器是在中间安设二个喷嘴，并将冷却水分别向二侧喷射，可消除吸气及水量损失，使冷却水全部参与冷却，达到了快速冷却作用。

如附图5所示，本实用新型的轧制钢筋在线快速冷却装置中的喷嘴采用偏心给水，侧面喷水结构，使喷嘴射出的水呈湍流旋转绕钢筋流动。既能提高钢筋表面的水流压力，又可实现钢筋冷却的均匀性。

本实用新型的轧制钢筋在线快速冷却装置中的喷嘴之进水管偏心距离为10～20mm，喷射角度为20～30°，喷嘴与波纹状湍流管的各节可用螺纹或法兰连接，以实现冷却管段长短的调节与维修。

本实用新型的轧制钢筋在线快速冷却装置在某钢铁公司小型厂应用，其冷却装置总长度为13米，钢筋在终轧后温度1100℃左右进入冷却装置，自回火温度可达550℃～650℃，提高屈服强度100～150MPa。如当钢筋材质为A₃、A₄钢种时，其性能满足Ⅱ级钢筋性能要求，其负温、抗疲劳和抗松弛等性能均优于其他冷却方法的20MnSi钢筋，并且有良好的可焊性。当钢筋材质为低合金钢时，可使钢筋性能达到Ⅳ级钢筋以上。