專利名稱：高強度低合金鋼軋后層流冷卻水的側噴吹掃系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及冶金冷卻系統(tǒng)，具體的說是高強度低合金鋼軋后層流冷卻水的側噴吹掃系統(tǒng)。
背景技術：
21世紀是我國油氣長輸管線建設的第二個高峰期，高鋼級的管線鋼在石油和天然氣的長距離傳輸中有著十分廣泛的應用，國內具有實力和競爭力的企業(yè)已將研發(fā)和生產高附加值的管線鋼板納入規(guī)劃。管線鋼之所以在不斷地向著高鋼級方向發(fā)展，其主要原因是經濟效益和冶金工業(yè)的不斷發(fā)展所致。在油氣管線項目投資中，鋼管的成本約占40％左右，采用高鋼級管線鋼管可以減小壁厚，而高壓輸送可以在不改變輸送量的情況下減小管徑，管徑和管壁厚度的減小可使工程費用明顯降低，因此采用高鋼級管線鋼管和高壓輸送可有效降低石油天然氣輸送成本。由于針狀鐵素體組織中存在高密度的位錯，具有連續(xù)屈服行為和高形變強化性能，制管過程中包辛格效應小，所以目前國際上長輸管線多采用X60-X80鋼級的管線鋼。由于針狀鐵素體的形成要求有較高的適宜冷速，在高規(guī)格管線鋼的生產過程中，需要比其他鋼種更嚴格的冷卻條件和更多的冷卻水量。對于較寬和較厚的鋼板來說，層流冷卻水量的增大對起到掃水作用的側噴系統(tǒng)帶來了更大的壓力。常常由于側吹能力不足導致鋼板表面大量積水，板形瓢曲，冷卻也極不均勻，嚴重地影響著鋼板的組織性能和形位公差，甚至成為廢品；如果為了保證板形而減少冷卻水的水量，那么冷卻強度的降低將使鋼板的綜合力學性能下降，同樣會導致鋼板不能滿足使用要求。性能和板形之間很難找到合適的平衡點。因此，對層流冷卻水的側噴吹掃系統(tǒng)的改善成為迫在眉睫的難題。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的在于針對高規(guī)格的管線鋼等高強度低合金鋼生產過程中軋后層流冷卻水難以吹掃干凈進而導致板形瓢曲的問題，提出了一種可改善鋼板性能，同時又可解決鋼板板形較差問題的高強度低合金鋼軋后層流冷卻水的側噴吹掃系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現高強度低合金鋼軋后層流冷卻水的側噴吹掃系統(tǒng)，包括層流冷卻裝置、傳輸輥道，鋼板位于傳輸輥道上，通過傳輸輥道出入層流冷卻裝置，在傳輸輥道兩側設有至少一組側噴裝置，側噴裝置與側噴進水管相連，側噴裝置上設有至少一個噴嘴，所述噴嘴軸線與軋制方向之間的夾角為0-90°，噴嘴軸線與傳輸輥道水平面的夾角為0-90°。
本發(fā)明的目的還可以通過以下技術措施來進一步實現前述的高強度低合金鋼軋后層流冷卻水的側噴吹掃系統(tǒng)，其中所述噴嘴軸線與軋制方向之間的夾角為45度，噴嘴軸線與傳輸輥道水平面的夾角為45度。
前述的高強度低合金鋼軋后層流冷卻水的側噴吹掃系統(tǒng)，其中所述側噴裝置的組數為2-10組。
前述的高強度低合金鋼軋后層流冷卻水的側噴吹掃系統(tǒng)，其中所述側噴裝置的側噴水壓為10-50MPa。
前述的高強度低合金鋼軋后層流冷卻水的側噴吹掃系統(tǒng)，其中每組側噴裝置上的噴嘴的數量為1-5個。
前述的高強度低合金鋼軋后層流冷卻水的側噴吹掃系統(tǒng)，其中側噴進水管直徑為20-150毫米。
前述的高強度低合金鋼軋后層流冷卻水的側噴吹掃系統(tǒng)，在鋼板進入層流冷卻裝置之前的傳輸輥道兩側設有至少一組側噴裝置，在層流冷卻裝置的強冷段與中冷段之間、中冷段與弱冷段之間各設有至少一組側噴裝置，在鋼板出層流冷卻裝置之后的傳輸輥道兩側設有至少一組側噴裝置。
前述的高強度低合金鋼軋后層流冷卻水的側噴吹掃系統(tǒng)，在各組側噴裝置之間設有3-5組高壓噴氣嘴。
本發(fā)明的優(yōu)點為本發(fā)明是解決高規(guī)格的管線鋼等高強度低合金鋼生產過程中軋后層流冷卻水難以吹掃干凈進而導致板形瓢曲問題的最為簡單、有效的措施之一。在本發(fā)明中提出了合理的側噴吹掃系統(tǒng)，對側吹裝置的組數、水壓、噴嘴直徑以及側噴的角度都進行了限定，使得冷卻水量加大的同時，鋼板仍能保證板形良好。設有的2-10組側噴裝置，每組側噴裝置都設有1-5個噴嘴，側噴水壓為10-50MPa，側噴進水管直徑為20-150mm，冷卻水量大大增加的同時，因為增大了側吹能力，鋼板表面不會產生大量積水，冷卻更均勻，因此板形優(yōu)良，避免了板形瓢曲等缺陷。另外，通過調整側噴嘴水平方向和豎直方向的角度，在保證優(yōu)良板形的同時又保證了鋼板具有優(yōu)良的綜合力學性能。


圖1為本發(fā)明的結構示意圖。
圖2為側噴裝置的水平方向調整角度范圍示意圖。
圖3為側噴裝置的豎直方向調整角度范圍示意圖。
圖4為本發(fā)明實施例一的結構示意圖。
圖5為本發(fā)明實施例二的結構示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的結構示意圖如圖1所示，高強度低合金鋼軋后層流冷卻水的側噴吹掃系統(tǒng)，包括層流冷卻裝置、傳輸輥道1，鋼板4位于傳輸輥道1上，通過傳輸輥道1出入層流冷卻裝置，在傳輸輥道1兩側設有至少一組側噴裝置2，側噴裝置2與側噴進水管相連，側噴裝置2上設有至少一個噴嘴3，側噴裝置2的組數3-10組；側噴裝置2的水壓10-50MPa；每組側噴裝置2設有噴嘴3的數量2-5個；噴嘴3的直徑φ20-100mm；噴嘴3的水平方向調整角度范圍為0-90°(規(guī)定與鋼板前進的相反方向間的夾角為0°)，即噴嘴3的軸線與軋制方向之間可調范圍為0-90°，如圖2所示。噴嘴3的豎直方向調整角度范圍0-90°(以噴頭指向水平方向為0°，向下轉動某一角度)，即噴嘴3軸線與傳輸輥道1水平面的夾角為0-90°，如圖3所示。噴嘴3在水平方向上和豎直方向上的角度都可以根據實際生產情況進行調節(jié)。在豎直方向上，通過不同噴嘴3的噴射角度的調整，使得噴射到鋼板4表面的水斑盡量能夠覆蓋整個鋼板4的寬度。在水平方向上，通過不同噴嘴3水平方向上的噴射角度的調整，結合現場的具體情況，可以使側噴裝置2與鋼板4的前進方向成一定的角度，如將最后一組或幾組的側噴裝置2向鋼板4前進的相反方向傾斜一定的角度，以增強側噴的掃水效果。為保證同一組側噴水的不同噴嘴間能夠互補，達到良好的封水或掃水的效果，上述的角度調整應遵循各側噴裝置2的水斑相互連接的原則。在此原則的基礎上結合現場的具體情況對各側噴裝置2的豎直方向與水平方向上的傾斜角度進行適當調整。根據實際需要，還可以根據現場的設備條件在各側噴裝置2之間安裝3-5組輔助的高壓噴氣嘴，加強掃水效果。本發(fā)明的側噴裝置2可以在鋼板4進入層流冷卻裝置之前的傳輸輥道1兩側設有至少一組，在層流冷卻裝置的強冷段與中冷段之間、中冷段與弱冷段之間各設有至少一組，在鋼板4出層流冷卻裝置之后的傳輸輥道1兩側設有至少一組。
實施例一本實施例的結構如圖4所示，本實施例設有四組側噴裝置2，每組側噴裝置2都設有三個噴嘴3。側噴裝置2的水壓在10-50MPa之間選擇，噴嘴3的直徑在20-100mm之間選擇。噴嘴3軸線與軋制方向之間的夾角為45°，噴嘴3軸線與傳輸輥道1水平面的夾角為45°。側噴裝置2在鋼板4進入層流冷卻裝置之前的傳輸輥道1兩側設有一組，這樣就能夠將冷卻水阻擋在層流冷卻區(qū)域，防止冷卻水的水量流失，從而使層流冷卻達到很好的冷卻效果。側噴裝置2在層流冷卻裝置的強冷段與中冷段之間、中冷段與弱冷段之間各設有一組，將各冷卻段的冷卻水分離開來，使各冷卻段能夠充分發(fā)揮各自的冷卻效果，為得到預期的不同冷速提供了保證。側噴裝置2在鋼板4出層流冷卻裝置之后的傳輸輥道1兩側設有一組，保證鋼板不會因表面殘留積水而形成冷卻不均勻，甚至產生嚴重的瓢曲現象。本實施例可以在各側噴裝置2之間設高壓噴氣嘴，加強掃水效果。
實施例二本實施例的結構如圖5所示，本實施例設有四組側噴裝置2，每組側噴裝置2都設有四個噴嘴3。側噴裝置2的水壓為40MPa，噴嘴3的直徑為80毫米。噴嘴3軸線與軋制方向之間的夾角為60°，噴嘴3軸線與傳輸輥道1水平面的夾角為60°。側噴裝置2在鋼板4進入層流冷卻裝置之前的傳輸輥道1兩側設有兩組，這樣就能夠將冷卻水阻擋在層流冷卻區(qū)域，防止冷卻水的水量流失，從而使層流冷卻達到很好的冷卻效果。側噴裝置2在層流冷卻裝置的強冷段與中冷段之間、中冷段與弱冷段之間各設有一組，將各冷卻段的冷卻水分離開來，使各冷卻段能夠充分發(fā)揮各自的冷卻效果，為得到預期的不同冷速提供了保證。側噴裝置2在鋼板4出層流冷卻裝置之后的傳輸輥道1兩側設有兩組，保證鋼板不會因表面殘留積水而形成冷卻不均勻，甚至產生嚴重的瓢曲現象。本實施例可以在各側噴裝置2之間設高壓噴氣嘴，加強掃水效果。
本發(fā)明還可以有其它實施方式，凡采用同等替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發(fā)明要求保護的范圍之內。
權利要求
1.高強度低合金鋼軋后層流冷卻水的側噴吹掃系統(tǒng)，包括層流冷卻裝置、傳輸輥道，鋼板位于傳輸輥道上，通過傳輸輥道出入層流冷卻裝置，其特征在于在傳輸輥道兩側設有至少一組側噴裝置，側噴裝置與側噴進水管相連，所述側噴裝置上設有至少一個噴嘴，所述噴嘴軸線與軋制方向之間的夾角為0-90度，所述噴嘴軸線與傳輸輥道水平面的夾角為0-90度。
2.如權利要求1所述的高強度低合金鋼軋后層流冷卻水的側噴吹掃系統(tǒng)，其特征在于所述噴嘴軸線與軋制方向之間的夾角為45度，噴嘴軸線與傳輸輥道水平面的夾角為45度。
3.如權利要求1所述的高強度低合金鋼軋后層流冷卻水的側噴吹掃系統(tǒng)，其特征在于所述側噴裝置的組數為2-10組。
4.如權利要求1所述的高強度低合金鋼軋后層流冷卻水的側噴吹掃系統(tǒng)，其特征在于所述側噴裝置的側噴水壓為10-50MPa。
5.如權利要求1所述的高強度低合金鋼軋后層流冷卻水的側噴吹掃系統(tǒng)，其特征在于每組側噴裝置上的噴嘴的數量為1-5個。
6.如權利要求1所述的高強度低合金鋼軋后層流冷卻水的側噴吹掃系統(tǒng)，其特征在于側噴進水管直徑為20-150毫米。
7.如權利要求1所述的高強度低合金鋼軋后層流冷卻水的側噴吹掃系統(tǒng)，其特征在于在鋼板進入層流冷卻裝置之前的傳輸輥道兩側設有至少一組側噴裝置，在層流冷卻裝置的強冷段與中冷段之間、中冷段與弱冷段之間各設有至少一組側噴裝置，在鋼板出層流冷卻裝置之后的傳輸輥道兩側設有至少一組側噴裝置。
8.如權利要求1所述的高強度低合金鋼軋后層流冷卻水的側噴吹掃系統(tǒng)，其特征在于在各組側噴裝置之間設有3-5組高壓噴氣嘴。
全文摘要
本發(fā)明涉及冶金冷卻系統(tǒng)，是高強度低合金鋼軋后層流冷卻水的側噴吹掃系統(tǒng)，包括層流冷卻裝置、傳輸輥道，鋼板位于傳輸輥道上，通過傳輸輥道出入層流冷卻裝置，在傳輸輥道兩側設有至少一組側噴裝置，側噴裝置與側噴進水管相連，側噴裝置上設有至少一個噴嘴，噴嘴軸線與軋制方向之間的夾角為0－90°，噴嘴軸線與傳輸輥道水平面的夾角為0－90°。本發(fā)明針對高規(guī)格的管線鋼等高強度低合金鋼生產過程中軋后層流冷卻水難以吹掃干凈進而導致板形瓢曲的問題，改善了鋼板性能，同時又解決了鋼板板形較差問題。
文檔編號B21B43/00GK1947876SQ200610096570
公開日2007年4月18日 申請日期2006年9月30日 優(yōu)先權日2006年9月30日
發(fā)明者王道遠, 康永林, 楊兆根, 于浩, 尹雨群, 李翔, 余偉, 牛濤 申請人:南京鋼鐵股份有限公司, 北京科技大學