CN113351646A - 一种顶头更换式穿孔机的顶头外冷却方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种顶头更换式穿孔机的顶头外冷却方法，其特点是：顶头前后各布置多组（一般2‑3组）冷却水嘴，对顶头表面进行全覆盖冷却；每组冷却水嘴水压可调，冷却后的顶头表面温度可调节；每个冷却水嘴方向可调，可适应不同轮廓顶头的冷却需求。
Description
技术领域
本发明涉及无缝钢管热轧技术领域，具体地讲是一种顶头更换式穿孔机的顶头外冷却方法。
背景技术
现有的顶头更换式穿孔机，顶头与顶杆之间存在间隙，一般采用外水冷方式冷却顶头。穿孔过程中，顶头长时间与高温的坯料接触且承受着巨大的轴向、径向、切向应力以及表面摩擦力，顶头表面最大温度一般在1130-1190℃（顶头鼻部温度最高可达1300℃），穿孔后需水冷顶头。
传统的顶头外冷却方法，在顶头冷却装置前后各布置两个固定冷却水嘴1，其冷却水量一致、冷却位置固定，一般只能冷却顶头2的固定位置且冷却后的温度不可控（顶头外冷却装置如图1）。由于顶头表面不同位置的温度差异大（最大差异约500℃）、不同规格的顶头长度差异大（顶头长度400-900mm），导致冷却后的顶头表面温度差异大，易产生表面粘钢、塌鼻等质量异常。
发明内容
本发明的目的是克服上述已有技术存在的不足，而提供一种顶头更换式穿孔机的顶头外冷却方法；主要解决现有技术存在的顶头外冷却后温度差异大（最大差异约500℃）问题。
本发明提供的技术方案是：一种顶头更换式穿孔机的顶头外冷却方法，其特殊之处在于，包括如下步骤：
a顶头外冷却装置安装：在顶头前后位置各布置多组冷却水嘴，每组冷却水嘴的水压单独调整，每个冷却水嘴的冷却角度能调整；
b顶头外冷却前准备：顶头进入顶头外冷却装置，顶头整体置于顶头外冷却装置内，各种规格顶头的尾端位置固定；根据顶头长度确定冷却水嘴启用组数，实现顶头全长冷却，控制顶头整体冷却温度；根据顶头外形轮廓调整冷却水嘴角度，实现顶头外表连续均匀冷却；
c顶头外冷却过程调整：通过调整每组冷却水嘴的流量、压力及时间，控制顶头整体冷却温度及外表每段的冷却温度的均匀性；
d顶头外冷却结束：顶头离开顶头外冷却装置，顶头冷却结束。
进一步的，所述的a步骤的多组冷却水嘴为在顶头前后位置各布置多2-3组。
本发明的有益效果：
1、增加外冷却水嘴组数，适应不同长度顶头的外冷却需求，避免超长顶头外表冷却不全导致的质量问题；
2、固定式冷却水嘴改成可调式冷却水嘴，可微调冷却水角度，适应不同外表轮廓顶头的外冷却需求，改善相邻水嘴冷却位置处的冷却效果；
3、由每组冷却水嘴水压固定改成每组冷却水嘴水压可调，实现顶头每段区域外冷温度可精确调整；
4、顶头外冷却可分段精确冷却，可根据顶头外表不同位置的温度变化进行分段冷却且每段冷却速度可调，实现冷却后的顶头外表均达到冷却温度要求，从而减少顶头表面粘钢、塌鼻等异常频次，并降低因顶头表面异常导致钢管内表缺陷比例。
附图说明
图1是传统的顶头外冷却装置结构示意图；
图2是本发明的顶头外冷却装置结构示意图。
具体实施方式
为了更好地理解与实施，下面结合实施例详细说明本发明。
实施例1，以460机组顶头外冷却装置冷却长900mm顶头为例，包括如下工艺步骤：
1、顶头外冷却装置安装：将顶头外冷却按功能分为“全长度覆盖外冷却”、“分段式精准外冷却”两部分；1）“全长度覆盖外冷却”进行顶头外表冷却范围控制，实现顶头外表整体温度调控；2）“分段式精准外冷却”对顶头局部的冷却温度进行调控，控制顶头冷后外表温度均匀性；在顶头前后位置各布置2组冷却水嘴1，每组冷却水嘴1的水压单独调整，每个冷却水嘴1的冷却角度可调整；
2、顶头外冷却前准备：1）顶头2进入到顶头外冷却装置后，顶头2位置保持不变；顶头整体置于顶头外冷却装置可冷却的区域内，顶头尾端距离顶头外冷却装置侧边距离450mm；2）启用前后各2组冷却水嘴1并调整冷却水嘴角度，完成“全长度覆盖外冷却”功能，控制顶头整体冷却温度；顶头长度越长，顶头冷却水嘴组数启用越多，顶头轮廓越陡，顶头冷却水嘴角度越大；
3、顶头外冷却过程调整：调整各组冷却水嘴1的压力，完成“分段式精准外冷却”功能，精确控制顶头各段温度；因生产不同产品后的顶头外表整体温度及各段温度差异大，其每组冷却水嘴1的水压需根据实际状况不断调整；一般顶头冷却水压力范围5-7公斤；具体参数：前第1组冷却水嘴水压7公斤，重点冷却高温的顶头鼻部；前第2组冷却水嘴水压6.6公斤，重点冷却次高温的顶头轧制段区域；后第1组冷却水嘴水压5公斤，冷却温度低的顶头尾部；后第2组冷却水嘴水压5.5公斤，冷却温度略高的顶头均壁段区域；控制顶头整体冷却温度及外表每段的冷却温度的均匀性；
4、顶头外冷却过程结束：根据生产节奏需求，顶头2冷却约20秒后，离开顶头外冷却装置，顶头2冷却结束。
本发明的一种顶头更换式穿孔机的顶头外冷却方法，将1组固定水压、固定角度的冷却水嘴改进成多组水压可调、角度可调的冷却水嘴，实现不同长度、不同轮廓顶头分段精确冷却功能，使用效果较好，顶头冷却均匀，对顶头寿命提升及钢管内表质量改善均起到巨大积极影响作用。
应当理解的是，本说明书未详细阐述的技术特征都属于现有技术。尽管上面结合附图对本发明专利的实施方式进行了描述，但是本发明并不局限于上述具体的实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员均可以在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出更多的形式，这些均属于本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种顶头更换式穿孔机的顶头外冷却方法，其特征在于，包括如下步骤：
a顶头外冷却装置安装：在顶头前后位置各布置多组冷却水嘴，每组冷却水嘴的水压单独调整，每个冷却水嘴的冷却角度能调整；
b顶头外冷却前准备：顶头进入顶头外冷却装置，顶头整体置于顶头外冷却装置内，各种规格顶头的尾端位置固定；根据顶头长度确定冷却水嘴启用组数，实现顶头全长冷却，控制顶头整体冷却温度；根据顶头外形轮廓调整冷却水嘴角度，实现顶头外表连续均匀冷却；
c顶头外冷却过程调整：通过调整每组冷却水嘴的流量、压力及时间，控制顶头整体冷却温度及外表每段的冷却温度的均匀性；
d顶头外冷却结束：顶头离开顶头外冷却装置，顶头冷却结束。
2.根据权利要求1所述的一种顶头更换式穿孔机的顶头外冷却方法，其特征在于，所述的a步骤的多组冷却水嘴为在顶头前后位置各布置多2-3组。
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