CN117781713A - 一种热轧带钢层流冷却集水器及集水工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及冶金轧钢设备技术领域，具体涉及一种热轧带钢层流冷却集水器及集水工艺。本发明设计的集水器在开口处设计有镰刀形封水板，既能防止带钢头部侧边进入集水器内部产生碰撞，又能避免侧喷水反弹进入带钢表面；同时设计了排水管道进行定向排水，保证侧喷水能直接进入排水沟槽；且本发明在电机上方设计了可灵活翻转的盖板，方便对电机的日常检修和维护；本发明能够有效增强集水效果，减少带钢与集水器的碰撞摩擦造成的损坏，且可增加设备检修的便捷性，提高生产效率。

Description

一种热轧带钢层流冷却集水器及集水工艺

技术领域

本发明涉及冶金轧钢设备技术领域，具体涉及一种热轧带钢层流冷却集水器及集水工艺。

背景技术

国内热轧带钢生产线层流冷却***通常采用上下集管喷水冷却的方式来冷却带钢，上集管在喷水冷却时容易造成带钢上表面积水，影响带钢成品质量，所以需要在层流冷却段上布置一些侧喷装置，及时把带钢表面积水吹掉；这些侧喷水则需要集水器进行收集并及时排出，从而确保层流冷却的效果。

目前现有技术常见的层流冷却集水器是直接使用一个布袋式的大空腔结构，开口处正对着侧喷来水方向，集水区内使用少量竖直的钢板将集水区分成多个区域，每个区域底部都开孔直接排水。这种结构在现场使用过程中经常出现以下问题：第一，来料带钢头部处于自由状态，容易沿着前进方向发生左右摆动，当带钢头部来到侧喷位时，带钢侧面经常会进入集水区中和集水器发生碰撞，影响正常生产；第二，侧喷水的压力较大，进入集水器的侧喷水会由于反弹再次来到带钢上表面，影响侧喷效果；第三，集水器通过直接开孔进行排水，排出的水容易飞溅到电机表面，给现场生产带来一定安全隐患；第四，集水器是一体式的焊接结构，直接布置在电机上方，不利于电机的检修和维护。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种热轧带钢层流冷却集水器及集水工艺，能够有效增强集水效果，减少带钢与集水器的碰撞摩擦造成的损坏，且可增加设备检修的便捷性，提高生产效率。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一、一种热轧带钢层流冷却集水器

本发明提供了一种热轧带钢层流冷却集水器，安装于输送辊道3传动侧辊道驱动电机组的正上方，用于收集输送辊道3操作侧的侧喷来水，主要包括：设于驱动电机组正上方的底板2，所述底板2靠近输送辊道3的一侧设有背板1，所述背板1与顶板、两侧肋板12组成箱形集水区，所述箱形集水区沿侧喷水来水方向的深度小于驱动电机组与输送辊道3的间距，所述箱形集水区内沿带钢运行方向等间距平行布置有多个封水机构，所述箱形集水区由所述封水机构分隔为多个集水单元，每个集水单元底部均设有排水口，所述底板2对应驱动电机组内各电机正上方的位置均开设有检修孔，且每个检修孔上方均安装有翻转盖板6。

优选的，所述封水机构包括在所述箱形集水区内沿带钢运行方向等间距平行布置的多个镰刀形封水板10，所述镰刀形封水板10与背板1的夹角a为45～60度，且倾斜方向着带钢来料方向。

优选的，所述镰刀形封水板10端部沿带钢来料方向折弯两次，第一次折弯角b为150度，第二次折弯角c为90度，且折弯处均为过渡圆角。

优选的，所述多个镰刀形封水板10之间均设有固定支架9，所述固定支架9靠近输送辊道3的一端均安装有圆角挡板8，所述圆角挡板8顶部与所述顶板焊接，底部与对应的固定支架9焊接。

优选的，所述镰刀形封水板10端部最外侧边缘与所述圆角挡板8最外侧边缘平齐，且二者与底板边缘的距离均不大于10mm。

优选的，所述排水口均通过单独的排水管道4连接至排水沟槽5，所述排水沟槽5与冷却水循环***相连。

优选的，所述排水管道4入口处为上大下小的喇叭形，所述排水管道4在中间部位折弯一次，且折弯角度为140度。

优选的，所述翻转盖板6设于对应的检修孔正上方，且翻转盖板6底部沿检修孔长边方向铰接于底板2上，所述翻转盖板6闭合时其四条边与检修孔四条边的间距均为10mm。

优选的，所述两侧肋板12的外部分别安装有侧挡板一13和侧挡板二14。

二、一种热轧带钢层流冷却集水工艺

基于同一发明构思，本发明还提供了一种热轧带钢层流冷却集水工艺，基于如上所述的热轧带钢层流冷却集水器，主要包括如下步骤：

S1，侧喷来水封水与收集工艺：输送辊道操作侧的侧喷装置将带钢表面积水吹向传动侧的箱形集水区，侧喷来水首先沿垂直于背板的方向撞击倾斜设置的镰刀形封水板外壁后改变运行方向，然后沿平行于背板的方向撞击下一个镰刀形封水板内壁并再次改变运行方向，最后与所述背板发生碰撞并汇入对应的排水口中；

S2，带钢运行防碰撞工艺：带钢沿输送辊道运行过程中由侧喷来水带动向传动侧偏移，当接触到镰刀形封水板折弯端部或圆角挡板外侧边缘后，由所述镰刀形封水板折弯端部或圆角挡板外侧边缘的圆角部分导向牵引回到正常运行轨迹；

S3，集水定向引流与循环工艺：排水口收集的水流经排水管道折弯处阻挡降低动能后，从排水管道出口流入排水沟槽中，并通过排水沟槽流回冷却水循环***；

S4，辊道驱动电机检修工艺：检修开始时，打开翻转盖板并从对应的检修孔进行电机检修；检修结束后，关闭所述翻转盖板，对电机进行隔水隔热防护。

本发明与现有技术相比具有以下主要的优点：

1、本发明提供了一种热轧带钢层流冷却集水器，通过多个镰刀形封水板等间距平行布置在集水区，利用反射原理改变侧喷来水的方向，配合集水区背板、顶板和两侧肋板，能够有效消耗侧喷来水的动能，实现高效的封水、集水；

2、本发明在镰刀形封水板端部进行两次折弯过渡，且在镰刀形封水板之间等间距设计有圆角挡板，能够有效防止带钢头部钻入集水区内部发生猛烈碰撞而损坏集水器，同时折弯处的自然圆角可以减小和带钢边缘的摩擦力，避免带钢边缘由于剧烈摩擦而产生的毛刺、裂纹等质量缺陷；

3、本发明在集水区底部设置有上大下小的喇叭形排水口，能够大范围收集侧喷水，排水管道在中间部位设有折弯，能够减小水下落的动能，避免水落地后飞溅，且排水口通过排水管道直接通向排水沟槽，可保证收集的水直接进入循环，避免中间过程的损失；

4、本发明对集水区的纵向深度进行了设计，预留了足够的空间在底板上对应电机正上方的位置开设检修孔，并在检修孔上方设置有翻转盖板，正常生产时盖板紧贴底板，能够保证不会有水从检修口流入电机，需要检修时，可直接打开翻转盖板，方便进行维修操作。

附图说明

图1为本发明实施例中热轧带钢层流冷却集水器的正视图；

图2为本发明实施例中热轧带钢层流冷却集水器的俯视图；

图3为本发明实施例中热轧带钢层流冷却集水器的侧视图；

图4为图2中M区域的局部放大示意图；

图5为本发明实施例中集水工艺的流程图。

图中：1-背板、2-底板、3-输送辊道、4-排水管道、5-排水沟槽、6-翻转盖板、7-合页、8-圆角挡板、9-固定支架、10-镰刀形封水板、11-顶板、12-肋板、13-侧挡板一、14-侧挡板二。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

需要指出，根据实施的需要，可将本申请中描述的各个步骤/部件拆分为更多步骤/部件，也可将两个或多个步骤/部件或者步骤/部件的部分操作组合成新的步骤/部件，以实现本发明的目的。

实施例一，本实施例提供了一种热轧带钢层流冷却集水器，安装于输送辊道3传动侧辊道驱动电机组的正上方，用于收集输送辊道3操作侧的侧喷来水；如图1～4所示，主要包括：设于驱动电机组正上方的底板2，所述底板2靠近输送辊道3的一侧设有背板1，所述背板1与顶板、两侧肋板12组成箱形集水区，所述箱形集水区沿侧喷水来水方向的深度小于驱动电机组与输送辊道3的间距，所述箱形集水区内沿带钢运行方向等间距平行布置有多个封水机构，所述箱形集水区由所述封水机构分隔为多个集水单元，每个集水单元底部均设有排水口，所述底板2对应驱动电机组内各电机正上方的位置均开设有检修孔，且每个检修孔上方均安装有翻转盖板6。

其中，所述封水机构包括在所述箱形集水区内沿带钢运行方向等间距平行布置的多个镰刀形封水板10，所述镰刀形封水板10与背板1的夹角a为45～60度，且倾斜方向着带钢来料方向。

进一步的，所述镰刀形封水板10端部沿带钢来料方向折弯两次，第一次折弯角b为150度，第二次折弯角c为90度，且折弯处均为过渡圆角。

进一步的，所述多个镰刀形封水板10之间均设有固定支架9，所述固定支架9靠近输送辊道3的一端均安装有圆角挡板8，所述圆角挡板8顶部与所述顶板焊接，底部与对应的固定支架9焊接。

进一步的，所述镰刀形封水板10端部最外侧边缘与所述圆角挡板8最外侧边缘平齐，且二者与底板边缘的距离均不大于10mm。

进一步的，所述排水口均通过单独的排水管道4连接至排水沟槽5，所述排水沟槽5与冷却水循环***相连。

进一步的，所述排水管道4入口处为上大下小的喇叭形，所述排水管道4在中间部位折弯一次，且折弯角度为140度。

进一步的，所述翻转盖板6设于对应的检修孔正上方，且翻转盖板6底部沿检修孔长边方向铰接于底板2上，所述翻转盖板6闭合时其四条边与检修孔四条边的间距均为10mm。

进一步的，所述两侧肋板12的外部分别安装有侧挡板一13和侧挡板二14。

实施例二，本实施例提供的一种热轧带钢层流冷却集水器，由顶板、底板、两侧肋板组成箱形集水区，集水区沿着侧喷水来水方向的深度为250mm，为底板上的电机检修孔预留足够的空间；

进一步的，集水区内多块镰刀形封水板等间距平行布置，镰刀形封水板与背板夹角a的角度范围在45～60度，其朝向顺着带钢来料方向。镰刀形封水板三面焊接，端部折弯角b为150度，折弯角c为90度，折弯处形成自然过渡圆角，镰刀形封水板折弯处最外侧边缘与底板边缘的距离不大于10mm。

进一步的，镰刀形封水板之间等间距焊接圆角挡板，圆角挡板形状和镰刀形封水板端部折弯处类似，圆角挡板和镰刀形封水板互相配合，共同起到引导带钢防碰撞的作用。圆角挡板顶部与顶板焊接，底部通过固定支架与镰刀形封水板焊接，固定支架宽度不超过50mm。

进一步的，集水区底部按固定间距设计矩形排水口，每一个排水口都通过单独的排水管道与排水沟槽相连，排水管道入口处为上大下小的喇叭口，喇叭口采用半开放式结构，增大收集水的范围。排水管道中间部位有一次折弯，折弯角度为140度，折弯处可以缓冲水下落的动能，避免水的飞溅。

进一步的，在底板上正对着电机的上方设计检修孔并安装翻转盖板，翻转盖板与检修孔长边铰接。翻转盖板的长和宽都比检修孔长和宽大20mm，安装时保证翻转盖板四个边缘都比检修孔多出10mm，正常生产时翻转盖板与底板紧密贴合防止水进入底部电机，需要对电机进行检修维护时直接打开翻转盖板即可。

其工作原理包括：

1)高效封水技术。本技术使用镰刀形封水板等间距平行布置在集水区，镰刀形封水板三面焊接，与背板焊接夹角a角度范围45～60度，如图4所示，图中方向1为侧喷水来水方向，根据反射原理，侧喷来水与镰刀形封水板撞击之后会改变运行方向，沿着方向2发生反弹，反弹之后的水会与另一块镰刀形封水板碰撞，再次改变运行方向，由于镰刀形封水板平行布置，所以再次反弹的水会沿着和方向1同样的方向运行并和背板发生碰撞，多次碰撞会消耗掉侧喷水的大部分动能，最后侧喷水会落入底板的排水口被排出。

2)防碰撞技术。镰刀形封水板端部进行两次折弯，如图4所示，折弯角度b为150度，角度c为90度，折弯处形成自然的过渡圆角。在镰刀形封水板之间等间距设计有圆角挡板，圆角挡板和镰刀形封水板端部结构类似，也是采用90度折弯形成自然过渡圆角，圆角挡板底部使用固定支架焊接在镰刀形封水板上，增加稳定性。镰刀形封水板及圆角挡板都布置在集水区入口10mm以内的位置，同时底部比带钢的高度低。紧密排列的镰刀形封水板和圆角挡板可以有效防止带钢头部钻入集水区内部发生猛烈碰撞而损坏集水器。同时折弯处的自然圆角可以减小和带钢边缘的摩擦力，避免带钢边缘由于剧烈摩擦而产生的毛刺、裂纹等质量缺陷。镰刀形封水板一物两用，既能封水，又能防撞，充分发挥设备能力。

3)定向引流技术。设计排水管道对收集水进行定向引流。集水区底部设计矩形排水口，直接与排水管道相连。排水管道入口为上大下小的喇叭口，喇叭口为半开放式结构，在朝向来水的方向开口，可以更大范围收集侧喷水。排水管道为钢板焊接的矩形管道，在中间部位有一次折弯，减小水下落的动能，避免水落地后飞溅。管道出口正对着排水沟槽，保证收集的水直接进入循环，避免中间过程的损失。

4)便捷的机上检修技术。集水器安装在传动侧辊道驱动电机的正上方，层流冷却区域现场环境恶劣，高温，潮湿，对电机及配套电气设备的危害很大。对电机的防护既需要做到隔水隔热，同时也需要定期进行检修维护。本发明设计的集水器，对集水区的纵向深度进行了控制，预留了足够的空间在底板上电机正上方的位置设计检修孔，翻转盖板在检修孔上与长边铰接，翻转盖板四个边都比检修孔的尺寸大20mm，正常生产时盖板紧贴着底板，保证不会有水从检修口流到电机上。需要检修时，则直接打开翻转盖板即可。

实施例三，基于同一发明构思，本实施例还提供了一种热轧带钢层流冷却集水工艺，基于如上所述的热轧带钢层流冷却集水器，如图5所示，主要包括如下步骤：

S1，侧喷来水封水与收集工艺：输送辊道操作侧的侧喷装置将带钢表面积水吹向传动侧的箱形集水区，侧喷来水首先沿垂直于背板的方向撞击倾斜设置的镰刀形封水板外壁后改变运行方向，然后沿平行于背板的方向撞击下一个镰刀形封水板内壁并再次改变运行方向，最后与所述背板发生碰撞并汇入对应的排水口中；

S2，带钢运行防碰撞工艺：带钢沿输送辊道运行过程中由侧喷来水带动向传动侧偏移，当接触到镰刀形封水板折弯端部或圆角挡板外侧边缘后，由所述镰刀形封水板折弯端部或圆角挡板外侧边缘的圆角部分导向牵引回到正常运行轨迹；

S3，集水定向引流与循环工艺：排水口收集的水流经排水管道折弯处阻挡降低动能后，从排水管道出口流入排水沟槽中，并通过排水沟槽流回冷却水循环***；

S4，辊道驱动电机检修工艺：检修开始时，打开翻转盖板并从对应的检修孔进行电机检修；检修结束后，关闭所述翻转盖板，对电机进行隔水隔热防护。

进一步的，本申请中涉及的未详细说明部分均与现有技术相同或采用现有技术加以实现。

综上所述：

1、本发明提供了一种热轧带钢层流冷却集水器，通过多个镰刀形封水板等间距平行布置在集水区，利用反射原理改变侧喷来水的方向，配合集水区背板、顶板和两侧肋板，能够有效消耗侧喷来水的动能，实现高效的封水、集水；

2、本发明在镰刀形封水板端部进行两次折弯过渡，且在镰刀形封水板之间等间距设计有圆角挡板，能够有效防止带钢头部钻入集水区内部发生猛烈碰撞而损坏集水器，同时折弯处的自然圆角可以减小和带钢边缘的摩擦力，避免带钢边缘由于剧烈摩擦而产生的毛刺、裂纹等质量缺陷；

3、本发明在集水区底部设置有上大下小的喇叭形排水口，能够大范围收集侧喷水，排水管道在中间部位设有折弯，能够减小水下落的动能，避免水落地后飞溅，且排水口通过排水管道直接通向排水沟槽，可保证收集的水直接进入循环，避免中间过程的损失；

4、本发明对集水区的纵向深度进行了设计，预留了足够的空间在底板上对应电机正上方的位置开设检修孔，并在检修孔上方设置有翻转盖板，正常生产时盖板紧贴底板，能够保证不会有水从检修口流入电机，需要检修时，可直接打开翻转盖板，方便进行维修操作。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种热轧带钢层流冷却集水器，安装于输送辊道(3)传动侧辊道驱动电机组的正上方，用于收集输送辊道(3)操作侧的侧喷来水，其特征在于：包括设于驱动电机组正上方的底板(2)，所述底板(2)靠近输送辊道(3)的一侧设有背板(1)，所述背板(1)与顶板、两侧肋板(12)组成箱形集水区，所述箱形集水区沿侧喷水来水方向的深度小于驱动电机组与输送辊道(3)的间距，所述箱形集水区内沿带钢运行方向等间距平行布置有多个封水机构，所述箱形集水区由所述封水机构分隔为多个集水单元，每个集水单元底部均设有排水口，所述底板(2)对应驱动电机组内各电机正上方的位置均开设有检修孔，且每个检修孔上方均安装有翻转盖板(6)。

2.根据权利要求1所述的一种热轧带钢层流冷却集水器，其特征在于，所述封水机构包括在所述箱形集水区内沿带钢运行方向等间距平行布置的多个镰刀形封水板(10)，所述镰刀形封水板(10)与背板(1)的夹角a为45～60度，且倾斜方向着带钢来料方向。

3.根据权利要求2所述的一种热轧带钢层流冷却集水器，其特征在于，所述镰刀形封水板(10)端部沿带钢来料方向折弯两次，第一次折弯角b为150度，第二次折弯角c为90度，且折弯处均为过渡圆角。

4.根据权利要求2所述的一种热轧带钢层流冷却集水器，其特征在于，所述多个镰刀形封水板(10)之间均设有固定支架(9)，所述固定支架(9)靠近输送辊道(3)的一端均安装有圆角挡板(8)，所述圆角挡板(8)顶部与所述顶板焊接，底部与对应的固定支架(9)焊接。

5.根据权利要求4所述的一种热轧带钢层流冷却集水器，其特征在于，所述镰刀形封水板(10)端部最外侧边缘与所述圆角挡板(8)最外侧边缘平齐，且二者与底板边缘的距离均不大于10mm。

6.根据权利要求1所述的一种热轧带钢层流冷却集水器，其特征在于，所述排水口均通过单独的排水管道(4)连接至排水沟槽(5)，所述排水沟槽(5)与冷却水循环***相连。

7.根据权利要求6所述的一种热轧带钢层流冷却集水器，其特征在于，所述排水管道(4)入口处为上大下小的喇叭形，所述排水管道(4)在中间部位折弯一次，且折弯角度为140度。

8.根据权利要求1所述的一种热轧带钢层流冷却集水器，其特征在于，所述翻转盖板(6)设于对应的检修孔正上方，且翻转盖板(6)底部沿检修孔长边方向铰接于底板(2)上，所述翻转盖板(6)闭合时其四条边与检修孔四条边的间距均为10mm。

9.根据权利要求1所述的一种热轧带钢层流冷却集水器，其特征在于，所述两侧肋板(12)的外部分别安装有侧挡板一(13)和侧挡板二(14)。

10.一种热轧带钢层流冷却集水工艺，基于权利要求1至9中任意一项所述的热轧带钢层流冷却集水器，其特征在于，包括如下步骤：

S1，侧喷来水封水与收集工艺：输送辊道操作侧的侧喷装置将带钢表面积水吹向传动侧的箱形集水区，侧喷来水首先沿垂直于背板的方向撞击倾斜设置的镰刀形封水板外壁后改变运行方向，然后沿平行于背板的方向撞击下一个镰刀形封水板内壁并再次改变运行方向，最后与所述背板发生碰撞并汇入对应的排水口中；

S2，带钢运行防碰撞工艺：带钢沿输送辊道运行过程中由侧喷来水带动向传动侧偏移，当接触到镰刀形封水板折弯端部或圆角挡板外侧边缘后，由所述镰刀形封水板折弯端部或圆角挡板外侧边缘的圆角部分导向牵引回到正常运行轨迹；

S3，集水定向引流与循环工艺：排水口收集的水流经排水管道折弯处阻挡降低动能后，从排水管道出口流入排水沟槽中，并通过排水沟槽流回冷却水循环***；

S4，辊道驱动电机检修工艺：检修开始时，打开翻转盖板并从对应的检修孔进行电机检修；检修结束后，关闭所述翻转盖板，对电机进行隔水隔热防护。