一种热轧制胚装置的制作方法

本实用新型属于热轧装置技术领域，具体是一种热轧制胚装置。

背景技术：

钢质热轧件生产是将工件加热后转运至热轧机进行轧制成形。热轧之前要先进行制胚，制胚是将钢料在加热炉中加热至1050～1210℃，出炉后再除去表面的氧化皮而形成。氧化皮是由于钢料加热至800℃以上后，表面与空气中的氧气反应而产生，氧化皮由氧化亚铁、四氧化三铁、三氧化二铁组成，从内向外为：氧化亚铁、四氧化三铁、三氧化二铁。其中氧化亚铁结构疏松，容易去除，而四氧化三铁、三氧化二铁结构致密，非常坚硬，影响热轧生产。

传统制胚过程中，钢料出炉时需要通过人工将高温钢料放到托辊装置上，耗费人力且效率低，而且人在高温环境中工作，安全性差。而传统去除氧化皮的方法是通过热轧前将钢料进行初步的微量变形，使胚料表面的氧化皮开裂、剥落，然后用吹风管对胚料表面残余及脱落的氧化皮进行吹除。由于胚料表面氧化皮残余位置等各有不同，会存在清除死角，而氧化皮随风吹散，高温氧化皮易引发火灾和烫伤工作人员，吹起的氧化皮造成热轧生产线粉尘大，导致生产环境恶劣。

经检索，中国专利，申请号,201520299505.2，公告日：2015.08.26，公开了一种金属圆棒加热炉的炉内自动出料装置，金属圆棒加热炉包括炉体、设于炉体内的用于沿送料方向输送金属圆棒的导轨，金属圆棒的长度延伸方向垂直于送料方向，导轨沿送料方向呈逐渐下倾分布金属圆棒加热炉还包括设于炉体内且位于导轨送料末端的炉内自动出料装置，炉内自动出料装置包括用于将金属圆棒输出炉体的出料机构、设置于导轨送料末端和出料机构之间的用于控制导轨上的金属圆棒依次滚入出料机构的控制机构。该实用新型装置通过在炉体内出料机构和控制机构，能够使得金属棒在出料时快捷简便，减少了人力投入，节约了生产成本，但该实用新型结构复杂，实际应用时易出现故障，且维修困难。

又有，中国专利，申请号：201620800393.9，公告日：2017.03.29，公开了一种曲轴锻造胚料去除氧化皮装置，由架体、链条传动装置、托辊输送装置、压力供水站装置、渣液收集分离槽构成，其在封闭式环境中通过高压水喷淋锻胚，击裂锻胚表面的氧化皮，然后通过高压水的冲击力去除锻胚上的氧化皮，具有生产效率高，无粉尘，环保效果好的特点。但该实用新型中的高压水为垂直喷射在锻胚表面，导致高压水花和碎裂的氧化皮向环状喷水管两侧均由飞溅，碎氧化皮收集难度大，且须在环状喷水管两侧设置密封罩防护，导致了生产线加长，占地面积增大，成本较高。

技术实现要素：

实用新型要解决的技术问题

针对现有技术中热轧制胚过程中钢料出炉耗费人力、效率低，且安全性差，钢料表面氧化皮清除困难，传统方法难以将氧化皮除净，且易引发火灾和烫伤工作人员，吹起的氧化皮还会造成热轧生产线粉尘大，导致生产环境恶劣等问题，本实用新型提供了一种热轧制胚装置，通过设置自动出料的加热炉和托辊输送装置实现自动出料和转运，再利用高压喷水系统喷射高压水，冲击钢料表面的氧化皮，使其碎裂、剥落，达到清除氧化皮的目的，采用本实用新型制胚，节约人力成本，效率高，除氧化皮干净，无粉尘，且不易引发火灾和烫伤工作人员，安全性高。

技术方案

为解决上述问题，本实用新型提供的技术方案为：

一种热轧制胚装置，包括加热炉、托辊输送装置和高压喷水系统，所述高压喷水系统包括喷水装置和循环供水系统；所述喷水装置固定在所述托辊输送装置中段，且通过管路连接到所述循环供水系统中；所述加热炉上设置有推料装置，所述推料装置贯穿炉体水平延伸至所述加热炉内，且方向正对炉门；所述托辊输送装置的起始端延伸至所述炉门处。

进一步地，其中：所述喷水装置包括高压水箱和若干喷嘴，所述高压水箱竖直固定在所述托辊输送装置中段，且中部设置有用于通过钢料的圆孔，所述喷嘴均贯穿并固定在所述圆孔内壁上；所述推料装置包括驱动装置和推板，所述驱动装置的输出轴贯穿炉体水平延伸至所述加热炉内，且末端与所述推板可拆卸连接。

进一步地，所述循环供水系统包括渣液收集分离槽、蓄水池、水泵、过滤器和增压泵；所述渣液收集分离槽固定在所述喷水装置下方，且出水管通到所述蓄水池底部；所述水泵、过滤器、增压泵和喷水装置通过管路依次连通；所述水泵的进水管通到所述蓄水池内。

进一步地，其中：所述喷嘴绕所述圆孔的轴线均匀分布；所述驱动装置为液压缸或气压缸。

进一步地，所述托辊输送装置的左右两侧均固定有防护板，所述防护板上方固定有防护罩，所述防护罩位于所述高压水箱侧面。

进一步地，所述高压喷水系统还包括自动控制阀，所述自动控制阀连接在所述过滤器和所述喷水装置之间，且与所述增压泵并联。

进一步地，所述防护板内侧均固定有导向块，所述导向块均位于所述圆孔的进料侧。

进一步地，所述喷嘴均斜向钢料来料方向设置；所述防护罩位于所述圆孔的进料侧上方。

进一步地，所述喷嘴的高压喷射时间为t＝L/V，其中L为钢料的长度，V为钢料的速度。

进一步地，其特征在于：所述喷嘴的高压喷射压力为160～180MPa。

有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型提供的一种热轧制胚装置，利用所述推料装置能够实现所述加热炉的自动出料，减少人员投入，降低劳动强度和用人成本；利用所述高压喷水系统产生高压水除氧化皮，干净、无粉尘；不易引发火灾和烫伤工作人员，制胚过程安全性高；

(2)本实用新型提供的一种热轧制胚装置，所述喷水装置包括高压水箱和若干喷嘴，所述喷嘴均贯穿并固定在所述圆孔内壁上，环绕钢料表面喷击，除氧化皮更干净；所述高压水箱具有缓存水和均匀水压的作用；

(3)本实用新型提供的一种热轧制胚装置，所述推料装置包括驱动装置和推板，所述驱动装置和推板之间可拆卸，便于拆卸维修；

(4)本实用新型提供的一种热轧制胚装置，利用渣液收集分离槽、蓄水池、水泵、过滤器、增压泵与所述喷水装置配合，能够实现水的循环利用，降低用水成本；同时便于回收氧化皮碎屑，降低劳动强度；

(5)本实用新型提供的一种热轧制胚装置，所述蓄水池具有沉淀分离作用，其进液管通到底部，出液管位于液面上层，有利于杂质沉淀，同时避免较多杂质进入水泵及后续设备中，保护设备安全；

(6)本实用新型提供的一种热轧制胚装置，所述喷嘴绕所述圆孔的轴线均匀分布，无喷淋死角，除氧化皮干净；所述驱动装置为液压缸，可远程控制，操作方便；

(7)本实用新型提供的一种热轧制胚装置，所述托辊输送装置的左右两侧均固定有防护板，起到安全防护作用；所述高压水箱的前后两侧设置有防护罩，以防止除氧化皮过程中水和氧化皮碎屑向外飞溅，便于水和氧化皮碎屑的回收；

(8)本实用新型提供的一种热轧制胚装置，所述高压喷水系统还包括自动控制阀，能够实现高压供水和低压供水的间隔性切换，便于将散落的氧化皮碎屑冲走，避免因氧化皮碎屑堆积而影响所述托辊输送装置的正常运行；

(9)本实用新型提供的一种热轧制胚装置，所述圆孔的进料侧设置有导向块，避免偏离所述圆孔后撞击到所述高压水箱侧面，一方面保护所述高压水箱，另一方面防止钢料在所述圆孔进料侧拥堵，提高生产效率；

(10)本实用新型提供的一种热轧制胚装置，所述喷嘴均斜向钢料来料方向设置，所述防护罩位于所述圆孔的进料侧上方，避免碎裂、剥落的氧化皮飞溅范围较大，便于氧化皮碎屑的收集，同时能够节省防护罩安装空间；

(11)本实用新型提供的一种热轧制胚装置，利用设置合理的高压喷水时间，一方面可以降低用水成本，另一方面减少了增压泵能耗，降低了用电成本；

(12)本实用新型提供的一种热轧制胚装置，所述喷嘴的高压喷射压力为160～180MPa，除氧化皮效果较好，且氧化皮飞溅范围较小，便于集中回收。

附图说明

图1、本实用新型的结构示意图；

图2、本实用新型的加热炉结构示意图；

图3、本实用新型中的导向块的位置示意图；

图4、本实用新型中的高压水箱的结构示意图；

图5、本实用新型中的喷嘴的喷射角度示意图；

附图中：1、钢料；2、托辊输送装置；3、高压喷水系统；4、防护罩；5、导向块；6、加热炉；21、防护板；31、过滤器；32、自动控制阀；33、增压泵；34、高压水箱；35、渣液收集分离槽；36、蓄水池；37、水泵；61、炉体；62、炉门；63、驱动装置；64、推板；340、喷嘴；341、圆孔。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图及实施例对本实用新型作详细描述。

实施例1

一种热轧制胚装置，如图1、2所示，包括加热炉6、托辊输送装置2和高压喷水系统3；所述高压喷水系统3包括喷水装置和循环供水系统；所述喷水装置固定在所述托辊输送装置2中段的任意位置，且通过管路连接到所述循环供水系统中，所述循环供水系统为所述喷水装置提供高压水，并回收除氧化皮的水；所述加热炉6上设置有推料装置，所述推料装置固定在炉底平台上，所述推料装置为自动推料装置，所述推料装置从所述加热炉6后侧贯穿炉体61并水平延伸至所述加热炉6内，且方向正对炉门62，以便将钢料1推出所述炉门62；所述托辊输送装置2的起始端延伸至所述炉门62处，用于接住从所述炉门62出来的钢料1，所述托辊输送装置2的高度不高于所述炉门62底面高度，本实施例中所述托辊输送装置2的高度与所述炉门62底面相同，便于钢料1直接水平滑至所述托辊输送装置2上。所述推料装置、高压喷水系统3和托辊输送装置2通过集中控制系统控制。

具体应用时，钢料1在所述加热炉6内加热至1150℃左右，然后利用所述推料装置将钢料1推出所述炉门62，并滑至所述托辊输送装置2上，钢料1经所述托辊输送装置2转运至所述喷水装置，同时所述循环供水系统启动，产生高压水供给所述喷水装置，高压水经所述喷水装置喷出，冲击在所述钢料1表面的氧化皮上，使其碎裂、剥落，以达到清除氧化皮的目的；然后除氧化皮的水重新流入循环供水系统，循环利用。

本实施例的一种热轧制胚装置，利用所述推料装置能够实现所述加热炉6的自动出料，减少人员投入，降低劳动强度和用人成本；利用所述高压喷水系统3产生高压水除氧化皮，干净、无粉尘；不易引发火灾和烫伤工作人员，制胚过程安全性高。

实施例2

本实施例的一种热轧制胚装置，基本结构同实施例1，不同和改进之处在于，如图1、2、4所示，所述喷水装置包括高压水箱34和若干喷嘴340，所述高压水箱34通过水管连接入所述循环供水系统中，所述高压水箱34竖直固定在所述托辊输送装置2中段的任意位置，且中部设置有用于通过钢料1的圆孔341，所述圆孔341的高度与所述托辊输送装置2上的钢料1的高度一致，所述圆孔341的轴线方向与所述托辊输送装置2的送料方向一致，便于钢料1穿过，所述喷嘴340均贯穿并固定在所述圆孔341内壁上，钢料通过所述圆孔341时，高压水从所述喷嘴340喷出，环绕钢料1表面喷击，除氧化皮更干净；所述高压水箱34具有缓存水和均匀水压的作用。所述推料装置包括驱动装置63和推板64，所述驱动装置63为压力驱动装置或其它机械驱动机构，所述推板64表面覆盖有耐火材料，以提高使用寿命，所述驱动装置63的输出轴贯穿炉体61水平延伸至所述加热炉6内，且末端与所述推板64可拆卸连接，本实施例中为螺纹连接或铰接，便于拆卸维修；所述驱动装置63启动后推动所述推板64运动，将钢料1从所述炉门62推出并滑至所述托辊输送装置2上。

实施例3

本实施例的一种热轧制胚装置，基本结构同实施例1或2，不同和改进之处在于，如图1所示，所述循环供水系统包括渣液收集分离槽35、蓄水池36、水泵37、过滤器31和增压泵33；所述渣液收集分离槽35固定在所述喷水装置下方，且出水管通到所述蓄水池36底部；所述水泵37、过滤器31、增压泵33和喷水装置通过管路依次连通；所述水泵37的进水管通到所述蓄水池36内，且位于所述蓄水池36内的液面上层，所述蓄水池36具有沉淀分离作用，其进液管通到底部，出液管位于液面上层，有利于杂质沉淀，同时避免较多杂质进入水泵37及后续设备中，保护设备安全；本实施例中所述过滤器31为全自动过滤器，无需手动控制，减少劳动力。

具体应用时，所述水泵37将所述蓄水池36内的液面上层的清水抽至所述过滤器31，过滤后进入所述增压泵33，经增压后送入所述喷水装置中并喷出，用于除氧化皮，除氧化皮产生的水和氧化皮碎屑混合液流入所述渣液收集分离槽35进行分离，其中水通过管道流入所述蓄水池36循环利用，氧化皮碎屑则用于回收炼铁。

本实施例的一种热轧制胚装置，利用渣液收集分离槽35、蓄水池36、水泵37、过滤器31、增压泵33与所述喷水装置配合，能够实现水的循环利用，降低用水成本；同时便于回收氧化皮碎屑，降低劳动强度。

实施例4

本实施例的一种热轧制胚装置，基本结构同实施例2，不同和改进之处在于，如图4所示，所述喷嘴340绕所述圆孔341的轴线均匀分布，无喷淋死角，除氧化皮干净；所述驱动装置63为液压缸或气压缸，本实施例中所述驱动装置63为液压缸，可远程控制，操作方便。

实施例5

本实施例的一种热轧制胚装置，基本结构同实施例2或4，不同和改进之处在于，如图1所示，所述托辊输送装置2的左右两侧均固定有防护板21，防止钢料1在所述托辊输送装置2输送过程中掉落，起到安全防护作用；所述防护板21上方固定有防护罩4，所述防护罩4位于所述高压水箱34侧面，本实施例中所述防护罩4为两个，分别设置在所述高压水箱34的前后两侧，以防止除氧化皮过程中水和氧化皮碎屑向外飞溅，便于水和氧化皮碎屑的集中回收。

实施例6

本实施例的一种热轧制胚装置，基本结构同实施例3，不同和改进之处在于，如图1所示，所述高压喷水系统3还包括自动控制阀32，所述自动控制阀32连接在所述过滤器31和所述喷水装置之间，且与所述增压泵33并联，即从所述过滤器31出口分两路管路，一路连通到增压泵33，另一路连通到所述自动控制阀32，与所述增压泵33和所述自动控制阀32的出口连通的管路再汇总为一根管路连通到所述喷水装置上。

当钢料1经过所述喷水装置时，所述增压泵33开启，供给所述喷水装置的水压上升，高压水从所述喷水装置喷出并冲击所述钢料1表面的氧化皮；当无钢料1经过所述喷水装置时，所述增压泵33停止工作，低压水从所述自动控制阀32流出并进入所述喷水装置，此时低压水从喷水装置流出，用于将散落的氧化皮碎屑冲走，避免因氧化皮碎屑堆积而影响所述托辊输送装置2的正常运行。所述增压泵33工作时，所述自动控制阀32起反向节流作用，避免高压水从所述自动控制阀32处回流。

实施例7

本实施例的一种热轧制胚装置，基本结构同实施例5，不同和改进之处在于，如图3所示，左右两侧的所述防护板21内侧均固定有导向块5，所述导向块5均位于所述圆孔341的进料侧，钢料1经所述导向块5导向后进入所述圆孔341，避免偏离所述圆孔341后撞击到所述高压水箱34侧面，一方面保护所述高压水箱34，另一方面防止钢料1在所述圆孔341进料侧拥堵，提高生产效率。

实施例8

本实施例的一种热轧制胚装置，基本结构同实施例5或7，不同和改进之处在于，如图1、5所示，所述喷嘴340均斜向钢料1来料方向设置，所述防护罩4位于所述圆孔341的进料侧上方，本实施例中所述防护罩4的数量为一个，且位于所述圆孔341的进料侧上方。高压水通过所述喷嘴340喷出，倾斜喷向所述钢料1，将氧化皮击落并冲向所述钢料1来料方向，同时在该方向上设置防护罩4，避免碎裂、剥落的氧化皮飞溅范围较大，便于氧化皮碎屑的收集，同时能够节省防护罩4安装空间；本实施例中所述喷嘴340的喷水方向与所述钢料1运动方向的夹角为45度，经验证，在该角度时，碎裂、剥落的氧化皮飞溅范围较小，且对氧化皮的清除效果较好。

实施例9

本实施例的一种热轧制胚装置，基本结构同实施例2、4、5、7和8任一，不同和改进之处在于，所述喷嘴340的高压喷射时间为t＝L/V，其中L为钢料1的长度，V为钢料1的速度，即所述喷嘴340的高压喷水时间根据L和V的不同而设定不同的高压喷水时间。V与托辊输送装置2设定传送速度一致，一般为1～2m/s，本实施例中为1.5m/s，当钢料1长度为1.5m时，所述喷嘴340的高压喷水时间设定为1s，根据反复验证，此时除氧化皮效果最好。本实施例的一种热轧制胚装置，利用设置合理的高压喷水时间，一方面可以降低用水成本，另一方面减少了增压泵33能耗，降低了用电成本。

实施例10

本实施例的一种热轧制胚装置，基本结构同实施例2、4、5、7至9任一，所述喷嘴340的高压喷射压力为160～180MPa。经验证，当所述喷嘴340的喷水压力小于160MPa时，钢料1表面的氧化皮虽然能冲掉，但会存在残留，无法除净；当所述喷嘴340的喷水压力大于180MPa时，由于冲击压力较大，碎裂、剥落的氧化皮飞溅范围较大，不利于氧化皮碎屑集中回收。本实施例中所述喷嘴340的喷水压力为170MPa，经反复验证，该水压时，除氧化皮和氧化皮碎屑飞溅范围综合评估最好。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。