一种型钢冷却装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种热乳钢冷却装置，特别是一种适用于对型钢，尤其是H型钢进行风冷的冷却装置。
【背景技术】
[0002]型钢是一种有一定截面形状和尺寸的条型钢材，是钢材四大品种(板、管、型、丝)之一。根据断面形状，型钢分简单断面型钢和复杂断面型钢，后者又称异型钢，包括后者指H型钢、槽钢、钢轨、窗框钢、弯曲型钢等，以及造船用的球扁钢。复杂型钢得制备方法又分为焊接和热乳两种，前者存在强度缺陷，故而目前热乳型钢应用面更广泛。
[0003]热乳的终止温度一般为800?900°C，之后需要进行冷却到80°C左右，根据冷却介质不同，冷却分为空冷、油冷、风冷、水冷等。冷却工艺的控制要点是冷却速度，上述冷却速度水冷最快，空冷最慢，而油冷、风冷介于二者之间。冷却速度和冷却方法会造成钢材组织与性能的波动:为了获得优越性能，在终乳后采取强制冷却措施，使得钢的晶粒细化，交货钢材有较高的综合力学性能。目前控冷热乳工艺多应用于盘条热乳，对于复杂型钢热乳，强制冷却容易影响钢材组织及其截面形状，造成成品质量缺陷。强制快速冷却可以增加钢材性能，缓冷坑保温缓慢降温能够降低冷却带来的变形影响，冷却速度和冷却带来形变这二者之间的矛盾是复杂型钢热乳冷却工艺中最大的难点，这一矛盾在规格比较大的轨梁型材生产中更是突出。
[0004]此外，型钢在生产过程中需要冷却到一定温度时才能进行矫直处理，冷却不及时，则会导致被迫减缓型钢的生产速度。
[0005]为了缓解这一矛盾，解决缓冷冷床自然冷却能力不足的问题，目前的惯用工艺通常会在冷床上直接采用喷雾或喷水的冷却方式，以求加速冷却，但该种工艺并不能解决上述问题，仍然存在下述缺陷:①喷水冷却会使复杂型钢由于冷却不均，从而出现弯曲形变；②水雾附着在型钢表面，容易使型钢产生锈蚀;③由于在冷却过程中水蒸气不能及时排出，从而对冷床区域行车及钢结构造成腐蚀;④水资源不能集中回收，造成水资源的极大浪费。
[0006]为了减少喷水带来的不利影响，部分企业也试图用风冷来进行冷却，但是由于普通风冷的冷却速度较水冷慢，限制了产品的生产效率。且普通单一风冷仍会造成弯曲形变，且风冷强度增加后，外界环境温差较大，加剧了钢材内部的组织结构不稳定。
[0007]因此，就需要一种能够对型钢进行快速冷却、改善型钢冷却均匀性、提高型钢生产效率的冷却装置。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型的技术任务是针对以上现有技术的不足，提供一种型钢冷却装置，以期增强冷却速度，提高钢材生产效率，且不会带来形变缺陷。
[0009]本实用新型解决其技术问题的技术方案是:一种型钢冷却装置，包括冷床厂房和冷床，其特征在于:所述冷床厂房的冷床入口和冷床出口处设有入口基坑和出口基坑，冷床厂房的顶部设有通风器;冷床的下方安装有强冷风机;入口基坑和出口基坑均伸出冷床厂房外，入口基坑与出口基坑通过冷床下方基坑相通;所述的入口基坑长度、深度分别小于出口基坑，基坑为阶梯状，下阶与出口基坑水平，上阶与入口基坑水平。
[0010]上述的基坑的宽度大于或等于冷床的宽度。
[0011]上述的强冷风机和通风器为多个，多个通风器呈线性排列，且通风器线性排列的宽度与冷床宽度一致，所述的多个强冷风机呈线性排列，强冷风机线性排列的宽度与冷床宽度一致，相邻的两强冷风机的间距能够使两强冷风机吹向冷床的气流能相互交叉。
[0012]上述的强冷风机和通风器数目相等，强冷风机的出风口与通风器之间的角度为15°?20°ο
[0013]上述的强冷风机安装在冷床中后三分之一处。
[0014]与现有技术相比较，本实用新型具有以下突出的有益效果:
[0015]1、采用两端的基坑设计，使空气由冷床厂房的两端的基坑进入冷床，冷热空气在运动过程中形成强对流，实现基础风冷。
[0016]2、无需使用水雾对型钢进行冷却，因此型钢和冷床区域行车及钢结构无锈蚀现象出现。
[0017]3、通过强制控冷，提升降温速率，减少热乳到矫正之间的时间消耗，提高钢材生产效率，可以满足大规模高速度生产产量需求。
[0018]4、阶梯气冷技术，虽然降温速度膏，但是型钢表面冷却均匀，弯曲变形小。
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型对比例的侧视结构示意图。
[0020]图2是本实用新型实施例1的侧视结构示意图。
[0021 ]图3是本实用新型实施例2的侧视结构示意图。
[0022]图4是本实用新型实施例2中冷凝排管部分的结构示意图。
[0023]图5是本实用新型实施例3的BDl乳制过程示意图。
[0024]图6是本实用新型实施例3BD2、DrDf乳制过程示意图。
[0025]图7是本实用新型实施例3经BD2乳制所得料型板部截面示意图。
【具体实施方式】
[0026]下面结合说明书附图和【具体实施方式】对本实用新型进一步说明。
[0027]为了便于叙述，以走钢方向为准，进钢方向为前，出钢方向为后。
[0028]对比例(常规风冷组):针对Q235B和Q345B，规格为:500 X 200 X 10 X 16mm。
[0029]如图1所示，采取常规风冷冷却装置，冷床6的下方设置有一静压箱16，所述的静压箱16上设置有多条缝形喷口 17，缝形喷口 17的宽度与冷床6的宽度一致。当向静压箱16的进气口通过鼓风机输入空气时，空气经静压箱16由缝形喷口 17排出，空气气流直接吹在H型钢的表面上对其进行冷却。采用上述常规风冷方式的对照例950°C降至80°C，冷却速度为14.75°C/min0
[0030]实施例1 (强制风冷组):针对Q235B和Q345B，规格为:500 X 200 X 10 X 16mm。
[0031 ] 如图2所示，冷床厂房2的冷床入口 I和冷床出口 7处分别设有入口基坑31和出口基坑37，基坑的宽度大于或等于冷床6的宽度，A口基坑31和出口基坑37均伸出冷床厂房2外，入口基坑31与出口基坑37与冷床6下方基坑3相通。冷床厂房2的顶部设有一个或多个通风器4，如为多个，则多个通风器4呈线性排列，且通风器4线性排列的宽度与冷床6宽度一致。冷床6的下方安装有一个或多个强冷风机5，多个强冷风机5呈线性排列，强冷风机5线性排列的宽度与冷床6宽度一致，相邻的两强冷风机5的间距能够使两强冷风机5吹向冷床6的气流能相互交叉，不会产生死角，从而能够避免H型钢冷却不均。强冷风机5和通风器4数目相等，位置依据热空气走向安置。优化方案中使用的为多个强冷风机5和多个通风器4，数量和间距依据冷床6长度、强冷风机5和通风器4参数以及待冷却的钢材相关，但为了在附图中更好的表现气流方向，附图中仅画出了一对强冷风机5和通风器4。强冷风机5安装在冷床6中后三分之一处附近，具体分布以冷床6中后三分之一交界为中心，总分布距离不超过冷床长度四分之一。本实施例中强冷风机5参数为进出风口直径1000mm，风量36916立方米/小时，风压371帕，两台强冷风机5之间的间距1.5米左右。强冷风机5出风方向朝向进钢方向，以便于将强冷风机5产生的冷风吹向所述的冷床厂房2的顶部通风器4，并以此引导整个冷床6区的气流流向通风器4处。
[0032]本实施例中，所述的入口基坑31长度、深度分别小于出口基坑37ο空气由冷床厂房2的两端的基坑进入冷床6: A 口基坑31入风进行基础风冷，吸热上升，由冷床6上方通风器4排除，不断地吸引冷风从基坑进入;入口基坑31相对比较浅，内部无支柱和底面折返设计，其原因在于入口处钢材的温度最高，空气需要迅速带走热量，但是该段又不能过度强冷，初始冷却速率过高则影响钢材产品性能；出口基坑37较长较深，其目的在于确保进入冷风的温度，较低温度进风一方面实现基础风冷，一方面通过强冷风机5实现强制风冷。强冷风机5的出风口与通风器4之间的角度为15°?20°，该角度综合考虑了热空气的升腾，确保高效流动。入口基坑31与出口基坑37通过冷床6下方相通成基坑3，基坑3呈现阶梯状，下阶与出口基坑37水平，上阶与入口基坑31水平，且冷床6下基坑3内有多个支柱，所述支柱的目的在于使冷空气在基坑处形成多项折返，增加散热效应，当冷空气吸热到一定温度上升超出冷床6水平时，方能够迅速从通风器4逸散。在具体实施的优化设计中，基坑3可以底面凹凸不平，优选为与走钢方向垂直的多条沟槽。其目的亦在于:一部分强风遇到钢材阻挡被折射回基坑内，通过沟槽折射到更热的钢段，实现循环流动，互相掺和，使温度趋于均匀，而且从入口基坑31与从出口基坑37进入厂房的两股空气在运动过程中形成强对流，并由冷床厂房2上方通风器4排除，两股空气在对流过程中，较热的空气上升，较冷的空气下降，这样极大的提高了空气带走热量的速度。在冷床6后三分之一部分的基坑3中安装横向折返挡条。
[0033]本实施例的具体优选参数为:冷床6长度为40000mm，入口基坑31伸出厂房外5500mm，出口基坑37伸出厂房外9000mm。在具体实施时，需根据待冷却钢型，冷却需求等进行参数调整。
[0034]实施例1的特点是，结构简单，H型钢在冷却过程中直接由950°C降至80°C，可以匀速前进，无需分阶段冷却。H型钢平均冷却速度约为21.75°C/min。本实用新型采用两端基坑设计和阶梯气冷技术，空气由冷床厂房的两端的基坑进入冷床，冷床6中后三分之一交界处设置强冷风机5。冷床6前三分之一空气从浅、短的入口基坑31进入，无折返设计，迅速与高热钢材进行热交换，热空气迅速从通风器4逸出；冷床6中三分之一通过强冷风机5实现强制风冷，并通过支柱和底面沟槽进行多次折返，增加热交换效能，充分换热后方从通风器4逸出；冷床6后三分之一空气从深、长的出口基坑37进入，横向折返设计，对于已进行强冷降温的钢材进行二次降温。使用该种冷却方式，冷却速度提升，且钢材下冷床的通条温度差小于10°C，从而保证了在增加冷却速率的同时，保证了冷却均匀性。
[0035]实施例2(混合风冷组):针对Q235B和Q345