一种热处理设备冷却装置的制作方法

1.本实用新型属于金属热处理技术领域，尤其是涉及一种热处理设备冷却装置。


背景技术：

2.如板卷、带卷类结构的料卷产品，在辊底式热处理炉中需要以料盘为载体行进移动运输，而在料卷的冷却阶段，载着料卷进入冷却区的料盘也将承受底盘辊轴的旋转的振动及冷却装置内发动机的振动，而且还承受从热扎工序到冷却工序之间工况温度的巨大变化的压力。由于现有冷却结构设计不合理，导致料卷在冷却过程中其内圈温度下降弱、外圈温度下降快，料卷内外圈出现冷却不均匀的现象，对于温差变化幅度较大外圈，其冷却后容易变形，应力集中的部位严重时甚至出现开裂的问题，从而导致放置料卷的支撑料盘的使用寿命降低，生产成本加大。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种热处理设备冷却装置，尤其是适用于如板卷或带卷等结构的料卷类产品的冷却，解决了现有技术中由于冷却结构设计不合理导致产品容易出现变形、开裂等质量问题，致使其使用寿命低、生产成本大的技术问题。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
5.一种热处理设备冷却装置，用于对料卷进行冷却，包括：
6.用于放置所述料卷的冷却仓；以及
7.配设于所述冷却仓中的冷却组合；
8.所述冷却组合在所述料卷被置于所述冷却仓时沿所述料卷轴向和其径向喷射冷风流和/或辐射冷气流将所述料卷包围以完成对所述料卷的冷却降温；并
9.所述冷却组合喷射的冷风流和/或辐射的冷气流带走所述料卷中的温热所形成的热气流被抽离出所述冷却仓后再经所述冷却组合返回至所述冷却仓中形成循环的冷风流继续对所述料卷冷却。
10.进一步的，所述冷却组合包括：
11.可喷射冷风流的若干喷流嘴；和
12.可辐射冷气流的水冷套；
13.所述喷流嘴被设于所述冷却仓顶部和两侧部；
14.所述水冷套被设置于所述冷却仓两侧部和底部。
15.进一步的，置于所述冷却仓顶部的所有所述喷流嘴形成若干横列的冷风流沿所述冷却仓的长度并排设置。
16.进一步的，置于所述冷却仓两侧部的所有所述喷流嘴形成若干竖排的冷风流沿所述冷却仓长度并排设置。
17.优选地，置于所述冷却仓顶部的横列所述喷流嘴与置于所述冷却仓两侧部的竖排所述喷流嘴为并排设置或交叉设置。
18.进一步的，在所述冷却仓的顶部设有上喷流箱，所述上喷流箱与置于所述冷却仓顶部的所有所述喷流嘴连通设置；
19.在所述冷却仓的两侧部分设有侧喷流箱，所述侧喷流箱分别与置于所述冷却仓同一侧部的所有所述喷流嘴连通设置；
20.且所述侧喷流箱均与所述上喷流箱连通设置。
21.进一步的，还包括：
22.设置于所述冷却仓外部的风机；和
23.与所述风机连通的换热器；
24.所述换热器与所述上喷流箱连通设置。
25.进一步的，在所述风机两侧均设有出风管道，所述出风管道分别与其同侧的所述侧喷流箱连通设置。
26.进一步的，所述水冷套为绕设于所述冷却仓两侧部和底部设置的u型结构，并沿所述冷却仓长度方向朝所述冷却仓两侧部和底部同时辐射冷气流。
27.进一步的，所述冷却仓内设有：
28.用于支撑所述料卷的料盘；并
29.带动所述料盘和所述料卷一同移动的若干辊轴；
30.置于所述冷却仓底部的所述水冷套位于所述辊轴下方；
31.所述料卷沿其轴线方向立设于所述辊轴上。
32.采用本实用新型的冷却装置，尤其适用于立放设置的如板卷或带卷等结构的料卷类产品的冷却，根据料卷放置的特点，设计出四面立体的多向组合冷却方式，对料卷进行精准地喷流冷却，使其均匀降温，从而保证产品在降温冷却的同时还可防止其出现变形或开裂的风险，提高支撑料卷的料盘的使用寿命，减少生产成本。
附图说明
33.图1是本实用新型一实施例的一种热处理设备冷却装置的结构及气流分布的示意图；
34.图2是本实用新型一实施例的顶部喷流嘴和侧部喷流嘴的分布俯视图；
35.图3是本实用新型另一实施例的顶部喷流嘴和侧部喷流嘴的分布俯视图。
36.图中：
37.10、料卷
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20、冷却仓
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30、冷却组合
38.31、上喷流嘴
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32、上喷流箱
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33、侧喷流嘴
39.34、侧喷流箱
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35、水冷套
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40、风机
40.50、换热器
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60、辊轴
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70、出风管道
41.80、料盘
具体实施方式
42.下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
43.本实施例提出一种热处理设备冷却装置，如图1所示，尤其适应于如立放设置的板卷或带卷类结构的料卷产品的冷却，包括：用于放置料卷10的冷却仓20以及配设于冷却仓
20周围的冷却组合30；其中，料卷10沿其轴线方向竖直立放在冷却仓20内，冷却组合30在料卷10被放置在冷却仓20时可沿料卷10的轴向和其径向喷射不同强度的的冷风流和/或辐射冷气流将料卷10的四面包围起来，以完成对料卷10的全方位立体式的冷却降温；并经冷却组合30喷射的冷风流和/或辐射的冷气流，如图1中箭头所指，带走料卷10中的温热后所形成的热气流被抽离出冷却仓20，热气流经热交换器50处理后输出的气流再经冷却组合30返回至冷却仓20中形成循环的冷风流继续对料卷10进行冷却。
44.具体地，冷却组合30包括可喷射冷风流的若干上喷流嘴31和侧喷流嘴33、以及可辐射冷气流的水冷套35。其中，上喷流嘴31和侧喷流嘴33分别被设置在冷却仓20的顶部和两侧部；水冷套35被设置于冷却仓20的两侧部和底部。顶部设置的上喷流嘴31和侧部设置的侧喷流嘴33分别向料卷10的顶部和径向侧壁面喷射冷风流；侧部和底部设置的水冷套35分别向料卷10的侧壁面和底部辐射冷气流。其中，顶部的冷却强度、侧部的冷却强度和底部的冷却强度逐步减弱，也即是顶部设置的所有上喷流嘴31冷却强度之和大于侧部设置的所有侧喷流嘴33和水冷套35的冷却强度之和；且侧部设置的所有侧喷流嘴33和水冷套35的冷却强度之和大于底部设置的所有水冷套35的冷却强度之和。
45.如图1所示，顶部设置的上喷流嘴31所形成的大风量冷却是料卷10的主冷却结构，此方向的冷却强度是料卷10内外温度均匀的主要保证源，其主要是以喷流的方式对料卷10的顶部进行降温。从顶部喷射的冷风流以较高于侧喷流嘴33的大风量沿料卷10轴向各圈缝隙向下对流冷却，可使汇聚于料卷10轴向的温度逐步降温，即顶部大量高速冷风从上喷流嘴31中喷出，冷风流平行于料卷10中的轴间隙，使冷风流与料卷10的接触面积大，冷却强度大，其作为冷却料卷10的主冷却可进一步保证置于料卷10中部的高温度平稳且快速地下降。同时顶部的大风量对料卷10有一个向下的冷却冲力，可抵消冷却仓20对料盘80向上的震动力，从而可降低料卷10的晃动，提高其在冷却过程中的稳定性。
46.侧部设置的侧喷流嘴33以较小于上喷流嘴31的冷却强度对料卷10的侧壁面进行冷却，同时还有设置于侧部的水冷套35形成的大面积水冷壁可对料卷10的侧壁面进行冷却，也就是由于料卷10的侧壁面裸漏于外的面积较大，其散热比较快；侧部既有少量高速冷风流从侧喷流嘴33喷出，又有从水冷套35辐射的冷气流，因底部只有与侧部相通的辐射式冷却的水冷套35，则侧部的总的冷却强度介于顶部和底部之间，即高于底部的冷却强度且小于顶部的冷却强度。水冷套35沿冷却仓20的长度方向围成u型结构绕设于冷却仓20的侧部和底部，沿冷却仓20的长度方向朝冷却仓20的两侧部和底部同时辐射冷气流，也即是可均匀地向料卷10的径向侧壁面和下端面辐射冷气流。这一结构的设置，目的是增加冷却仓20内的冷风流和冷气流的湍流，有利于料卷10的侧表面的冷却。
47.料卷10设置在置于冷却仓20中用于支撑并带动其移动的若干辊轴60上，置于冷却仓20底部的所有水冷套35均位于辊轴60的下方，料卷10沿其轴线方向立设在料盘80上，并通过辊轴60的滚动使料盘80拖动料卷10一同向前移动。由于冷却仓20内辊轴60带动料卷10的移动有一定的震动，同时冷却装置整体对料卷10亦有一定的震动，故较低的底部中的水冷套35的冷却强度可有利于减小料卷10和放置料卷10的料盘80的热震，以提高料盘80的使用寿命。
48.如图2和图3所示，置于冷却仓20顶部的所有上喷流嘴31形成若干横列的冷气流沿冷却仓20的长度方向并排设置；且置于冷却仓20两侧部的所有侧喷流嘴33形成若干竖排的
冷气流沿冷却仓20的长度并方向排设置，并置于冷却仓20两侧部的所有侧喷流嘴33形成若干竖排沿冷却仓20的宽度方向的中线对称设置。
49.优选地，置于冷却仓20顶部的上喷流嘴31形成的横列喷嘴组与置于冷却仓20两侧部的侧喷流嘴33形成的竖排喷嘴组可同排并行设置，其俯视分布图如图2所示；当然，也可以为错位交叉设置，其俯视分布图如图3所示。无论以何种的排列方式进行设置，所有上喷流嘴31和侧喷流嘴33均均匀布置在冷却仓20的顶部和侧部。
50.进一步的，在冷却仓20的顶部设有上喷流箱32，上喷流箱32与置于冷却仓20的顶部中所有上喷流嘴31连通设置；同时在冷却仓20的两侧部分各设有一个侧喷流箱34，侧喷流箱34分别与置于冷却仓20同一侧部的所有侧喷流嘴33连通设置；且侧喷流箱34均与上喷流箱32连通设置。
51.还包括设置在冷却仓20外部的风机40和与风机40连通的换热器50，其中换热器50与上喷流箱32连通设置；风机40的出风口设有分别与上喷流箱32、侧喷流箱34连通设置的出风管道70，其中一个出风管道70直接与上喷流箱32连通；另外两个出风管道70位于风机40的两侧，分别与其同侧的侧喷流箱34连通设置。
52.工作中，风机40将冷风经出风管道70分别送至上喷嘴箱32和两个侧喷流箱34，再分别经上喷流嘴31和侧喷流嘴33向料卷10的顶部的侧壁面喷射出冷风流；冷风流与料卷10中的热温进行混合形成热风流，热风流统一从冷却仓20的出气口经管道进入换热器50中进行热交换输出冷风，冷风再回至风机40中循环再用，即风机40再将冷风通过出风管道70分别送至上喷嘴箱32和两个侧喷流箱34中，再分别通过上喷流嘴31和侧喷流嘴33向料卷10的顶部的侧壁面喷射出冷风流；如此，冷却仓20内的冷风流可反复循环使用。
53.同时由水冷套35形成的冷水壁中含有循环的冷却水，可持续向料卷10的侧壁面和底部辐射冷气流；冷气流冷却冷却仓20中的侧部和底部壁面；再经壁面辐射出冷气流与料卷10进行热交换，交换后的热量被水冷套35内不断流动的冷却水带走，从而形成循环的可辐射的冷气流对料卷10进行冷却。
54.采用本实用新型的冷却装置，尤其适用于立放设置的如板卷或带卷等结构的料卷类产品的冷却，根据料卷放置的特点，设计出四面立体的多向组合冷却方式，对料卷进行精准地喷流冷却，使其均匀降温，从而保证产品在降温冷却的同时还可防止其出现变形或开裂的风险，提高料盘的使用寿命，减少生产成本。
55.以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。