專利名稱：一種組合式穿水冷卻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及穿水冷卻器技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種組合式穿水冷卻器。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)、國(guó)外很多熱軋帶肋鋼筋生產(chǎn)線都已采用軋后“穿水工藝”(或稱軋后“余 熱淬火工藝”)，實(shí)現(xiàn)了鋼筋力學(xué)性能升級(jí)提高。如利用Q235通過(guò)“穿水工藝”軋制成二級(jí) 鋼，利用HRB3355通過(guò)“穿水工藝”軋制成三級(jí)鋼或四級(jí)鋼，都取得了一定效果。當(dāng)前采用 軋后“穿水工藝”生產(chǎn)的鋼筋主要存在的問(wèn)題一是小規(guī)格鋼筋“穿水軋制”后易出現(xiàn)“波浪 彎”，影響鋼筋上冷床，造成鋼筋通條彎曲等質(zhì)量問(wèn)題。目前解決小規(guī)格鋼筋“波浪彎”的有 效措施就是提高供水系統(tǒng)的壓力(一般水壓P > 1. 6Mpa)，由于小規(guī)格鋼筋的截面積小，穿 水壓力過(guò)高致使后鋼筋冷卻速度加快會(huì)帶來(lái)以下缺陷1、造成小規(guī)格鋼筋穿水后力學(xué)性能 太高；2、穿水鋼筋的強(qiáng)屈比(即鋼筋的抗拉強(qiáng)度與屈服強(qiáng)度比值)偏小、鋼筋延伸率偏低； 3、水壓過(guò)高后造成鋼筋表面的氧化膜易打破，穿水后的鋼筋因表面氧化膜破壞極易生銹。當(dāng)前國(guó)內(nèi)、國(guó)外比較流行的棒材“穿水冷卻裝器”裝置結(jié)構(gòu)主要有兩種類型一種 是直噴式穿水冷卻結(jié)構(gòu)(如圖1所示)，另一種是湍流管式穿水冷卻結(jié)構(gòu)(如圖2所示)。 兩種結(jié)構(gòu)形式各有特色、各有利弊。結(jié)合兩種結(jié)構(gòu)形式在現(xiàn)場(chǎng)中應(yīng)用進(jìn)行分析對(duì)比如下請(qǐng)參閱圖1，圖1為現(xiàn)有直噴式冷卻器的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，11為冷卻管，12為冷卻器本體，13為冷卻器環(huán)狀水縫，14為冷卻器調(diào)整螺紋 環(huán)。直噴式冷卻器的冷卻管11為直筒式結(jié)構(gòu)，此冷卻器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工制作，各 組件互換性較強(qiáng)。而且冷卻器環(huán)狀水縫13可通過(guò)冷卻器調(diào)整螺紋環(huán)14實(shí)現(xiàn)手動(dòng)調(diào)節(jié)，滿 足不同規(guī)格、不同力學(xué)性能所需水量、水壓的要求。但是，由于水冷管11采用直流管，同樣 的工況下，用水量比采用湍流管多一些，而且冷卻效率較湍流管要低一些，穿水鋼筋在冷卻 管11中運(yùn)行阻力較湍流管相比要大，對(duì)鋼筋的輸送力相對(duì)弱些。請(qǐng)參閱圖2，圖2為現(xiàn)有湍流管式冷卻器的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，21為冷卻器本體，22為冷卻器噴水口，23為冷卻管。湍流管式穿水冷卻器由于采用湍流管式的冷卻管23，因此用水量相對(duì)少些，但需 要較高水壓，使得回水溫度較高，而且采用湍流管(又稱文氏管)，保證了穿水棒材的熱交 換效率最大。但是，冷卻器噴水口 22的結(jié)構(gòu)采用6/8孔均布的噴水結(jié)構(gòu)，易出現(xiàn)噴孔堵塞 現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)堵塞，將會(huì)造成穿水鋼筋的冷卻不均，使得穿水鋼筋“彎曲”，出現(xiàn)“波浪彎” 等故障，該結(jié)構(gòu)處理工藝堆鋼難度大，處理時(shí)間較長(zhǎng)。
實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種組合式穿水冷卻器，以解決小規(guī)格鋼筋穿水軋 制后易出現(xiàn)“波浪彎”，影響鋼筋上冷床，造成鋼筋通條彎曲等質(zhì)量問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案[0012]一種組合式穿水冷卻器，包括冷卻器內(nèi)芯套，該冷卻器內(nèi)芯套的一端設(shè)有外螺紋；所述與所述冷卻器內(nèi)芯套螺紋配合的冷卻器外殼，所述冷卻器內(nèi)芯套伸入所述冷 卻器外殼的一端與所述冷卻器外殼配合形成具有一定錐度環(huán)狀的水縫構(gòu)成的噴射口；與所述冷卻器外殼相連的冷卻管。優(yōu)選的，在上述組合式穿水冷卻器中，所述冷卻器內(nèi)芯套伸入所述冷卻器外殼的
一端設(shè)有第一錐面；所述冷卻器外殼與第一錐面相對(duì)應(yīng)的一端設(shè)有第二錐面，且所述第一錐面和所述 第二錐面的錐度相同。優(yōu)選的，在上述組合式穿水冷卻器中，所述冷卻器內(nèi)芯套上還設(shè)有與所述第一錐 面相連的第三錐面，所述第三錐面位于所述第一錐面和所述冷卻器內(nèi)芯套設(shè)有外螺紋的一 端之間，且所述第三錐面的錐度小于第一錐面的錐度。優(yōu)選的，在上述組合式穿水冷卻器中，所述冷卻器外殼上設(shè)有與所述第二錐面相 連的第四錐面，所述第四錐面的錐度大于所述第二錐面的錐度。優(yōu)選的，在上述組合式穿水冷卻器中，所述第四錐面與所述第二錐面的錐度差值 和所述第一錐面與第三錐面的錐度差值相等。優(yōu)選的，在上述組合式穿水冷卻器中，第一錐面的錐度角為25° -40°。優(yōu)選的，在上述組合式穿水冷卻器中，所述冷卻管為湍流管式冷卻管從上述的技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型提供的組合式穿水冷卻器通過(guò)冷卻器外 殼與冷卻器內(nèi)芯套相互配合形成的噴射口具有合理的噴射角，在實(shí)際生產(chǎn)中可根據(jù)不同規(guī) 格、不同鋼種選擇不同噴射角。噴射口是帶有一定的錐度環(huán)狀的水縫構(gòu)成，水縫的大小可根 據(jù)穿水工藝的要求進(jìn)行調(diào)節(jié)，該水縫結(jié)構(gòu)不同于直噴式冷卻器的斜線水縫，也不同于湍流 管式冷卻器的小口噴射型式。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了對(duì)穿水鋼筋或穿水圓鋼力學(xué)性能的彈性控 制，經(jīng)試驗(yàn)證明本實(shí)用新型解決了小規(guī)格鋼筋穿水軋制后易出現(xiàn)波浪彎的質(zhì)量問(wèn)題。
為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例 或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅 是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提 下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為現(xiàn)有直噴式冷卻器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有湍流管式冷卻器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的組合式穿水冷卻器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3中A的局部放大圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型公開(kāi)了一種組合式穿水冷卻器，以解決小規(guī)格鋼筋穿水軋制后易出現(xiàn) “波浪彎”，影響鋼筋上冷床，造成鋼筋通條彎曲等質(zhì)量問(wèn)題。下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的 實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下 所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。 請(qǐng)參閱圖3和圖4，圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的組合式穿水冷卻器的結(jié)構(gòu)示意 圖，圖4為圖3中A的局部放大圖。其中，31為冷卻器內(nèi)芯套，32為緊鎖螺紋環(huán)，33為冷卻器外殼，34為冷卻管，311為 第一錐面，312為第三錐面，331為第二錐面，332為第四錐面。本實(shí)用新型提供的組合式穿水冷卻器，包括冷卻器內(nèi)芯套31、冷卻器外殼33、鎖 緊螺紋環(huán)32和冷卻管34。其中，冷卻器內(nèi)芯套31的一端設(shè)有外螺紋，如圖3中的鎖緊螺紋 環(huán)32，鎖緊螺紋環(huán)32的設(shè)置不僅能實(shí)現(xiàn)其和冷卻器外殼33的固定連接，還可以微調(diào)冷卻器 外殼33和冷卻器內(nèi)芯套31的相對(duì)位置。冷卻器外殼33與冷卻器內(nèi)芯套31螺紋配合(冷卻器外殼33上設(shè)有與冷卻器內(nèi) 芯套31上的外螺紋配合的內(nèi)螺紋)，冷卻器內(nèi)芯套31伸入冷卻器外殼33內(nèi)的一端與冷卻 器外殼33配合并形成具有一定錐度環(huán)狀(見(jiàn)圖3中的錐度角α)的水縫構(gòu)成噴射口。通 過(guò)旋入和旋出冷卻器內(nèi)芯套31實(shí)現(xiàn)對(duì)噴射口大小的調(diào)整。冷卻管34與冷卻器外殼33相 連，發(fā)散性壓蓋35與冷卻管34通過(guò)螺栓相連。綜上所述，本實(shí)用新型提供的組合式穿水冷卻器通過(guò)冷卻器外殼33與冷卻器內(nèi) 芯套31相互配合形成的具有合理的噴射角的噴射口，在實(shí)際生產(chǎn)中可根據(jù)不同規(guī)格、不同 鋼種選擇不同噴射角。噴射口是帶有一定的錐度環(huán)狀的水縫構(gòu)成，水縫的大小可根據(jù)穿水 工藝的要求進(jìn)行調(diào)節(jié)，該水縫結(jié)構(gòu)不同于直噴式冷卻器的斜線水縫，也不同于湍流管式冷 卻器的小口噴射型式。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了對(duì)穿水鋼筋或穿水圓鋼力學(xué)性能的彈性控制，經(jīng) 試驗(yàn)證明本實(shí)用新型解決了小規(guī)格鋼筋穿水軋制后易出現(xiàn)波浪彎的質(zhì)量問(wèn)題。冷卻器內(nèi)芯套31伸入所述冷卻器外殼33內(nèi)的一端設(shè)有第一錐面311，優(yōu)選的第一 錐面的錐度角為25° -40°。冷卻器外殼33與第一錐面311相對(duì)應(yīng)的一端設(shè)有第二錐面 331，且所述第一錐面311和所述第二錐面331的錐度相同。由于第一錐面311和第二錐面 331的錐度相同，而且冷卻器內(nèi)芯套31和冷卻器外殼33同軸設(shè)置，所以第一錐面311和第 二錐面331形成供冷卻水噴入的圓錐環(huán)形的縫隙。實(shí)際使用時(shí)，第一錐面311的最大直徑處 要相對(duì)于第二錐面331的最大直徑處的直徑小，這樣才能保證二者之間會(huì)有縫隙存在。通 過(guò)旋入和旋出冷卻器內(nèi)芯套31實(shí)現(xiàn)對(duì)噴射口大小的調(diào)整，當(dāng)旋入冷卻器內(nèi)芯套31時(shí)，相應(yīng) 的噴射口的通流截面面積變小，當(dāng)旋出冷卻器內(nèi)芯套31時(shí)，相應(yīng)的噴射口的通流截面面積 變大。進(jìn)一步為了優(yōu)化上述技術(shù)方案，冷卻器內(nèi)芯套31上還設(shè)有與所述第一錐面311相 連的第三錐面312，所述第三錐面312位于所述第一錐面311和所述冷卻器內(nèi)芯套31設(shè)有 外螺紋的一端之間，且所述第三錐面312的錐度小于第一錐面311的錐度。第三錐面312和 第二錐面331形成喇叭口狀的環(huán)形截面，第一錐面311和第二錐面331形成等寬度縫隙的 環(huán)形截面。第一錐面311和第三錐面312與第二錐面331形成環(huán)形縫隙具有一定的錐度。進(jìn)一步為了優(yōu)化上述技術(shù)方案，在冷卻器外殼33上設(shè)有與所述第二錐面331相連 的第四錐面332，所述第四錐面332的錐度大于所述第二錐面331的錐度。由于第四錐面 332的錐度大于第二錐面331的錐度，而第三錐面312的錐度小于第一錐面311的錐度，所以使得第四錐面332和第三錐面312形成具有更大喇叭口狀的環(huán)形截面。優(yōu)選的，第四錐 面332與所述第二錐面331的錐度差值和所述第一錐面311與第三錐面312的錐度差值相 等。使得第四錐面332和第三錐面312與第一錐面311或第二錐面331具有相同的夾角， 保證冷卻水均勻的由第四錐面332和第三錐面312形成的喇叭口狀的環(huán)形縫隙進(jìn)入等厚度 的環(huán)形縫隙內(nèi)，最后進(jìn)入水冷管內(nèi)。本實(shí)用新型提供的冷卻管34優(yōu)先選擇湍流管式冷卻管。本實(shí)用新型提供的組合式穿水冷卻器的噴射口結(jié)構(gòu)打破了傳統(tǒng)的直噴式和小口 噴射兩種型式，采用喇叭口 +等厚度縫隙口的組合型式。冷卻管結(jié)構(gòu)采用湍流管式型式，形 成與喇叭口 +等厚度縫隙口組合型式噴嘴相對(duì)應(yīng)的聚斂-發(fā)散型的冷卻管，使得進(jìn)入冷卻 器的冷卻水以最優(yōu)化幾何角度進(jìn)行聚斂-發(fā)散，實(shí)現(xiàn)穿水鋼筋的高效冷卻，完成對(duì)穿水鋼 筋力學(xué)性能的彈性控制。比較例1本實(shí)用新型提供的組合式穿水冷卻器在生產(chǎn)Φ 10-Φ 18的螺紋鋼生產(chǎn)線上投入 使用后取得很好的效果，采用三切分生產(chǎn)φ 10、Φ 12帶肋鋼筋通條順、平、直，鋼筋上冷床 穩(wěn)定，表面外形質(zhì)量漂亮美觀。尤其Φ 10的鋼筋通條三切采用本實(shí)用新型提供的穿水冷卻 器后，鋼筋通條的平直度大大的提高，比熱軋Φ 10的鋼筋平直度還要好。(熱軋Φ 10的規(guī) 格小、負(fù)差大易彎曲，通過(guò)合理穿水裝置后，鋼筋表面硬度加強(qiáng))顯然Φ14、Φ16、Φ18規(guī)格 將會(huì)更加理想。采用兩種“穿水裝置”生產(chǎn)Φ10-Φ18的螺紋鋼的力學(xué)性能對(duì)比見(jiàn)表1、表2。表1傳統(tǒng)穿水裝置軋制HRB400鋼筋的力學(xué)性能表
權(quán)利要求1.一種組合式穿水冷卻器，其特征在于，包括冷卻器內(nèi)芯套(31)，該冷卻器內(nèi)芯套(31)的一端設(shè)有外螺紋；所述與所述冷卻器內(nèi)芯套(31)螺紋配合的冷卻器外殼(33)，所述冷卻器內(nèi)芯套(31) 伸入所述冷卻器外殼(3 的一端與所述冷卻器外殼(3 配合形成具有一定錐度環(huán)狀的水 縫構(gòu)成的噴射口；與所述冷卻器外殼(33)相連的冷卻管(34)。
2.如權(quán)利要求1所述的組合式穿水冷卻器，其特征在于，所述冷卻器內(nèi)芯套(31)伸入 所述冷卻器外殼(3 的一端設(shè)有第一錐面(311)；所述冷卻器外殼(3 與第一錐面(311)相對(duì)應(yīng)的一端設(shè)有第二錐面(331)，且所述第 一錐面(311)和所述第二錐面(331)的錐度相同。
3.如權(quán)利要求2所述的組合式穿水冷卻器，其特征在于，所述冷卻器內(nèi)芯套(31)上還 設(shè)有與所述第一錐面(311)相連的第三錐面(312)，所述第三錐面(31 位于所述第一錐面 (311)和所述冷卻器內(nèi)芯套(31)設(shè)有外螺紋的一端之間，且所述第三錐面(312)的錐度小 于第一錐面(311)的錐度。
4.如權(quán)利要求3所述的組合式穿水冷卻器，其特征在于，所述冷卻器外殼(33)上設(shè)有 與所述第二錐面(331)相連的第四錐面(332)，所述第四錐面(33 的錐度大于所述第二錐 面(331)的錐度。
5.如權(quán)利要求4所述的組合式穿水冷卻器，其特征在于，所述第四錐面(332)與所述第 二錐面(331)的錐度差值和所述第一錐面(311)與第三錐面(312)的錐度差值相等。
6.如權(quán)利要求2所述的組合式穿水冷卻器，其特征在于，所述第一錐面(311)的錐度角 為 25° -40°。
7.如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的組合式穿水冷卻器，其特征在于，所述冷卻管(34)為 湍流管式冷卻管。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種組合式穿水冷卻器，包括冷卻器內(nèi)芯套，該冷卻器內(nèi)芯套的一端設(shè)有外螺紋；與冷卻器內(nèi)芯套螺紋配合的冷卻器外殼，冷卻器內(nèi)芯套伸入冷卻器外殼的一端與冷卻器外殼配合形成具有一定錐度環(huán)狀的水縫構(gòu)成的噴射口；與冷卻器外殼相連的冷卻管。本實(shí)用新型通過(guò)冷卻器外殼與冷卻器內(nèi)芯套相互配合形成具有合理噴射角的噴射口。噴射口是帶有一定的錐度環(huán)狀的水縫構(gòu)成，水縫的大小可根據(jù)穿水工藝的要求進(jìn)行調(diào)節(jié)，該水縫結(jié)構(gòu)不同于直噴式冷卻器的斜線水縫，也不同于湍流管式冷卻器的小口噴射型式。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了對(duì)穿水鋼筋或穿水圓鋼力學(xué)性能的彈性控制，經(jīng)試驗(yàn)證明本實(shí)用新型解決了小規(guī)格鋼筋穿水軋制后易出現(xiàn)波浪彎的質(zhì)量問(wèn)題。
文檔編號(hào)B21B45/02GK201871552SQ20102051535
公開(kāi)日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2010年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月1日
發(fā)明者呂愛(ài)暉, 苗增軍 申請(qǐng)人:萊蕪鋼鐵股份有限公司