一种设有喷嘴组的轧材在线超快冷设备的制作方法

本发明涉及轧材淬火，具体为一种设有喷嘴组的轧材在线超快冷设备。

背景技术：

1、设有喷嘴组的轧材在线超快冷设备布置在热轧生产线轧机出口，依靠多组喷嘴喷射高压冷却水冲击高温轧材表面，破除蒸汽膜实现高强度均匀射流换热，在轧材连续输送过程中快速精准控制冷却速率与终冷温度，调控钢材内部金相组织、细化晶粒，在减少合金添加量的前提下提升轧材强度、韧性等力学性能，同时改善板形、降低残余应力，属于轧后控轧控冷的核心装备，可在线完成超快冷却乃至直接淬火，省去后续部分热处理工序，提升生产效率与产品合格率。

2、公告号为cn108315545a的一项中国专利公开了一种半浸淬式循环淬火装置，包括机架、钢轨托架组件、淬火槽、钢轨调节定位装置、熔盐炉，淬火作业时，钢轨轨头倒立于钢轨托架组件上；淬火槽包括淬火槽体、设置于淬火槽体中间部位的喷头、与淬火槽体连通的泄流筒，泄流筒向下连通熔盐炉；熔盐炉配有液压控制系统、熔盐泵和波纹管截止阀，熔盐炉内的熔盐通过熔盐泵注入淬火槽体内，淬火槽体内的熔盐再通过泄流筒流入熔盐炉，通过液压控制系统自动调节，使得淬火槽体内的熔盐一直处于循转状态并且熔盐温度维持在一定范围内。经过本发明淬火后的钢轨硬度分布均匀，尖轨变形小，提高了钢轨件的硬度和耐磨性，延长了钢轨的使用寿命。

3、传统浸泡淬火需要将轧材整体浸入水中，冷却速率难以灵活调控，轧材内外以及周向温差较大，易造成冷却不均，进而增大轧材变形、残余应力偏大的概率，难以精准控制金相组织与力学性能，同时用水量巨大，不适合连续在线生产线作业，轧材出水后表面附着大量积水不易清理，容易产生锈蚀，水体中脱落的氧化皮易堆积，加剧循环管路堵塞，设备维护工作量更大。

4、为此，本发明提供一种设有喷嘴组的轧材在线超快冷设备。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种设有喷嘴组的轧材在线超快冷设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、一种设有喷嘴组的轧材在线超快冷设备，包括降温槽，所述降温槽上对称设置有支撑管，所述降温槽底部固定设置有支架，所述降温槽内设置有导向槽，所述导向槽内设置有用于对棒状轧材清洁的清洁机构，所述降温槽内对称阵列设置有支撑块，所述支撑块上固定设置有支撑环， 且所述支撑环为中空状，所述降温槽内阵列设置有与支撑环相对应的环形盘，所述环形盘外圈设置有环形槽，且所述环形槽与支撑环卡合连接，所述环形盘内镶嵌有分流管，所述分流管上阵列设置有喷头，所述环形盘内设置有连通管，且分流管和环形槽通过连通管相连通，所述支撑块上固定设置有防护箱，所述防护箱上设置有驱动机构，所述降温槽内固定设置有格栅板，所述降温槽内阵列设置有用于辅助棒状轧材移动的转动辊，且转动辊位于格栅板上方，所述降温槽内设置有抽送机构，所述降温槽内设置有用于输送降温介质的分流组件，且分流组件与支撑环内部相连通。

3、通过采用上述方案，制备的棒状轧材通过支撑管进入降温槽内，棒状轧材穿过导向槽和环形盘，通过另一组支撑管移动出降温槽，抽送机构运动通过分流组件和连通管配合，可使淬火降温的介质流动进入分流管内，通过喷头会使淬火介质喷向轧材表面进行降温淬火处理，且通过驱动机构运动可驱动环形盘旋转，在环形盘旋转时，通过喷头配合可使淬火介质均匀喷向棒状轧材表面，进行均匀降温处理，且在驱动机构运动时会使清洁机构运动，通过清洁机构可事先对棒状轧材表面吸附物进行刮除，能够去除轧材表面的氧化皮，一方面可防止杂质堵塞喷嘴、进入循环水系统，减轻设备磨损，延长维护周期，另一方面保障冷却水与轧材表面充分接触，提升淬火冷却均匀性，降低轧材变形与残余应力不均的问题，同时改善轧材成品的表面质量，格栅板上可设置有滤网，对淬火期间产生的碎屑进行拦截过滤，过滤后的介质则流动至格栅板下方，以供抽送机构对淬火介质再次抽取传送，对轧材进行淬火降温处理。

4、优选的，所述降温槽底部固定设置有安装架，所述安装架内固定设置有抽送泵，且抽送泵输出端与降温槽内相连通，所述降温槽顶部固定设置有过滤箱，且过滤箱与降温槽内部相连通，所述过滤箱内穿设有过滤板，所述环形盘侧面固定连接有连接轴。

5、通过采用上述方案，对降温槽内部储存的介质进行过更换时，在过滤箱底部设置有电磁阀，通过控制电磁阀的开合，可对降温槽内部介质进行排放或储存，电磁阀开合后，不再对过滤箱底部进行密封，降温槽内部介质会流动进入过滤箱内，通过过滤板对介质进行过滤拦截处理，电磁阀输出端连接有管道，用于输送介质流动至储存点进行储存，而抽送泵输入端通过管道与储存淬火介质的容器相连通，抽送泵工作抽取淬火介质，使介质流动进入降温槽内进行储存，实现补充或更换淬火介质的目的。

6、优选的，所述导向槽上设置有用于辅助棒状轧材穿过的贯穿孔，且所述贯穿孔与支撑管同心设置，所述导向槽底部设置有倾斜设置的排料槽，且排料槽底端延伸出降温槽，所述降温槽一侧固定设置有方形槽，且排料槽与方形槽顶部相连通，所述方形槽内穿设有用于对废料收纳的废料槽。

7、通过采用上述方案，通过贯穿孔和支撑管便于辅助棒状轧材移动，清洁机构运动对棒材表面进行清洁时，产生的碎屑掉落在导向槽内后，碎屑会掉落在排料槽上，通过排料槽会使碎屑滑动进入方形槽内，通过废料槽进行收纳，实现对废料进行收纳的目的，可有效避免碎屑进入介质内，对介质造成影响，废料槽可抽出方形槽，对废料进行处理。

8、优选的，所述清洁机构包括弧形板、转动盘、限位槽、圆筒和刮除组件，所述弧形板对称设置在导向槽内，所述转动盘转动设置在导向槽内，所述转动盘上对称设置有与弧形板相对应的限位槽，且弧形板与限位槽卡合连接，所述圆筒设置在转动盘中心位置，且支撑管、贯穿孔和圆筒同心设置，所述刮除组件设置在转动盘内。

9、通过采用上述方案，棒状轧材穿过圆筒进入降温槽内，在驱动机构运动时驱动转动盘转动，通过弧形板和限位槽可辅助转动盘平稳转动，刮除组件运动与棒状轧材表面接触后，转动盘转动时可带动刮除组件运动，进而可旋转对棒状轧材表面进行刮除洁净处理，刮除的碎屑会掉落在导向槽内。

10、优选的，所述刮除组件包括安装槽、防爆电动推杆和刮板，所述安装槽阵列设置在转动盘内，且安装槽与圆筒相连通，所述防爆电动推杆固定在安装槽内，所述刮板设置在安装槽内，且防爆电动推杆伸缩端与刮板固定连接，所述刮板一端延伸至圆筒内。

11、通过采用上述方案，棒状轧材穿过圆筒内后，控制防爆电动推杆工作会推动刮板移动，使刮板一侧与棒状轧材表面接触，继而在转动盘转动时会带动刮板转动对棒状轧材进行清洁处理。

12、优选的，所述导向槽内转动设置有支撑轴，所述转动盘上固定设置有齿轮环，所述支撑轴上固定设置有一号齿轮，且一号齿轮与齿轮环相啮合，且所述支撑轴一端延伸出导向槽，所述支撑轴上固定设置有二号齿轮。

13、通过采用上述方案，二号齿轮与相对应的从动齿轮相啮合，在从动齿轮转动时通过二号齿轮配合会使支撑轴转动，支撑轴转动时通过一号齿轮和齿轮环配合，会使转动盘转动。

14、优选的，所述分流组件包括供水管和连接管，所述供水管固定在降温槽内，与支撑环内部相连通的连接管阵列连接在供水管底部。

15、通过采用上述方案，冷却介质流动进入供水管内，通过连接管会使介质流向支撑环内。

16、优选的，所述抽送机构包括箱体和抽水泵，所述箱体固定在降温槽内，所述抽水泵固定在箱体内，且抽水泵输入端延伸出箱体，抽水泵输出端通过管道与供水管相连通。

17、通过采用上述方案，控制抽水泵工作对降温槽内部储存的介质进行抽取，抽取的介质会流动进入供水管内，抽水泵采用变频驱动水泵，通过改变水泵电机转速，直接调节输出流量与输出压力，无需额外节流，能耗低，可根据轧材直径、移动速度调整淬火介质供给量，适配不同淬火工艺。

18、优选的，所述驱动机构包括转动杆、驱动齿轮和槽体，所述转动杆转动设置在防护箱内，所述驱动齿轮阵列设置在转动杆上，与驱动齿轮相对应的槽体设置在防护箱侧面，所述防护箱一端固定连接有密封箱，所述密封箱内固定设置有动力电机，且动力电机通过联轴器与转动杆一端固定连接。

19、通过采用上述方案，控制动力电机工作会驱动转动杆转动，转动杆转动时会带动驱动齿轮转动，驱动齿轮通过从动齿轮会使环形盘和相对应的二号齿轮转动。

20、优选的，所述环形盘外圈固定连接有与驱动齿轮相对应的从动齿轮，且从动齿轮与驱动齿轮相啮合，所述支撑环上对称设置有密封圈，且密封圈用于对支撑环和环形槽之间缝隙进行密封，所述支撑环内设置有流道，且流道与支撑环内部中空处相连通。

21、通过采用上述方案，支撑环用于对环形盘进行支撑，在介质流动进入支撑环内后，通过流道会使介质进入环形槽内，通过连通管会使介质流动进入分流管内。

22、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

23、1.本发明所述的一种设有喷嘴组的轧材在线超快冷设备，棒状轧材贯穿导向槽与环形盘，并经由另一组支撑管输送移出降温槽；抽送机构运作，通过分流组件与连通管相配合，使淬火介质流入分流管，再经由喷头喷射至轧材表面，完成降温淬火，驱动机构能够带动环形盘旋转，环形盘转动过程中，其上喷头随之环绕棒状轧材做周向运动，令淬火介质均匀喷射在轧材外壁实现均衡冷却,可持续对行进中的轧材实施环绕式喷淋冷却，有效消除轧材周向冷却温差，规避局部冷速不均引发的变形、残余应力集中问题，介质流量分配稳定，适配轧材连续输送工况，提升淬火后轧材金相组织与力学性能的一致性。

24、2.本发明所述的一种设有喷嘴组的轧材在线超快冷设备，棒状轧材穿入圆筒内部后，控制防爆电动推杆动作即可推动刮板位移，使刮板一侧贴合于棒状轧材的表面；从动齿轮转动并经二号齿轮传动带动支撑轴旋转，支撑轴再通过一号齿轮与齿轮环啮合传动，驱使转动盘回转，弧形板与限位槽相互配合，对转动盘起到导向限位作用，保障其平稳运转。当刮板贴合轧材表面后，随转动盘同步旋转的刮除组件即可对棒状轧材外壁做旋转式刮除洁净处理，有效清除轧材表面的氧化皮，一方面能够避免氧化皮等杂质进入循环水系统、堵塞喷嘴，减轻设备零部件磨损，延长设备维护周期，另一方面可保证后续淬火冷却水与轧材表面充分接触，提升淬火冷却均匀性，减小轧材变形以及残余应力分布不均的缺陷，进而改善轧材成品的表面质量。

25、3.本发明所述的一种设有喷嘴组的轧材在线超快冷设备，刮除产生的碎屑掉落至导向槽内，并落于下方排料槽上，碎屑借助自重沿排料槽滑移进入方形槽，最终汇集至废料槽完成收集收纳，由此实现刮除碎屑的集中处理，可有效防止碎屑混入淬火介质中，避免杂质污染介质、干扰冷却介质循环使用。