热轧H型钢冷却装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010355683.8 (22)申请日 2020.04.29 (71)申请人 山东德坊新材料科技有限公司 地址 271100 山东省济南市莱芜高新区九 龙山路8-1号 (72)发明人 王会章吕爱晖侯广会葛杰 黄戈 (74)专利代理机构 山东华君知识产权代理有限 公司 37300 代理人 张俭伟 (51)Int.Cl. B21B 45/02(2006.01) (54)发明名称 一种热轧H型钢冷却装置 (57)摘要 本发明公开了一种热轧H型钢冷却装置， 包 括将H型钢交替向左和。

2、向右倾斜放置的放置架， 放置架的上方设置有上喷水装置， 上喷水装置用 于对H型钢两个翼板的外侧以及H型钢内部腹板 上方的部位喷水冷却； 放置架的下方设置有下喷 水装置， 下喷水装置对H型钢内部腹板下方的部 位喷水冷却； 本发明要可以在利用水的流动特性 和聚集特性， 合理布置喷嘴， 避免腹板残留水和 冷却不均匀的现象， 提高H型钢的力学性能的均 匀性， 有效避免H型钢内并外扩变形及腹板波浪、 裂纹缺陷， 提高产品的生产质量。 权利要求书2页 说明书5页 附图4页 CN 111451305 A 2020.07.28 CN 111451305 A 1.一种热轧H型钢冷却装置， 其特征在于： 包括将H。

3、型钢交替向左和向右倾斜放置的放 置架 （1） ， 放置架 （1） 的上方设置有上喷水装置， 上喷水装置用于对H型钢两个翼板的外侧以 及H型钢内部腹板上方的部位喷水冷却； 放置架 （1） 的下方设置有下喷水装置， 下喷水装置 对H型钢内部腹板下方的部位喷水冷却。 2.如权利要求1所述的一种热轧H型钢冷却装置， 其特征在于： 所述上喷水装置包括上 输水管 （10） ； 所述下喷水装置包括下输水管 （21） ； 上输水管 （10） 和下输水管 （21） 可以交替 向右倾斜或者向左倾斜， 并且倾斜角度和倾斜方向与放置架 （1） 一致。 3.如权利要求1所述的一种热轧H型钢冷却装置， 其特征在于： 所述。

4、放置架 （1） 的内侧均 匀间隔布置多个支撑座 （201） ， 所述支撑座 （201） 的上表面为倾斜面， 所述倾斜面的倾斜角 度为6 -12 ； H型钢的两个翼板的端部放置在所述倾斜面上， 将 H型钢沿宽度方向钢倾斜放 置在放置架 （1） 上。 4.如权利要求2所述的一种热轧H型钢冷却装置， 其特征在于： 所述上输水管 （10） 上若 干外喷水管 （12） 和若干内喷水管 （13） ， 所述外喷水管 （12） 上对应一般外侧面的位置布置有 多个第一喷嘴 （14） ， 多个第一喷嘴 （14） 从上至下间隔逐渐增大， 并且其中一个第一喷嘴 （14） 对应翼板和腹板相交部位设置。 5.如权利要求4。

5、所述的一种热轧H型钢冷却装置， 其特征在于： 所述内喷水管 （13） 上对 应翼板内侧的位置等间距设置有多个第二喷嘴 （15） ； 内喷水管 （13） 上对应腹板上表面的位 置也设置有多个第二喷嘴 （15） ； 所述内喷水管 （13） 上对应R部设置有第三喷嘴 （16） ； 腹板上 方对应低端侧翼板处的第三喷嘴 （16） 到R部的距离大于腹板上方对应高端侧翼板处的第三 喷嘴 （16） 到R部的距离； 对应腹板上表面设置的多个第二喷嘴 （15） 由H型钢的高端到低端间 距依次增大。 6.如权利要求4所述的一种热轧H型钢冷却装置， 其特征在于： 若干外喷水管 （12） 和若 干内喷水管 （13） 。

6、均分两排对称连通在上输水管 （10） 上； 若干外喷水管 （12） 和若干内喷水管 （13） 均沿上输水管 （10） 的轴向等间距设置， 所述外喷水管 （12） 和内喷水管 （13） 上均设置有 开关阀 （17） ， 通过开关阀 （17） 可以控制若干外喷水管 （12） 的使用数量。 7.如权利要求2所述的一种热轧H型钢冷却装置， 其特征在于： 所述下输水管 （21） 上连 通若干下喷水管 （23） ， 所述下喷水管 （23） 上对应翼板内侧的位置以及腹板下表面处等间距 设置有多个第四喷嘴 （24） ； 所述下喷水管 （23） 上对应R部设置有第三喷嘴 （16） ； 腹板下方对 应低端侧翼板处。

7、、 高端侧翼板处的第三喷嘴 （16） 到R部的距离相同。 8.如权利要求7所述的一种热轧H型钢冷却装置， 其特征在于： 若干下喷水管 （23） 分两 排对称连通在下输水管 （21） 上； 若干下喷水管 （23） 沿下输水管 （21） 的轴向等间距设置。 9.如权利要求2所述的一种热轧H型钢冷却装置， 其特征在于： 所述放置架 （1） 的中间转 动连接在主安装轴 （3） 上， 所述主安装轴 （3） 的两端固定在立柱 （2） 上； 所述放置架 （1） 的两 端下方分别铰接连接有第一气缸 （4） ； 所述上输水管 （10） 的两端分别铰接有第二气缸 （8） ， 所述下输水管 （21） 的两端分别铰接。

8、有第三气缸 （19） ； 第一气缸 （4） 、 第二气缸 （8） 、 第三气缸 （19） 同时作用， 实现H 放置架 （1） 、 上喷水装置和下喷水装置同时交替向左和向右倾斜。 10.如权利要求1所述的一种热轧H型钢冷却装置， 其特征在于： 将上输水管 （10） 沿轴向 等分为高段、 中段和低段； 冷却时， 设置在上输水管 （10） 高段部分的内喷水管 （13） 全部开 启， 设置在上输水管 （10） 中段部分的内喷水管 （13） 间隔一个开启， 设置在上输水管 （10） 低 权利要求书 1/2 页 2 CN 111451305 A 2 段部分的内喷水管 （13） 间隔两个开启。 权利要求书 。

9、2/2 页 3 CN 111451305 A 3 一种热轧H型钢冷却装置 技术领域 0001 本发明涉及一种热轧H型钢冷却装置， 属于热轧型钢生产技术领域。 背景技术 0002 H型钢是一种经济型断面钢材， 具有截面模数大、 重量轻、 节省金属的 优点， 被广 泛用于工业、 建筑、 桥梁、 石油钻井平台等各个领域。 H型钢的 生产和应用已有100多年的历 史， 生产规格覆盖 （50-900） * （50-400） mm。 1876年法国开始采用万能轧机生产热轧H型钢， 20世纪初， 逐渐形成了粗 轧+万能 （往复） 连轧的成熟热轧H型钢生产工艺。 0003 H型钢轧件表面氧化铁皮厚， 矫直后呈。

10、片状脱落， 产品在存储期间锈蚀严重； 在轧 件的腰腿接合部(简称R部)外侧出现明显疤疹状缺陷； 轧件的力学性能偏低， 且经常出现不 合格； 轧件上冷床温度偏高， 容易出现冷床上变形甚至倒伏现象； 冷床能力严重不足， 成为 抑制生产节奏的瓶颈。 0004 有效的解决方法是在精轧后设置冷却装置， 对成品轧件立即进行控制冷却。 通过 增大轧后冷却速度， 细化铁素体晶粒， 同时增加伪共析珠光体数量， 合理分配冷却能力使铁 素体晶粒获得最大程度的细化， 是提高热轧型钢的性能的关键。 经由这样的冷却措施， 可实 现减少钢材生产过程的矿石、 贵合金等战略性资源消耗， 降低冶金企业生产成本， 对冶金行 业发展。

11、具有重要意义。 0005 在热轧H型钢在全连续轧制生产过程中， 现有冷却装置， 冷却时H型钢一般是水平 状态， 并且在两个翼缘的中间以及在轧件的腰腿接合部(简称R部)设置喷嘴进行喷淋水雾 进行冷却， 但是随着生产节奏的加快， 出现了一些问题： 由于H型钢断面形状的复杂性、 冷却 喷嘴布置合理性不理想以及冷却水在H型钢上的流动和聚集特点， 使得H型钢精轧后经冷却 装置控制冷却后， 很容易出现腰部残留水和冷却不均匀的现象， 将影响轧件的断面形状和 性能均匀性， 产品易产生内并外扩变形及腹板波浪、 裂纹等缺陷。 0006 综上可知， 现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷， 所以有必要加以改进。 发。

12、明内容 0007 本发明要解决的技术问题是针对以上不足， 提供一种热轧H型钢冷却装置， 可以在 利用水的流动特性和聚集特性， 合理布置喷嘴， 避免腹板残留水和冷却不均匀的现象， 提高 H型钢的力学性能的均匀性， 有效避免H型钢内并外扩变形及腹板波浪、 裂纹缺陷， 提高产品 的生产质量。 0008 为解决以上技术问题， 本发明采用以下技术方案： 一种热轧H型钢冷却装置， 包括 将H型钢交替向左和向右倾斜放置的放置架， 放置架的上方设置有上喷水装置， 上喷水装置 用于对H型钢两个翼板的外侧以及H型钢内部腹板上方的部位喷水冷却； 放置架的下方设置 有下喷水装置， 下喷水装置对H型钢内部腹板下方的部位。

13、喷水冷却。 0009 进一步地， 所述上喷水装置包括上输水管； 所述下喷水装置包括下输水管； 上输水 管和下输水管可以交替向右倾斜或者向左倾斜， 并且倾斜角度和倾斜方向与放置架一致。 说明书 1/5 页 4 CN 111451305 A 4 0010 进一步地， 所述放置架的内侧均匀间隔布置多个支撑座， 所述支撑座的上表面为 倾斜面， 所述倾斜面的倾斜角度为6 -12 ； H型钢的两个翼板的端部放置在所述倾斜面上， 将 H型钢沿宽度方向钢倾斜放置在放置架上。 0011 进一步地， 所述上输水管上若干外喷水管和若干内喷水管， 所述外喷水管上对应 一般外侧面的位置布置有多个第一喷嘴， 多个第一喷嘴。

14、从上至下间隔逐渐增大， 并且其中 一个第一喷嘴对应翼板和腹板相交部位设置。 0012 进一步地， 所述内喷水管上对应翼板内侧的位置等间距设置有多个第二喷嘴； 内 喷水管上对应腹板上表面的位置也设置有多个第二喷嘴； 所述内喷水管上对应R部设置有 第三喷嘴； 腹板上方对应低端侧翼板处的第三喷嘴到R部的距离大于腹板上方对应高端侧 翼板处的第三喷嘴到R部的距离； 对应腹板上表面设置的多个第二喷嘴由H型钢的高端到低 端间距依次增大。 0013 进一步地， 若干外喷水管和若干内喷水管均分两排对称连通在上输水管上； 若干 外喷水管和若干内喷水管均沿上输水管的轴向等间距设置， 所述外喷水管和内喷水管上均 设置。

15、有开关阀， 通过开关阀可以控制若干外喷水管的使用数量。 0014 进一步地， 所述下输水管上连通若干下喷水管， 所述下喷水管上对应翼板内侧的 位置以及腹板下表面处等间距设置有多个第四喷嘴； 所述下喷水管上对应R部设置有第三 喷嘴； 腹板下方对应低端侧翼板、 高端侧翼板处的第三喷嘴到R部的距离相同。 0015 进一步地， 若干下喷水管分两排对称连通在下输水管上； 若干下喷水管沿下输水 管的轴向等间距设置。 0016 进一步地， 所述放置架的中间转动连接在主安装轴上， 所述主安装轴的两端固定 在立柱上； 所述放置架的两端下方分别铰接连接有第一气缸； 所述上输水管的两端分别铰 接有第二气缸， 所述下。

16、输水管的两端分别铰接有第三气缸； 第一气缸、 第二气缸、 第三气缸 同时作用， 实现H 放置架、 上喷水装置和下喷水装置同时交替向左和向右倾斜。 0017 进一步地， 将上输水管沿轴向等分为高段、 中段和低段； 冷却时， 设置在上输水管 高段部分的内喷水管全部开启， 设置在上输水管中段部分的内喷水管间隔一个开启， 设置 在上输水管低段部分的内喷水管间隔两个开启。 0018 本发明采用以上技术方案后， 与现有技术相比， 具有以下优点： 本发明， H型钢向右倾斜和向左倾斜放置各冷却一次， 有效避免了向一方倾斜时， 高端 和底端之间的冷却速度的差异， 进一步提高冷却均匀性， 减小了变形， 提高产品的。

17、质量。 0019 本发明， H型钢沿宽度方向也倾斜设置， 将冷却水聚集处在腹板上方与低端侧翼板 相交的R部， 为了将该R部和其他各处的冷却速度差尽量减小， 设置在该处的第三喷嘴距离 该R部的距离减小， 同时实际操作中还可与通过调整喷嘴的流量来控制， 或者两者相结合来 控制。 0020 本发明， 在喷水管上设置开关阀， 可以根据实际需要调整喷水管的使用数量， 以控 制H型钢的整体冷却的均匀性， 提高产品质量。 0021 本发明， H型钢倾斜设置， 并且喷嘴根据各个部位的特点合理布置， 可以避免腹板 留水和冷却不均匀的现象， 提高H型钢的力学性能的均匀性， 有效避免H型钢内并外扩变形 及腹板波浪、。

18、 裂纹缺陷， 提高产品的生产质量。 0022 下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。 说明书 2/5 页 5 CN 111451305 A 5 附图说明 0023 图1是本发明H 型钢向右倾斜时的结构示意图； 图2是H型钢放置在支撑座时的截面示意图； 图3是H型钢喷嘴布置图。 0024 图4是本发明H 型钢向左倾斜时的结构示意图； 图中， 1-放置架， 201-支撑座， 202-挡块， 2-立柱， 3-主安装轴， 4-第一气缸， 5-气缸底座， 6-副 安装轴， 7-上固定架， 8-第二气缸， 9-上铰接座， 10-上输水管， 11-上进水软管， 12-外喷水 管， 13-内喷水管， 14。

19、-第一喷嘴， 15-第二喷嘴， 16-第三喷嘴， 17-开关阀， 18-下固定架， 19- 第三气缸， 20-下铰接座， 21-下输水管， 22-下进水软管， 23-下喷水管， 24-第四喷嘴。 具体实施方式 0025 为了对本发明的技术特征、 目的和效果有更加清楚的理解， 现对照附图说明本发 明的具体实施方式。 0026 实施例1一种热轧H型钢冷却装置 如图1-4共同所示， 本发明提供一种热轧H型钢冷却装置， 包括用于支撑安放H型钢的放 置架1、 放置架1的上方设置有上喷水装置， 上喷水装置用于对H型钢两个翼板的外侧以及H 型钢内部腹板上方的位置喷水冷却； 放置架1的下方设置有下喷水装置， 。

20、下喷水装置对H型 钢内部腹板下方的位置喷水冷却。 0027 H型钢沿长度方向及宽度方向均匀倾斜放置在放置架1上， 放置架1所述放置架1可 以交替向右倾斜或者向左倾斜， 实现跷跷板式运动， 所述放置架1的倾斜角度为8 -15 ； 所 述放置架1为长方形框架结构， 所述放置架1的内侧均匀间隔布置多个支撑座201， 所述支撑 座201的上表面为倾斜面， 该倾斜面的倾斜角度为6 -12 ； H型钢的两个翼板的端部放置在 所述倾斜面上， 使得H型钢的两个翼板一高一低， 使H 型钢倾斜放置在支撑座201上。 0028 所述支撑座201的两端分别设置有挡块202， 挡块2可以防止H型钢位置变动幅度太 大， 。

21、并且可以避免其掉落。 0029 所述放置架1的中间转动连接在主安装轴3上， 所述主安装轴3的两端固定在立柱2 上； 所述放置架1的两端下方分别铰接连接有第一气缸4， 具体的， 所述放置架1的两端设置有副安装轴6， 所述副安装轴6与第一气缸4的伸缩杆转动连 接， 所述第一气缸6的缸底端固定在气缸底座5上。 0030 放置架1两端的第一气缸4交替伸缩， 使放置架1绕主安装轴3转动， 带动H型钢实现 交替向右倾斜或者向左倾斜。 0031 所述上喷水装置包括上输水管10， 所述上输水管10设置在H型钢腹板中部的正上 方； 所述上输水管10可以交替向右倾斜或者向左倾斜， 上输水管10的倾斜角度和倾斜方向。

22、 与放置架1一致。 0032 所述上输水管10的中间位置连通有上进水软管11， 所述上进水软管11与冷却水系 统相连通； 所述上输水管10的两端分别设置有第二气缸8， 所述第二气缸8的伸缩杆通过上 铰接座9与上输水管10铰接， 所述第二气缸8的缸底端固定在上固定架7上， 所述上固定架7 固定连接在立柱2上。 说明书 3/5 页 6 CN 111451305 A 6 0033 所述上输水管10上设置有外侧喷水组件和内侧喷水组件， 所述外侧喷水组件包括 若干外喷水管12， 若干外喷水管12分两排对称连通在上输水管10上； 若干外喷水管12沿上 输水管10的轴向等间距设置， 所述外喷水管12上设置有。

23、开关阀17， 通过开关阀17可以控制 若干外喷水管12的使用数量， 以便于控制冷却水喷淋情况。 0034 所述外喷水管12上对应一般外侧面的位置布置有多个第一喷嘴14， 多个第一喷嘴 14从上至下间隔逐渐增大， 并且其中一个第一喷嘴14对应翼板和腹板相交部位设置； 由于 翼缘上部的冷却水会流动到翼缘下部， 进一步对翼缘进行冷却， 故在保证对翼板和腹板相 交部位冷却的前提下， 对应翼缘外侧第一喷嘴14布置逐渐稀疏， 还可以保证一般上部和下 部的冷却速度相同。 0035 所述内侧喷水组件包括若干内喷水管13， 若干内喷水管13分两排对称连通在上输 水管10上； 若干内喷水管13沿上输水管10的轴向。

24、等间距设置， 所述内喷水管13上设置有开 关阀17， 通过开关阀17可以控制若干内喷水管13的使用数量， 以便于控制冷却水喷淋情况。 0036 所述内喷水管13上对应翼板内侧的位置等间距设置有多个第二喷嘴15； 内喷水管 13上对应腹板上表面的位置也设置有多个第二喷嘴15； 所述内喷水管13上对应R部设置有 第三喷嘴16； 腹板上方对应低端侧翼板处的第三喷嘴16到R部的距离大于腹板上方对应高 端侧翼板处的第三喷嘴16到R部的距离； 对应腹板上表面设置的多个第二喷嘴15由H型钢的 高端到低端间距依次增大； 由于H型钢沿宽度方向和长度方向均倾斜放置， 故高端侧翼缘内 侧的冷却水流经高端侧R部、 腹。

25、板上表面流至低端侧R部的过程中， 同时沿H型钢长度方向沿 腹板下端流动， 从而对H型钢进一步进行冷却。 0037 所述下喷水装置包括下输水管21， 所述下输水管21设置在H型钢腹板中部的正下 方； 所述下输水管21可以交替向右倾斜或者向左倾斜， 下输水管21的倾斜角度和倾斜方向 与放置架1一致。 0038 所述下输水管21的中间位置连通有下进水软管22， 所述下进水软管22与冷却水系 统相连通； 所述下输水管21的两端分别设置有第三气缸19， 所述第三气缸19的伸缩杆通过 下铰接座20与下输水管21铰接， 所述第三气缸19的缸底端固定在下固定架18上， 所述下固 定架18固定连接在立柱2上。 。

26、0039 所述下输水管21上连通若干下喷水管23， 若干下喷水管23分两排对称连通在下输 水管21上； 若干下喷水管23沿下输水管21的轴向等间距设置， 所述下喷水管23上设置有开 关阀17， 通过开关阀17可以控制若干下喷水管23的使用数量， 以便于控制冷却水喷淋情况。 0040 所述下喷水管23上对应翼板内侧的位置以及腹板下表面处等间距设置有多个第 四喷嘴24； 所述下喷水管23上对应R部设置有第三喷嘴16； 腹板下方对应低端侧翼板处、 对 应高端侧翼板处的第三喷嘴16到R部的距离相同。 0041 本发明热轧H型钢的冷却方法如下： S1 使用吊装工具将精轧后的H型钢吊装到放置架1上， 并同。

27、时调整第一气缸5、 第二气 缸8、 第三气缸19， 使H型钢向右倾斜。 0042 S2 调整内喷水管和的使用数量， 以保证H型钢沿长度方向腹板的冷却速度的均匀 性。 0043 具体地， 通过关闭或者开启开关阀， 将上输水管沿轴向等分为高段、 中段和低段， 设置在上输水管高段部分的内喷水管全部开启， 设置在上输水管中段部分的内喷水管间隔 说明书 4/5 页 7 CN 111451305 A 7 一个开启， 设置在上输水管低段部分的内喷水管间隔两个开启， 由于高处流下的冷却水可 以沿H型钢的腹板流至低处， 对腹板一直进行冷却， H型钢沿长度方向从高端到低端， 内喷 水管使用由多到少， 可以保证腹板。

28、各个部位的冷却速度， 提高冷却均匀性。 0044 S3 对H型钢的外部和内部进行同时喷水冷却一定时间。 0045 S4 S3步骤结束后， 同时调整第一气缸5、 第二气缸8、 第三气缸19， 使H型钢向左倾 斜， 然后重复上述S2和S3步骤， 完成H型钢的冷却。 0046 本发明， H型钢向右倾斜和向左倾斜放置各冷却一次， 有效避免了向一方倾斜时， 高端和底端之间的冷却速度的差异， 进一步提高冷却均匀性， 减小了变形， 提高产品的质 量。 0047 本发明， H型钢沿宽度方向也倾斜设置， 将冷却水聚集处在腹板上方与低端侧翼板 相交的R部， 为了将该R部和其他各处的冷却速度差尽量减小， 设置在该处。

29、的第三喷嘴15距 离该R部的距离减小， 同时实际操作中还可与通过调整喷嘴的流量来控制， 或者两者相结合 来控制。 0048 本发明， 在喷水管上设置开关阀， 可以根据实际需要调整喷水管的使用数量， 以控 制H型钢的整体冷却的均匀性， 提高产品质量。 0049 本发明， H型钢倾斜设置， 并且喷嘴根据各个部位的特点合理布置， 可以避免腹板 留水和冷却不均匀的现象， 提高H型钢的力学性能的均匀性， 有效避免H型钢内并外扩变形 及腹板波浪、 裂纹缺陷， 提高产品的生产质量。 0050 以上所述为本发明最佳实施方式的举例， 其中未详细述及的部分均为本领域普通 技术人员的公知常识。 本发明的保护范围以权利要求的内容为准， 任何基于本发明的技术 启示而进行的等效变换， 也在本发明的保护范围之内。 说明书 5/5 页 8 CN 111451305 A 8 图1 说明书附图 1/4 页 9 CN 111451305 A 9 图2 说明书附图 2/4 页 10 CN 111451305 A 10 图3 说明书附图 3/4 页 11 CN 111451305 A 11 图4 说明书附图 4/4 页 12 CN 111451305 A 12 。