[實用新型]水冷裝置的水冷單元

有效

• 申請號: 201220378740.5
• 申請日: 2012-08-01
• 公開（公告）號: CN202725649U
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 梁鴻;熊堅;馬志勇;童鎮;劉煒;孫長城;王任全;李新林
• 申請（專利權）人: 北京京誠瑞信長材工程技術有限公司
• 主分類號: B21B45/02
• 分類號: B21B45/02;B05B7/08
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜;黃燦

技術領域

本實用新型涉及一種水冷裝置的水冷單元，適用于棒、線材預水冷裝置和穿水冷裝置中。

背景技術

水冷裝置是對于軋制后的高溫棒、線材進行強制冷卻和在線熱處理的設備，其原理是利用棒、線材熱軋后在奧氏體狀態下快速冷卻，棒、線材表面淬成馬氏體，隨后由其心部放出余熱進行自回火，提高棒、線材的強度和塑性，改善韌性，從而得到良好的綜合力學性能。

水冷單元是水冷裝置的核心部件，其關鍵元件是水冷噴嘴和紊流管。目前國內棒材車間主要采用的水冷單元，其水冷噴嘴和紊流管結構設計不合理，其結構會導致軋件冷卻速度大于表面層達到一定深度的淬火馬氏體的臨界速度，鋼筋表面溫度低于馬氏體開始轉變點（Ms），發生奧氏體向馬氏體相轉變，在軋件經過這種結構的水冷單元時，軋件心部溫度很高，仍處于奧氏體狀態，軋件表面主要獲得馬氏體、魏氏體等異常組織，因為急速冷卻會提高了位錯密度，阻止位錯亞結構的多變化，因而形成了促進裂紋的核心，鋼筋的內應力較高，焊接性能不好，影響了鋼筋組織性能。

因此，針對目前國內棒材車間，特別是生產鋼筋時的棒材車間所采用的水冷單元會導致鋼筋表層溫降較快、心部冷卻效果較差等問題，需要設計出一種新型結構的水冷單元，其既要使心部冷卻滿足工藝要求，又要保證棒材表層溫度不能過低。

實用新型內容

為了解決目前棒材車間水冷裝置的水冷單元生產的鋼筋表面溫降快、心部冷卻效果差等問題，本實用新型提供了一種棒材水冷裝置的水冷單元，其結構簡單，可在對棒材軋件進行水冷時，有效的控制軋件表層和心部溫度的溫降，獲得合理的表面層及心部的冷卻曲線，提高棒材綜合性能。

本實用新型所提供的技術方案為：一種水冷裝置的水冷單元，其包括依次連接的入口導管、水冷噴嘴、紊流管和出口定位導管，其中，所述水冷噴嘴包括：

管體，其側壁上具有進水口；

噴嘴本體，具有軸向貫通的內腔，其設置于所述管體內，并與所述管體之間形成有與所述進水口連通的集水腔；

所述噴嘴本體上沿周向設有向其軸心收斂的第一噴射通道，所述第一噴射通道與所述噴嘴本體的軸心線之間形成第一噴射角；

所述噴嘴本體上沿其周向還設有向其軸心收斂的第二噴射通道，所述第二噴射通道與所述噴嘴本體的軸心線之間形成第二噴射角；

所述第一噴射通道與所述第二噴射通道的收斂方向相同，且所述第一噴射角小于所述第二噴射角。

進一步的，所述噴嘴本體包括：

內錐套，具有向其軸心收斂的第一錐面，所述第一錐面上沿周向均勻分布有多個沿所述第一錐面的素線方向延伸的直導流槽，每一直導流槽進水端與所述集水腔連通，出水端與所述內錐套的內腔連通；

外錐套，具有與所述第一錐面配合的第二錐面，且所述第二錐面與所述內錐套的第一錐面上的多個直導流槽配合，形成沿第一錐面的素線方向向所述內錐套軸心收斂的所述第一噴射通道。

進一步的，所述外錐套內部具有沿其周向均勻分布的多個直排孔，每一直排孔進水端與所述集水腔連通，出水端與所述外錐套的內腔連通，多個直排孔的進水端至多個直排孔的出水端逐漸收斂，而形成向所述外錐套軸心收斂的所述第二噴射通道。

進一步的，多個直導流槽與多個直排孔呈空間交錯，且多個直導流槽的出水端與多個直排孔的出水端相交于所述噴嘴本體的內腔壁上。

進一步的，所述內錐套與所述外錐套之間設置有用于調節所述第一噴射通道流量的調節墊片。

進一步的，所述紊流管包括：

冷卻導管；以及，

依次串聯于所述冷卻導管內的多段紊流套；其中，

每一紊流套具有沿軸向貫通的的貫穿孔，所述貫穿孔一端為錐形收縮口，另一端為錐形擴張口，所述錐形收縮口和所述錐形擴張口之間形成喉部，所述喉部為沿所述紊流套的軸向延伸的等徑喉管，所述等徑喉管的內壁上具有至少一組泄壓孔，每組泄壓孔包括沿所述等徑喉管周向呈放射狀分布的多個通孔；

多段紊流套的貫穿孔依次貫通，形成與所述水冷噴嘴的內腔貫通的、截面呈周期性變化的軋件通道。

進一步的，所述等徑喉管的內壁上具有多組所述泄壓孔，且多組所述泄壓孔沿所述等徑喉管的軸向排布。

進一步的，所述紊流套的錐形收縮口的收縮角度為20°~23°，所述紊流套的錐形擴張口的擴張角度為20°~23°，且所述紊流套的錐形收縮口的收縮角度與其錐形擴張口的擴張角度相同。

進一步的，每一紊流套的兩端分別固連有用于將多段所述紊流套串聯時進行徑向定位以及軸向定位的定位法蘭；