除氧化皮喷嘴制造技术

一种用于通过从喷嘴中喷出水来从钢板表面上去除氧化皮的除氧化皮喷嘴，所述喷嘴具有喷嘴孔，其包括：　　　　开在前端的下凹表面或下凹区域处的排放孔，　　　　从所述排放孔中以３０到８０°的锥角朝向上游侧延伸的渐缩区段，和　　　　与所述渐缩区段延续相连的大直径区段；以及　　　　所述大直径区段的内径Ｄ↓［１］与所述排放孔的小直径Ｄ↓［２］之比（Ｄ↓［１］／Ｄ↓［２］）不小于３。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于从热轧制出的轧钢表面上去除氧化皮的除氧化皮喷嘴，以及可用于这种喷嘴的硬质合金喷嘴头。
技术介绍
热轧钢是通过在加热炉中于氧化气氛下将钢板加热到约1100到1400℃并通过轧钢机对加热钢板进行热轧来制出的。由于在上述加热炉中的加热，在钢板表面上就形成了包括氧化铁的氧化皮，如果不除去这种氧化皮就进行热轧的话，就会在轧钢表面上形成氧化皮裂纹，这便降低了产品的价值。已经提出了除氧化皮喷嘴，其用于通过高压水流来去除这种氧化皮。日本专利申请公开No.24937/1996(JP-8-24937A)公开了一种钢板的表面清洗方法，其中将钢板的表面温度加热到不低于850℃，并且用产生于来自喷嘴的排放液流的液滴流动区域中的液滴来冲击钢板的表面以进行清洗。该文献还公开了采用喷嘴排出的液体来冲击含有不少于0.5％重量的硅的钢板的表面。日本专利申请公开No.334335/2000(JP-2000-334335A)公开了一种高压射流喷嘴，其包括形成为排出流动路径入口的椭圆形开口，以及朝向该椭圆形开口收窄的供给流动路径，其中只有排出流动路径在椭圆长轴方向上的侧壁才在流动方向上扩大，而椭圆短轴方向上的侧壁基本上平行于供给流动路径轴线延伸。然而，根据这些喷嘴，水将在高压下被喷出，很难在低压或低流率下有效地去除氧化皮。日本专利申请公开No.263124/2000(JP-2000-263124A)公开了一种除氧化皮喷嘴，其可通过将水从喷嘴中在不低于40兆帕的排放压力下喷出以及使水在排放孔与钢板之间的距离不超过150毫米的情况下冲击在钢板表面上来去除氧化皮，其中排放流体的排放方向在垂直于喷嘴中心轴线的平面内的宽度方向上扩展，排放流体在垂直于宽度方向的厚度方向上具有处于1.5到2.5°范围内的冲刷厚度角。该文献还公开了用于去除氧化皮的扇形雾锥喷嘴，其中在排放孔的上游侧设置了扩大的通道，该扩大通道的内径是排放孔内径的7到10倍，该扩大通道的长度不小于100毫米。另外，该文献公开了一种在高硅含量钢的热轧工艺中去除钢板表面上的氧化皮的方法，其中将水从喷嘴中在不低于40兆帕的排放压力下排出，并且在排放孔与钢板之间保持75到150毫米的距离。然而，在上述除氧化皮喷嘴和除氧化皮方法中，需要使水在高压和高流率下排出，以便使冲刷量比较大。此外，由于该扩大通道的内径比排放孔更大，因此喷嘴的尺寸也变大。日本专利出版物No.73697/1994(JP-6-73697B)公开了一种除氧化皮喷嘴，包括校正流动路径，在其中设有校正器，并且该路径在整个长度上具有基本上相同的直径；形成于校正流动路径的下游侧处的收窄流动路径，其直径在朝向下游侧的方向上逐渐变小；以及形成于收窄流动路径的下游侧处并延伸到射流开口的射流通道，该射流开口开在形成于喷嘴前端面处的沟槽底部处。日本专利申请公开No.94486/1997(JP-9-94486A)公开了一种除氧化皮喷嘴，其包括直径在朝向下游侧的方向上逐渐变小的流动路径，以及与流动路径相通且延伸到前端中的缝隙式开孔，流动路径和开孔形成在由硬质合金制成的喷嘴主体中。该喷嘴具有形成于喷嘴主体的前端处的下凹表面并具有朝向上游侧收窄的倾斜侧壁，以及开在下凹表面的底部处且延伸到开孔中的射流开口。该文献公开了下凹表面可具有周向壁，其从倾斜壁的上游端沿轴向方向延伸。这些文献所介绍的喷嘴在提高开孔承受超高水压的耐磨性方面是很有用的。然而，必须在高压和高流率下喷出水以实现较高的除氧化皮效率。德国专利No.92U17671的说明书公开了一种喷嘴，其包括形成于喷嘴前端处的排放孔、从该排放孔中朝向上游侧以约50°的角度扩展出去的第一锥形流动路径、从第一锥形流动路径的上游端中沿上游方向延伸且内径约为排放孔内径的两倍的第一圆柱形流动路径、从第一圆柱形流动路径的上游端中沿上游方向以约70到80°的角度扩展出去的第二锥形流动路径、从第二锥形流动路径的上游端中沿上游方向延伸且内径约为排放孔内径的四倍的第二圆柱形流动路径，以及从该圆柱形流动路径的上游端中沿上游方向逐渐扩展和延伸的倾斜流动路径(见德国专利No.92U17671的说明书之图1)。然而，即使在这种喷嘴中，也应当在高压和高流率下喷出水以实现较高的除氧化皮效率。另外，由于形成了两个锥形流动路径，因此喷嘴本质上具有比较复杂的结构。此外，很难采用硬质合金来制造具有两个锥形流动路径的喷嘴头。因此，本专利技术的一个目的是提供一种除氧化皮喷嘴和硬质合金喷嘴头，其即使在较低的压力和/或较低的流率下也能实现有效的氧化皮去除。本专利技术的另一目的是提供一种除氧化皮喷嘴和硬质合金喷嘴头，其能够提高除氧化皮性能(或效率)且能抑制钢板的冷却。本专利技术的另外一个目的是提供一种除氧化皮喷嘴和硬质合金喷嘴头，其结构紧凑且除氧化皮性能(或效率)高。本专利技术的另外一个目的是提供一种可用于在热轧工艺中去除钢材的氧化皮的除氧化皮喷嘴和硬质合金喷嘴头。
技术实现思路
本专利技术的专利技术人进行了大量的研究以实现上述目的，最终发现，通过形成以特定的锥形渐缩的方式从开在前端下凹表面处的排放孔中延伸出来的喷嘴孔，即使在较低的压力和/或较低的流率下也能显著地提高除氧化皮效率。本专利技术已经基于上述发现得到了实现。也就是说，本专利技术的除氧化皮喷嘴是一种用于通过从喷嘴中喷出水来从钢板表面上除氧化皮的除氧化皮喷嘴，该喷嘴具有喷嘴孔，其包括开在前端的下凹表面或下凹区域处的排放孔，从排放孔中延伸出来的渐缩区段(锥形或纺锤形的渐缩区段等)，以及与渐缩区段延续相连的大直径区段(圆柱形的扩大直径部分等)。在该喷嘴中，渐缩区段的锥角θ并没有特别的限制，其可形成为约30到80°(例如约40到70°)。此外，大直径区段的内径D1与排放孔的小直径D2之比(D1/D2)可以是不小于3，或者是不小于3但小于7。为了将喷嘴制成为比较紧凑，大直径区段的内径D1与排放孔的小直径D2之比(D1/D2)例如可以是约3到6(例如约4到6)。排放孔的形状(或结构)可以是椭圆形。此外，通常在喷嘴中，来自喷嘴的排放流体在垂直于喷嘴中心轴线的平面内沿单一方向(宽度方向)扩展。此外，喷嘴可具有在与排放流体的宽度方向垂直的方向(厚度方向)上为1.5到3°的冲刷厚度角。更具体地说，喷嘴的流动路径可包括开在前端的下凹表面或下凹区域处的椭圆形结构(或形状)的排放孔、从排放孔中朝向上游侧延伸并以40到60°的锥角θ扩展的渐缩流动路径，以及从渐缩流动路径的上游端中延伸出来且内径基本上相同的圆柱形流动路径。另外，在椭圆形的排放孔中，大直径与小直径之比为约1.2到2.5，锥形流动路径的内径D1与排放孔的小直径D2之比(D1/D2)可以是约4到6。在喷嘴中，喷嘴头(由硬质合金形成的喷嘴头)通常连接或安装在喷嘴的前端上。本专利技术还包括连接在上述喷嘴的前端上的喷嘴头。该喷嘴头由硬质合金形成，其上游端的内径D1与排放孔的小直径D2之比(D1/D2)不小于3。喷嘴头可包括开在形成于前端处的下凹表面或下凹区域中的排放孔，以及从该排放孔中以预定的锥角θ朝向上游侧扩展的锥形流动路径。另外，下凹表面或下凹区域可包括倾斜的侧壁，其从前端中朝向上游侧沿着径向方向向内倾斜。上述喷嘴可用作通过在较低的压力(例如5到30兆帕的压力)和/或较低的排放流率(例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：谷垣明彦，西山贵史，苅部建太，安达一成，
申请(专利权)人：株式会社共立合金制作所，杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：