一种钢板堆垛用复合垫枕及钢板堆垛方法与流程

1.本发明属于钢铁冷却均匀性控制技术领域，具体涉及一种钢板堆垛用复合垫枕及钢板堆垛方法，用于防止出炉堆垛钢板冷却过程出现冷却不均匀造成的局部变形、飘曲和性能不稳定的问题。


背景技术：

2.国内的高强板通常采用控制轧制工艺或采用正火状态交货。对于质量要求不高的中厚板，大多采用堆冷工艺对钢板进行冷却处理，而合理利用堆垛技术可以大大提高钢板的延展性和冲击韧性。
3.目前钢板在出热处理炉后，为降低钢板冷却速度以控制钢板性能，通常采取堆垛冷却的方式进行自然冷却。为防止钢板堆垛的块数太多造成散热不均，钢板与钢板之间通常采用木枕或钢枕的方式隔开，但是这两种垫枕都存在问题。
4.采用木枕时，由于木材的着火点较低，温度较高的钢板容易引燃木枕造成火灾，木枕的着火点较低限制了钢板的下线温度。因此，当钢板进行高温热处理时，钢板不得不在出炉后再在辊道上停留一段时间，当钢板温度冷却到一定值后才能吊离辊道进行堆垛冷却，这种情况会造成钢板下线时间间隔太长，堆垛钢板冷热混装，散热过程互相影响，每垛钢板上下层的钢板温度履历的差异容易引起钢板组织性能差异，从而影响钢板质量的稳定性；此外，当采用木枕时，由于木头的导热系数很低，钢板与木枕接触的部位处于绝热状态，冷却速度极慢，而不与木枕接触的地方受到环境空气对流的影响，散热速度较快，这样就造成钢板与木枕接触的部位与不接触的部位散热条件极不相同，造成钢板冷却不均匀，产生热应力，从而造成钢板飘曲。
5.采用钢枕时，由于钢板与钢枕接触的部位导热系数高，堆在上面的较高温度的钢板与下面温度较低的钢板在钢枕处形成热桥，下部温度较低的钢板与钢枕接触的部位受到上部导热的影响冷却速度要大大慢于其他不接触的部位，从而造成钢板局部冷却不均匀，引起钢板变形。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种钢板堆垛用复合垫枕及钢板堆垛方法，旨在提高堆垛钢板冷却均匀性。
7.本发明采用的技术方案为：一种堆垛钢板用复合垫枕，包括上垫板、下垫板和中垫块；
8.所述上垫板和下垫板均采用铜材料制作；
9.所述中垫块有多块，间隔固定在上垫板和下垫板之间；
10.相邻两个中垫块、上垫板和下垫板共同围合形成空气通道；
11.堆垛钢板放置在上垫板上。
12.按上述方案，所述中垫块分别沿横向和纵向间隔布置，其中，横向相邻的两块中垫
块与上垫板和下垫板围合形成横向空气通道，纵向相邻的两块中垫块与上垫板和下垫板围合形成纵向空气通道。
13.按上述方案，横向空气通道和纵向空气通道的中心线垂直交叉。
14.按上述方案，中垫块为隔热耐火砖。
15.按上述方案，中垫块的导热系数《3wwww℃。
16.按上述方案，所述上垫板和下垫板的厚度为5～10ww。
17.按上述方案，端部中垫块的外侧面通过第一固定板与上垫板或下垫板相连。
18.按上述方案，端部中垫块的内侧、中间中垫块的两侧，均分别通过l型的第二固定板与上垫板或下垫板相连。
19.本发明还提供了一种钢板堆垛方法，该方法为：
20.预制多个如上所述复合垫枕；
21.根据堆垛钢板的长度，在地面上间隔放置第一层复合垫枕，第一层复合垫枕至少有3个，其中两端各设一个；
22.出热处理炉的钢板下线后直接依次堆叠在第一层复合垫枕上；
23.待第一层复合垫枕上的钢板堆叠厚度达到设计要求后，在第一捆钢板的上部放置第二层复合垫枕，第二层复合垫枕的位置与第一层复合垫枕的位置对应；
24.依次在第二层复合垫枕上堆叠出热处理炉的钢板，直至第二捆钢板的堆叠厚度达到设计要求；按同样方法设置复合垫枕并堆叠钢板，直至整体堆垛高度达到设计要求。
25.按上述方案，每层设置三个复合垫枕。
26.本发明的有益效果为：
27.(1)、本发明采用材质较软的铜质材料作为上垫板和下端板，采用隔热耐火材料制作中垫块，这种复合结构的上表面为铜制表面，温度高的钢板可直接放置，出热处理炉后的高温钢板不需要在辊道上冷却就可直接下线堆垛，钢板下线堆垛温度没有限制，保证了同一垛钢板经历相同的温度履历，钢板质量更稳定；同时由于钢板下线温度提高，可使堆垛区域温度升高，降低了钢板的冷却速度，钢板性能更稳定。
28.(2)、本发明在上垫块与下垫块之间采用导热系数小的耐火隔热材料进行绝热，可避免使用钢枕带来的钢板之间的热短路，通块钢板可处于同一种冷却状态，可避免使用其他方式造成的局部位置冷却过快或过慢造成的钢板变形飘曲。
29.(3)、本发明上垫块与下垫块之间设置了若干导热系数低的绝热耐火砖制的中垫块，上下钢板之间的接触面小；由于上下钢板之间增加了与环境相通的纵向和横向空气通道，空气可以在上下两捆钢板之间的通道自由流动，保证了钢板的冷却速度及冷却均匀性，可减少钢板飘曲、变形等质量缺陷。
附图说明
30.图1为本发明有个具体实施例的结构示意图。
31.图2为图1中的b-b剖视图。
32.图3为图1中的c-c剖视图。
33.图4为本实施例的工作状态示意图。
34.其中：1-上垫板；2-下垫板；3-中垫块；4-第一固定板；5-第二固定板；6-固定螺栓；
7-横向空气通道；8-纵向空气通道；9-复合垫枕；10-钢板。
具体实施方式
35.为了更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施例地本发明作进一步地描述。
36.如图1～3所示的一种堆垛钢板用复合垫枕9，包括上垫板1、下垫板2和中垫块3；
37.所述上垫板1和下垫板2均采用铜材料制作；
38.所述中垫块3有多块，间隔固定在上垫板1和下垫板2之间；
39.相邻两个中垫块3、上垫板1和下垫板2共同围合形成空气通道；
40.钢板10放置在上垫板1上。
41.本实施例中，所述上垫板1和下垫板2的厚度为5～10ww。
42.本实施例中，端部中垫块3的外侧面通过第一固定板4与上垫板1或下垫板2相连，具体地，第一固定板4分别通过螺栓6与中垫块3和上垫板1(或下垫板2)相连。
43.本实施例中，端部中垫块3的内侧、中间中垫块3的两侧，均分别通过l型的第二固定板5与上垫板1或下垫板2相连。具体地，第二固定板5的水平段与上垫板1或下垫板2贴合并通过螺栓6连接，第二固定板5的竖直段与中垫块3的竖向外壁贴合并通过螺栓6连接。
44.本实施例中，所述第一固定板4和第二固定板5均采用钢材制作，厚度为1～3ww。
45.优选地，所述中垫块3分别沿横向和纵向间隔布置，其中，横向相邻的两块中垫块3与上垫板1和下垫板2围合形成横向空气通道7，纵向相邻的两块中垫块3与上垫板1和下垫板2围合形成纵向空气通道8。
46.优选地，中垫块3为隔热耐火砖，其导热系数《3wwww℃。
47.本发明中，中垫块33的数量为4～6块，沿横向和纵向分别对正且间隔布置，横向和纵向的间隔距离均为50～100ww；横向空气通道7和纵向空气通道8的中心线方向垂直交叉。
48.如图3所示，一种钢板堆垛方法，该方法为：
49.预制多个如上所述复合垫枕9；
50.根据堆垛钢板10的长度，在地面上间隔放置第一层复合垫枕9，第一层复合垫枕9至少有3个，其中两端各设一个；
51.出热处理炉的钢板10下线后直接依次堆叠在第一层复合垫枕9上；
52.待第一层复合垫枕9上的钢板10(也即第一捆钢板10)堆叠厚度达到设计要求后，在第一捆钢板10的上部放置第二层复合垫枕9，第二层复合垫枕9的位置与第一层复合垫枕9的位置对应；
53.依次在第二层复合垫枕9上堆叠出热处理炉的钢板10，直至第二捆钢板10的堆叠厚度达到设计要求；按同样方法设置复合垫枕9并堆叠钢板10，直至整体堆垛高度达到设计要求。
54.本实施例中，每层设置三个复合垫枕9。
55.本发明中上下垫板2采用铜质材料制作，中垫块3采用隔热耐火材料制作，这种复合结构保证了垫枕的强度和耐热性，又保证了垫枕的绝热性，不仅可以提高钢板10堆垛起始温度，而且最大程度地降低了垫枕对堆垛钢板10外表面与环境的传热条件的破坏，提高了钢板10冷却均匀性，进而提高了钢板10的质量稳定性。
56.本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
57.最后应说明的是，以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种堆垛钢板用复合垫枕，其特征在于，包括上垫板、下垫板和中垫块；所述上垫板和下垫板均采用铜材料制作；所述中垫块有多块，间隔固定在上垫板和下垫板之间；相邻两个中垫块、上垫板和下垫板共同围合形成空气通道；堆垛钢板放置在上垫板上。2.如权利要求1所述的堆垛钢板用复合垫枕，其特征在于，所述中垫块分别沿横向和纵向间隔布置，其中，横向相邻的两块中垫块与上垫板和下垫板围合形成横向空气通道，纵向相邻的两块中垫块与上垫板和下垫板围合形成纵向空气通道。3.如权利要求2所述的堆垛钢板用复合垫枕，其特征在于，横向空气通道和纵向空气通道的中心线垂直交叉。4.如权利要求1或2所述的堆垛钢板用复合垫枕，其特征在于，中垫块为隔热耐火砖。5.如权利要求4所述的堆垛钢板用复合垫枕，其特征在于，中垫块的导热系数<3wwww℃。6.如权利要求4所述的堆垛钢板用复合垫枕，其特征在于，所述上垫板和下垫板的厚度为5～10ww。7.如权利要求4所述的堆垛钢板用复合垫枕，其特征在于，端部中垫块的外侧面通过第一固定板与上垫板或下垫板相连。8.如权利要求4所述的堆垛钢板用复合垫枕，其特征在于，端部中垫块的内侧、中间中垫块的两侧，均分别通过l型的第二固定板与上垫板或下垫板相连。9.一种钢板堆垛方法，其特征在于，该方法为：预制多个权利要求1～8中任意一项所述复合垫枕；根据堆垛钢板的长度，在地面上间隔放置第一层复合垫枕，第一层复合垫枕至少有3个，其中两端各设一个；出热处理炉的钢板下线后直接依次堆叠在第一层复合垫枕上；待第一层复合垫枕上的钢板堆叠厚度达到设计要求后，在第一捆钢板的上部放置第二层复合垫枕，第二层复合垫枕的位置与第一层复合垫枕的位置对应；依次在第二层复合垫枕上堆叠出热处理炉的钢板，直至第二捆钢板的堆叠厚度达到设计要求；按同样方法设置复合垫枕并堆叠钢板，直至整体堆垛高度达到设计要求。10.如权利要求1所述的钢板堆垛方法，其特征在于，每层设置三个复合垫枕。

技术总结
本发明公开了一种堆垛钢板用复合垫枕，包括上垫板、下垫板和中垫块；所述上垫板和下垫板均采用铜材料制作；所述中垫块有多块，间隔固定在上下垫板之间；相邻两个中垫块、上垫板和下垫板共同围合形成空气通道；堆垛钢堆垛钢板放置在上垫板上。本发明还公开了一种钢板堆垛方法。本发明的有益效果为：本发明采用材质较软的铜质材料作为上垫板和下端板，采用隔热耐火材料制作中垫块，这种复合结构的上表面为铜制表面，温度高的钢板可直接放置，出热处理炉后的高温钢板不需要在辊道上冷却就可直接下线堆垛，钢板下线堆垛温度没有限制，保证了同一垛钢板经历相同的温度履历，钢板质量更稳定。定。定。


技术研发人员：宋中华 刘颖昊 曹炳雷 陈超 康凌晨 黎洁 易祥
受保护的技术使用者：武汉钢铁有限公司
技术研发日：2023.06.29
技术公布日：2023/9/14