[其他]金屬帶材的冷卻方法和裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 87100594
• 申請日: 1987-02-04
• 公開（公告）號: CN87100594A
• 公開（公告）日: 1987-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 登坂章男;橋口耕一;森田正彥;岡野忍
• 申請（專利權(quán)）人: 川崎制鐵有限公司
• 主分類號: B21B45/02
• 分類號: B21B45/02
• 代理公司: 上海專利事務(wù)所
• 代理人: 王樹儔,吳明華

本發(fā)明一般涉及冷卻帶材，如帶鋼等的裝置和方法。本發(fā)明尤其涉及一種新型的有用的層流冷卻裝置，該裝置能形成冷卻液層流以大體上均勻的冷卻速度在帶材的全寬度上冷卻帶材。更進(jìn)一步本發(fā)明涉及一種可調(diào)節(jié)作為一種冷卻介質(zhì)來調(diào)整冷卻效果的冷卻液的流速的層流冷卻裝置。

例如層流冷卻裝置用于帶材熱軋機(jī)上以冷卻帶鋼。這種冷卻裝置置于精軋機(jī)和卷帶輥之間以冷卻沿著滾動(dòng)臺饋來的帶材。在這種層流冷卻裝置中，通常用水作為冷卻介質(zhì)，并以許多條狀層流的形式，方向?qū)χ鴰Р牡膶挾?，或以沿帶材寬度方向延伸的以便覆蓋帶材全部寬度的狹縫層流形式輸向帶材。這種層流冷卻裝置具有比噴射冷卻裝置較高的冷卻效率，在噴射冷卻裝置內(nèi)高壓水噴向帶材，但傳熱系數(shù)較高。因此，這種層流冷卻裝置在帶材熱軋機(jī)上能高速生產(chǎn)帶鋼，這是眾所周知的。更進(jìn)一步，特別就冷卻水的狹縫層流來說，由于在帶材全寬度上的均勻冷卻效果在帶材寬度上可獲得高度均勻的溫度分布。

層流冷卻裝置的一種形式如“管道層流冷卻裝置”是已知的。在這種裝置里通過管道層流噴管形成水帶狀的層流。層流冷卻裝置的另一種形式如“狹縫層流冷卻裝置”是已知的。這種裝置使用一種狹縫層流噴管以形成冷卻水的狹縫層流。管道層流冷卻裝置已在日本實(shí)用新型第二次（已審查）公開編號為昭和56-41848中公布。另一方面，狹縫層流冷卻裝置已在日本專利第一次（未審查）公開編號為昭和58-77710和日本實(shí)用新型第一次公開

編號為昭和57-170812中公布。在已知的層流冷卻裝置中，可以清楚地看到狹縫層流冷卻裝置具有的冷卻效率較管道層流冷卻裝置高約1.5倍到2倍。

然而，狹縫層流冷卻裝置具有以下的缺點(diǎn)。

首先，狹縫層流冷卻裝置與管道層流冷卻裝置相比，前者在結(jié)構(gòu)上復(fù)雜。其次和比較重要的是，通用的狹縫層流冷卻裝置有一固定不變的冷卻水流動(dòng)區(qū)域以限制冷卻水流速的變化范圍。換句話說，當(dāng)需要比較低的冷卻效率時(shí)，不使狹縫層流中斷而充分地降低冷卻水的流速就變得較為困難。另一方面，當(dāng)需要比較高的冷卻效率時(shí)，冷卻水的流速就變得過度，引起帶材上的冷卻水飛濺，從而降低冷卻速率。因此，可以清楚地看到，狹縫層流冷卻裝置只在一定的冷卻效率范圍內(nèi)是有效的。再進(jìn)一步，為了通過狹縫層流噴管裝置形成冷卻水的狹縫層流，縫隙要足夠窄，如約20到30毫米。這樣可能存留外界物質(zhì)，如水垢。外界物質(zhì)的聚集將引起冷卻水管道面積的變化，這樣將引起冷卻效率的變化。因此，這就需要對通用的狹縫層流噴管進(jìn)行定期清洗。

為了提供一個(gè)較寬的由狹縫層流冷卻裝置形成的層流冷卻水流速的調(diào)節(jié)范圍，曾提議用狹縫大小可調(diào)整的改進(jìn)的狹縫層流冷卻裝置。這種狹縫層流冷卻裝置已在日本專利第一次公開編號為57-103728和日本實(shí)用新型第一次公開編號為昭和59-171761中公布。根據(jù)這些公開、公布，一對導(dǎo)流板中的一個(gè)可相對于另一個(gè)導(dǎo)流板移動(dòng)，以調(diào)整導(dǎo)流板之間流體的間隙，并由此調(diào)節(jié)冷卻水通道面積。雖然這種裝置允許較寬范圍地調(diào)整冷卻水流量?；蚶鋮s水流速，但它們需要活動(dòng)支承的可移動(dòng)的導(dǎo)流板機(jī)構(gòu)。這使得冷卻裝置的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜。再進(jìn)一步，這種裝置的要求比較復(fù)雜，而人工調(diào)整導(dǎo)流板間的間隙易出故障。

還曾提出過其它類型的層流冷卻裝置，調(diào)整冷卻水流速以改變冷卻效率，從而控制鋼的晶體尺寸，帶鋼的材料組織等等以控制帶材的質(zhì)量。這種層流冷卻裝置已在日本專利第一次公開編號為昭和51-28580，昭和54-57414，昭和55-88921和昭和59-50911中公布。在日本專利第一次公開編號為昭和51-28560，昭和54-57414和昭和55-88921的公布中，流動(dòng)控制閥門用在冷卻水供應(yīng)管道上以給層流噴管供應(yīng)冷卻水。另一方面，在日本專利第一次公開編號為59-50911的發(fā)布中，層流冷卻裝置在冷卻水供應(yīng)管道里裝有流動(dòng)控制閥門，以及阻流板用來阻斷來自層流噴管的液流，以提供到達(dá)帶材表面的水的開或關(guān)的控制。這些裝置根據(jù)需要的冷卻效率，可提供一些冷卻水的流動(dòng)控制。然而，由于流動(dòng)控制閥門中的機(jī)械性時(shí)間延遲和由于在冷卻水供應(yīng)管里的冷卻水流速變化的延遲，水量控制的可靠性不是很令人滿意的。更進(jìn)一步，即使后面提到的裝置，如日本專利第一次公開編號為昭和59-50911中公布的，冷卻水流動(dòng)的控制也只限于開或關(guān)。因此，雖然冷卻水的流速根據(jù)公布的裝置是可以改變的，但是除了開關(guān)控制作用外，所有的控制反應(yīng)都是緩慢的。而且可變化的流速調(diào)整只能在較小范圍內(nèi)進(jìn)行。

因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于帶材的層流冷卻裝置，這種裝置具有簡單的結(jié)構(gòu)和帶材冷卻效果調(diào)整范圍足夠?qū)挼哪芰Α?/p>

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種層流冷卻裝置，該裝置具有足夠高的靈敏度能精確地控制冷卻流體的流量。