專利名稱：一種帶鋼冷卻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及冶金領(lǐng)域的生產(chǎn)設(shè)備，尤其涉及一種帶鋼的冷卻裝置。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)代冶金產(chǎn)品性能的提高，冷軋高強(qiáng)鋼和超高強(qiáng)鋼的市場(chǎng)需求越來越大。目前，為了減少高強(qiáng)度鋼板合金元素的含量，降低高強(qiáng)鋼的生產(chǎn)成本，同時(shí)提高鋼板的焊接性能和可制造性能(包括易于連鑄、熱軋、酸洗、切邊、冷軋、退火等工序生產(chǎn))，通常需要在鋼板退火后進(jìn)行快速冷卻處理。目前常用的快速冷卻方法通常是鋼板緩冷后采用高氫噴氣冷卻、氣霧冷卻或水淬冷卻進(jìn)行快速冷卻。水淬冷卻是目前冷卻能力最高、最經(jīng)濟(jì)實(shí)用的一種冷卻方法，最適合應(yīng)用于生產(chǎn)超高強(qiáng)度的相變強(qiáng)化鋼板。公開號(hào)為US4330112，
公開日為1982年5月18日，名稱為“連續(xù)退火生產(chǎn)線的帶鋼冷去P裝置，，(Apparatus for cooling a steel strip in a continuous annealing line)美國(guó)專利公開了一種水淬冷卻裝置，去如圖1所示先用水泵12從淬水槽11內(nèi)抽出冷卻水經(jīng)管道送到噴射裝置13噴射到帶鋼表面進(jìn)行冷卻，再將帶鋼浸入淬水槽11進(jìn)行冷卻。該冷卻裝置適合于低溫帶鋼的快速冷卻，可以將400°C左右的帶鋼冷卻到 60 95°C以下，但存在以下不足(1)適用范圍較窄，僅適用于低溫帶鋼的水淬生產(chǎn)，很難應(yīng)用于高溫水淬(在正常生產(chǎn)速度下將700°C左右的帶鋼冷卻到90°C以下)；(2)冷卻帶鋼所產(chǎn)生的水霧和水蒸氣很容易進(jìn)入前面的爐子內(nèi)，使設(shè)備銹蝕嚴(yán)重；C3)開始噴射冷卻處， 噴射冷卻水容易飛濺，造成帶鋼冷卻不均和板形不良。此外，公開號(hào)為EP1300478A1，
公開日為2003年4月9日，名稱為“連續(xù)退火機(jī)組的力口速冷去P裝置禾口過禾呈，，(Process and device for accelerated cooling in a continuous annealing line)的歐洲專利公開了一種熱水淬+冷水淬的二級(jí)冷卻方法，其先采用沸騰水冷卻帶鋼，再采用冷水冷卻帶鋼。由于沸騰水溫度高(溫度在100°C及100°C以上)，除了冷卻速度無(wú)法達(dá)到冷水淬的冷卻速度外，帶鋼的表面氧化也更為嚴(yán)重，隨后的酸洗也更加困難，導(dǎo)致生產(chǎn)成本增高。因此，現(xiàn)有的各種冷卻裝置，由于不能對(duì)入水前帶鋼溫度均勻性進(jìn)行有效的控制， 且水淬冷卻裝置不能在帶鋼水淬冷卻過程總對(duì)帶鋼進(jìn)行均勻冷卻，從而造成帶鋼板形特別差，嚴(yán)重影響了機(jī)組的穩(wěn)定順行，造成了較大的生產(chǎn)損失。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的發(fā)明目的是提供一種帶鋼冷卻裝置，其旨在解決現(xiàn)有帶鋼冷卻裝置造成帶鋼板形不良的問題，采用該帶鋼冷卻裝置既能實(shí)現(xiàn)帶鋼的快速冷卻，保證帶鋼的平均冷卻速度，還能保證帶鋼在水淬冷卻前的溫度均勻，同時(shí)水淬冷卻過程中的冷卻過程均勻，從而使水淬相變高強(qiáng)帶獲得良好的板形。本實(shí)用新型根據(jù)上述發(fā)明目的，提供了一種帶鋼冷卻裝置，其包括沿帶鋼行進(jìn)方向依次設(shè)置的噴氣冷卻裝置和水淬冷卻裝置，其中所述噴氣冷卻裝置上設(shè)有沿帶鋼寬度方向設(shè)置的若干噴氣孔，以及在帶鋼寬度方向上位置可調(diào)的噴氣擋板，所述水淬裝置包括若干組沿帶鋼寬度方向依次設(shè)置的水淬冷卻裝置，所述各水淬冷卻裝置上均設(shè)有對(duì)應(yīng)的水量調(diào)節(jié)閥；此外，所述帶鋼冷卻裝置還包括一掃描式溫度計(jì)，其設(shè)于所述噴氣冷卻裝置和水淬裝置之間，實(shí)時(shí)檢測(cè)位于噴氣冷卻裝置和水淬裝置之間的帶鋼寬度方向上的表面溫度；一溫度控制器，其與所述掃描式溫度計(jì)連接，并與所述噴氣冷卻裝置連接，所述溫度控制器根據(jù)接收自掃描式溫度計(jì)測(cè)得的帶鋼表面溫度值，調(diào)節(jié)所述噴氣擋板在帶鋼寬度方向上的位置；一非接觸式板形儀，其沿帶鋼行進(jìn)方向設(shè)于所述水淬裝置后方，對(duì)帶鋼板形進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)；一板形控制器，其與所述非接觸式板形儀連接，并與所述各水量調(diào)節(jié)閥分別連接， 所述板形控制器根據(jù)接收自非接觸式板形儀測(cè)得的帶鋼板形實(shí)時(shí)檢測(cè)結(jié)果調(diào)節(jié)各水量調(diào)節(jié)閥的開度。上述帶鋼冷卻裝置在使用過程中，由噴氣冷卻裝置對(duì)帶鋼先進(jìn)行噴氣緩冷，掃描式溫度計(jì)對(duì)經(jīng)過噴氣緩冷的帶鋼寬度方向上的表面溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，并將檢測(cè)結(jié)果傳輸給溫度控制器，溫度控制器根據(jù)接收到的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行閉環(huán)控制，即對(duì)噴氣冷卻裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)，使噴氣擋板沿帶鋼寬度方向移動(dòng)，從而遮擋住數(shù)量不同的噴氣孔，實(shí)現(xiàn)對(duì)噴氣冷卻裝置噴氣量的調(diào)節(jié)，溫度控制器對(duì)帶鋼表面溫度的調(diào)節(jié)要直至經(jīng)過噴氣緩冷后的帶鋼在寬度方向上的溫度均勻，從而使得帶鋼在進(jìn)入水淬冷卻前，在寬度方向上具有均勻的水淬前溫度。本實(shí)用新型中的水淬裝置用于對(duì)帶鋼進(jìn)行水淬冷卻，非接觸式板形儀對(duì)經(jīng)過水淬冷卻的帶鋼板形進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)結(jié)果傳輸至板形控制器，板形控制器根據(jù)接收到的帶鋼板形檢測(cè)結(jié)果，調(diào)節(jié)各水淬冷卻裝置的水量調(diào)節(jié)閥的開度，從而實(shí)現(xiàn)帶鋼寬度方向上冷卻水量的調(diào)整，使得帶鋼在寬度方向上獲得均勻冷卻。為了進(jìn)一步提高本實(shí)用新型所述的帶鋼冷卻裝置的水淬冷卻效果，優(yōu)選地，所述水淬裝置包括沿帶鋼行進(jìn)方向依次設(shè)置的兩第一噴射裝置，其分別設(shè)置于帶鋼兩表面兩側(cè)，其中各第一噴射裝置均包括沿帶鋼寬度方向設(shè)置的若干組第一噴嘴裝置，所述各組第一噴嘴裝置上分別設(shè)有一第一噴嘴水量調(diào)節(jié)閥，所述各第一噴嘴水量調(diào)節(jié)閥分別與所述板形控制器連接；一水淬槽，其內(nèi)盛裝有冷卻水；兩第二噴射裝置，其均浸沒于所述水淬槽內(nèi)的冷卻水液面下，所述兩第二噴射裝置分別設(shè)置于帶鋼兩表面兩側(cè)，其中各第二噴射裝置均包括沿帶鋼寬度方向設(shè)置的若干組第二噴嘴裝置，所述各組第二噴嘴裝置上分別設(shè)有一第二噴嘴水量調(diào)節(jié)閥，所述各第二噴嘴水量調(diào)節(jié)閥分別與所述板形控制器連接。上述水淬裝置對(duì)經(jīng)過噴氣緩冷的帶鋼先采用第一噴射裝置進(jìn)行噴冷，然后采用水淬槽和第二噴射裝置對(duì)帶鋼進(jìn)行進(jìn)一步的浸冷+噴冷。為了實(shí)現(xiàn)帶鋼寬度方向上的冷卻均勻，各第一噴嘴水量調(diào)節(jié)閥和第二噴嘴水量調(diào)節(jié)閥均與板形控制器連接，根據(jù)板形控制器的指示調(diào)節(jié)帶鋼寬度方向上的噴水量。需要說明的是，相對(duì)設(shè)置于帶鋼兩表面兩側(cè)的第一 / 第二噴嘴裝置既可以采用兩個(gè)獨(dú)立的第一/第二噴嘴水量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)噴水量，也可以采用一個(gè)第一 /第二噴嘴水量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)噴水量，此時(shí)，帶鋼兩表面兩側(cè)的第一 /第二噴嘴裝置水量的變化是同步的。優(yōu)選地，所述各組第二噴嘴裝置的噴射方向均與帶鋼行進(jìn)方向呈一銳角夾角。這種設(shè)置方式是為了使得水淬裝置具有更好的冷卻效果，避免水淬槽液面波動(dòng)對(duì)冷卻均勻性的影響，減小噴射+沉浸冷卻造成的液面波動(dòng)和水花對(duì)帶鋼板形的不良影響，進(jìn)一步提高帶鋼冷卻的均勻性。優(yōu)選地，所述各組第一噴嘴裝置的噴射方向均與帶鋼行進(jìn)方向呈一銳角夾角。這種設(shè)置結(jié)構(gòu)是為了避免有飛濺的水滴在水淬開始前就接觸到帶鋼表面，從而對(duì)帶鋼的冷卻效果帶來不利影響。優(yōu)選地，所述非接觸式板形儀為一激光式板形儀。優(yōu)選地，所述噴氣冷卻裝置包括若干排沿帶鋼行進(jìn)方向設(shè)置的單體噴氣裝置，各單體噴氣裝置上均設(shè)有沿帶鋼寬度方向設(shè)置的若干噴氣孔，以及在帶鋼寬度方向上位置可調(diào)的噴氣擋板。優(yōu)選地，所述各組第一噴嘴裝置均包括沿帶鋼行進(jìn)方向設(shè)置的若干排第一噴嘴。優(yōu)選地，所述各組第二噴嘴裝置均包括沿帶鋼行進(jìn)方向設(shè)置的若干排第二噴嘴。本實(shí)用新型所述的帶鋼冷卻裝置，通過沿帶鋼寬度方向設(shè)置的噴氣冷卻裝置和水淬冷卻裝置，以及溫度控制器和非接觸式板形儀對(duì)冷卻噴氣量和冷卻噴水量的閉環(huán)控制， 實(shí)現(xiàn)了帶鋼在進(jìn)入水淬冷卻階段以前在寬度方向上具有較為均勻的表面溫度，同時(shí)在水淬冷卻過程中，也能獲得均勻冷卻，從而使得帶鋼獲得了良好的板形。

圖1是公開號(hào)為US4330112的美國(guó)專利所公開的冷卻裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型所述的帶鋼冷卻裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型所述的帶鋼冷卻裝置中第一噴嘴裝置在一種實(shí)施方式中的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合說明書附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型所述的帶鋼冷卻裝置做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。如圖2所示，本實(shí)施例中的帶鋼冷卻裝置包括沿帶鋼21的行進(jìn)方向設(shè)置的噴氣冷卻裝置22、第一噴射裝置、第二噴射裝置，其中第二噴射裝置浸膜在水淬槽25的冷卻水液面下。從圖2中可以看出，噴氣冷卻裝置22包括沿帶鋼行進(jìn)方向設(shè)置的若干排單體噴氣裝置，各單體噴氣裝置上均設(shè)有沿帶鋼寬度方向設(shè)置的若干噴氣孔，以及在帶鋼寬度方向上位置可調(diào)的噴氣擋板，掃描式溫度計(jì)沿帶鋼行進(jìn)方向設(shè)于噴氣冷卻裝置后方，其對(duì)經(jīng)過噴氣緩冷的帶鋼寬度方向的表面溫度進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)結(jié)果傳輸給溫度控制器，溫度控制器根據(jù)檢測(cè)結(jié)果調(diào)節(jié)各單體噴氣裝置的噴氣擋板在帶鋼寬度方向上的位置，使得噴氣擋板沿帶鋼寬度方向移動(dòng)遮擋住數(shù)量不同的噴氣孔，實(shí)現(xiàn)對(duì)各單體噴氣裝置噴氣量的調(diào)節(jié)。從圖2中還可以看出，第一噴射裝置設(shè)于水淬槽25的上方，其首先對(duì)帶鋼21進(jìn)行水淬冷卻， 本實(shí)施例中第一噴嘴裝置23包括沿帶鋼行進(jìn)方向設(shè)置的四排，且各排第一噴嘴的噴射方向都是斜向下的，即與帶鋼行進(jìn)方向呈銳角夾角，從而防止飛濺的水滴濺到未開始水淬的帶鋼表面上。從圖2中可以看出，本實(shí)施例中的第二噴嘴裝置M包括沿帶鋼行進(jìn)方向設(shè)置的三排，且各排第二噴嘴的噴射方向都是斜向下的，即與帶鋼行進(jìn)方向呈銳角夾角。帶鋼21 經(jīng)過上述噴氣冷卻裝置和水淬裝置的冷卻后，經(jīng)過烘干裝置沈的烘干，激光式板形儀對(duì)帶鋼2 1的板形進(jìn)行檢測(cè)，然后將板形結(jié)果傳輸給板形控制器。需要說明的是，雖然圖2顯示不出來，但本實(shí)施例中第一噴射裝置包括沿帶鋼寬度方向設(shè)置的若干組第一噴嘴裝置23， 板形控制器與各第一噴嘴裝置23連接，調(diào)節(jié)帶鋼寬度方向上的噴水量。同樣，本實(shí)施例中的第二噴射裝置也包括沿帶鋼寬度方向設(shè)置的若干組第二噴嘴裝置對(duì)，板形控制器與各第二噴嘴裝置23連接，調(diào)節(jié)帶鋼寬度方向上的噴水量。如圖3所示，圖中所示的左右方向?yàn)閹т? 1的寬度方向，從圖3中可以看出，本實(shí)施例中的第一噴射裝置分別設(shè)置在帶鋼兩側(cè)，其中每一側(cè)的第一噴射裝置均包括沿帶鋼 21的寬度方向設(shè)置的五組第一噴嘴裝置23，每一組相對(duì)設(shè)置在帶鋼21兩側(cè)的第一噴嘴裝置與一個(gè)第一噴嘴水量調(diào)節(jié)閥231對(duì)應(yīng)連接，圖示五個(gè)第一噴嘴水量調(diào)節(jié)閥231均與板形控制器連接，接受板形控制器的調(diào)節(jié)。要注意的是，以上列舉的僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，顯然本實(shí)用新型不限于以上實(shí)施例，隨之有著許多的類似變化。本領(lǐng)域的技術(shù)人員如果從本實(shí)用新型公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種帶鋼冷卻裝置，包括沿帶鋼行進(jìn)方向依次設(shè)置的噴氣冷卻裝置和水淬冷卻裝置，所述噴氣冷卻裝置上設(shè)有沿帶鋼寬度方向設(shè)置的若干噴氣孔，以及在帶鋼寬度方向上位置可調(diào)的噴氣擋板，其特征在于，所述水淬裝置包括若干組沿帶鋼寬度方向依次設(shè)置的水淬冷卻裝置，所述各水淬冷卻裝置上均設(shè)有對(duì)應(yīng)的水量調(diào)節(jié)閥；所述帶鋼冷卻裝置還包括一掃描式溫度計(jì)，其設(shè)于所述噴氣冷卻裝置和水淬裝置之間，實(shí)時(shí)檢測(cè)位于噴氣冷卻裝置和水淬裝置之間的帶鋼寬度方向上的表面溫度；一溫度控制器，其與所述掃描式溫度計(jì)連接，并與所述噴氣冷卻裝置連接，所述溫度控制器根據(jù)接收自掃描式溫度計(jì)測(cè)得的帶鋼表面溫度值，調(diào)節(jié)所述噴氣擋板在帶鋼寬度方向上的位置；一非接觸式板形儀，其沿帶鋼行進(jìn)方向設(shè)于所述水淬裝置后方，對(duì)帶鋼板形進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)；一板形控制器，其與所述非接觸式板形儀連接，并與所述各水量調(diào)節(jié)閥分別連接，所述板形控制器根據(jù)接收自非接觸式板形儀測(cè)得的帶鋼板形實(shí)時(shí)檢測(cè)結(jié)果調(diào)節(jié)各水量調(diào)節(jié)閥的開度。
2.如權(quán)利要求1所述的帶鋼冷卻裝置，其特征在于，所述水淬裝置包括沿帶鋼行進(jìn)方向依次設(shè)置的兩第一噴射裝置，其分別設(shè)置于帶鋼兩表面兩側(cè)，其中各第一噴射裝置均包括沿帶鋼寬度方向設(shè)置的若干組第一噴嘴裝置，所述各組第一噴嘴裝置上分別設(shè)有一第一噴嘴水量調(diào)節(jié)閥，所述各第一噴嘴水量調(diào)節(jié)閥分別與所述板形控制器連接；一水淬槽，其內(nèi)盛裝有冷卻水；兩第二噴射裝置，其均浸沒于所述水淬槽內(nèi)的冷卻水液面下，所述兩第二噴射裝置分別設(shè)置于帶鋼兩表面兩側(cè)，其中各第二噴射裝置均包括沿帶鋼寬度方向設(shè)置的若干組第二噴嘴裝置，所述各組第二噴嘴裝置上分別設(shè)有一第二噴嘴水量調(diào)節(jié)閥，所述各第二噴嘴水量調(diào)節(jié)閥分別與所述板形控制器連接。
3.如權(quán)利要求2所述的帶鋼冷卻裝置，其特征在于，所述各組第二噴嘴裝置的噴射方向均與帶鋼行進(jìn)方向呈一銳角夾角。
4.如權(quán)利要求3所述的帶鋼冷卻裝置，其特征在于，所述各組第一噴嘴裝置的噴射方向均與帶鋼行進(jìn)方向呈一銳角夾角。
5.如權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的帶鋼冷卻裝置，其特征在于，所述非接觸式板形儀為一激光式板形儀。
6.如權(quán)利要求5所述的帶鋼冷卻裝置，其特征在于，所述噴氣冷卻裝置包括若干排沿帶鋼行進(jìn)方向設(shè)置的單體噴氣裝置。
7.如權(quán)利要求6所述的帶鋼冷卻裝置，其特征在于，所述各組第一噴嘴裝置均包括沿帶鋼行進(jìn)方向設(shè)置的若干排第一噴嘴。
8.如權(quán)利要求7所述的帶鋼冷卻裝置，其特征在于，所述各組第二噴嘴裝置均包括沿帶鋼行進(jìn)方向設(shè)置的若干排第二噴嘴。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種帶鋼冷卻裝置，其包括沿帶鋼行進(jìn)方向依次設(shè)置的噴氣冷卻裝置和水淬冷卻裝置，其中所述噴氣冷卻裝置上設(shè)有沿帶鋼寬度方向設(shè)置的若干噴氣孔，以及在帶鋼寬度方向上位置可調(diào)的噴氣擋板，所述水淬裝置包括若干組沿帶鋼寬度方向依次設(shè)置的水淬冷卻裝置，所述各水淬冷卻裝置上均設(shè)有對(duì)應(yīng)的水量調(diào)節(jié)閥；此外，所述帶鋼冷卻裝置還包括一掃描式溫度計(jì)；一溫度控制器，其與所述掃描式溫度計(jì)連接，并與所述噴氣冷卻裝置連接；一非接觸式板形儀，其對(duì)帶鋼板形進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)；一板形控制器，其與所述非接觸式板形儀連接，并與所述各水量調(diào)節(jié)閥分別連接。
文檔編號(hào)C21D9/573GK202081135SQ201120121309
公開日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月22日
發(fā)明者周建峰, 張丕軍, 張理?yè)P(yáng), 李俊, 胡廣魁 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司