[發明專利]一種冷卻板形可控制的熱軋帶鋼層流冷卻裝置

無效

• 申請號: 201010195517.2
• 申請日: 2010-05-31
• 公開（公告）號: CN101879531A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發明（設計）人: 余偉;鄧宏玉;詹智敏;張立杰;韓爽;高英杰;何春雨;劉濤;徐言東;程知松
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: B21B45/02
• 分類號: B21B45/02
• 代理公司: 北京東方匯眾知識產權代理事務所(普通合伙) 11296
• 代理人: 劉淑芬

技術領域

本發明屬于軋鋼生產冷卻技術，特別涉及一種冷卻板形可控制的熱軋帶鋼層流冷卻裝置。

背景技術

隨著市場對鋼材的需求量越來越大，對其質量的要求也越來越高。軋后控制冷卻是提高鋼板質量的一個十分有效的方法，得到了廣泛的應用。控制冷卻的基本原理是通過控制軋后鋼板的冷卻速率及終冷溫度，改善鋼材的組織和性能。其重要目的是通過控制冷卻進一步提高鋼板的強度，同時利用鋼材的合金元素與軋后冷卻速率間的關系，可以用同一種成分的鋼生產出不同性能要求的產品，或與控制軋制工藝相結合生產出更高性能的產品。軋后快速冷卻優點表現在：細化晶粒，減少合金含量，降低成本；改善鋼的塑性和焊接性能；提高鋼板強度和韌性；提高軋制節奏和生產效率；利用同一種成分的鋼生產出不同性能要求的產品，豐富產品品種和規格，增強市場競爭力。因此，提高軋后冷卻速率已經是熱軋帶鋼、鋼板改善性能、降低成本的重要手段。

與此同時，由于冷卻不均帶來的板形問題，對鋼板質量產生了很大的負面影響，在高強鋼板的生產和應用影響尤其突出，已經受到廣泛關注。在冷卻過程中，主要有三種不均勻冷卻會導致鋼板板形問題：橫向冷卻嚴重不均勻，厚度方向冷卻不對稱，橫向和厚度方向冷卻不均勻混合。因此，控制冷卻鋼板的橫向冷卻均勻性和厚度方向冷卻的對稱性，是控制鋼板平直度的主要途徑。

2004年的中國專利ZL?200410021048.7公開了“一種帶鋼層流冷卻裝置及其控制冷卻方法”，該裝置由上層流集管和下噴射集管組成的冷卻區構成，冷卻區包括主冷段和精冷段兩部分，特點是該裝置由2個帶有各自的主冷段和精冷段的冷卻區串接而成，2個冷卻區的主冷段又由若干組強冷集管組和若干組主冷集管組構成，并設4個測溫點。其缺點是冷卻速率小、冷卻區域過長、工藝適應性不強。2006年的中國發明專利ZL?200620166942.8公開了“熱軋板帶層流冷卻裝置”以及2007年的中國發明專利ZL?200720016078.8公開了“中寬鋼帶軋機的層流冷卻裝置”，主要特征是翻轉機構，沒有說明其冷卻能力和冷卻板形控制能力。中國發明專利ZL?200910068222.6及中國發明專利ZL200920095998.2公開了一種用于熱軋帶鋼生產線的冷卻設備，該冷卻設備包括超快冷裝置和層流冷卻裝置兩部分，分別采用兩種不同壓力的冷卻介質。

發明內容

本發明的目的在于提供一種冷卻板形可控制的熱軋帶鋼層流冷卻裝置，可以實現超快速冷卻和板形可控的均勻冷卻，滿足各種熱軋商用帶鋼和冷軋基料的生產需要。

為此，本發明提供了一種冷卻板形可控制的熱軋帶鋼層流冷卻裝置，由高位水箱、水量分配器、高密度上集管、粗調上集管、精調上集管和高密度下集管、粗調下集管、精調下集管組成的冷卻區所構成，所述冷卻裝置設置在精軋機1和卷取機11之間，按照冷卻能力和可實現的工藝功能劃分，所述冷卻裝置由多個冷卻段組成，包括一個或二個強冷段Q、一個粗冷段C和一個精冷段J；所述強冷段Q由多個高密度上集管組和高密度下集管組組成；所述粗冷段C粗調上集管組和粗調下集管組組成；所述精冷段J由精調上集管組和精調下集管組所組成。

所述冷卻板形可控制的熱軋帶鋼層流冷卻裝置的水量分配器與高密度上集管、粗調上集管、精調上集管和高密度下集管、粗調下集管、精調下集管分別通過管路及手動閥、流量調節閥、氣動開閉閥連接。

所述冷卻板形可控制的熱軋帶鋼層流冷卻裝置的每組集管后設置有1～2組側噴裝置，以提高冷卻速率，控制帶鋼寬度方向板形，控制及改善帶鋼冷卻板形。；在所述冷卻區的入口和出口設有空氣吹掃裝置。

所述強冷段Q由多個高密度上集管和相應數量的高密度下集管所組成，可以實現熱軋帶鋼的超快速冷卻，4mm厚度鋼板冷卻速率在5-220℃/s范圍內可調節。所述強冷段Q的高密度上集管流量固定，高密度下集管流量通過流量調節閥連續可調節，以控制不同厚度帶鋼的冷卻板形。

所述高密度上集管由主水管或水箱與4排U型管或4排或4排以上的直噴管聯通組合構成；所述高密度下集管由1根主水管與2～3排噴管聯通組成，或2～3組1根主水管與1排噴管聯通組成集管構成。

所述粗冷段、精冷段上部的粗調上集管和精調上集管的流量固定，下部的粗調下集管和精調下集管的流量通過流量調節閥調節，或上下集管流量固定、通過上部集管的開閉組合調節，以控制不同厚度帶鋼的冷卻板形。