[實用新型]一種層流冷卻水流量調節裝置

無效

• 申請號: 201020634880.5
• 申請日: 2010-12-01
• 公開（公告）號: CN202079101U
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 王貴良
• 申請（專利權）人: 中冶南方工程技術有限公司
• 主分類號: B21B45/02
• 分類號: B21B45/02;B21B37/74
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王超

技術領域

本實用新型熱軋層流冷卻水流量調節裝置，屬于熱軋控冷技術設備設計、設備制造領域，適用于熱連軋、CSP(緊湊式熱帶生產技術)、爐卷軋機、中厚板和寬厚板等鋼鐵生產，尤其涉及熱軋鋼板寬度方向產品最終溫度控制。

背景技術

層流冷卻技術是使低壓水(0.07MPa)從集管或水箱中通過密集的鵝頸管形成無脈動的透明流束，這種層流狀態的水從一定高度垂直噴打到鋼板表面，會平穩地向四周流散，從而擴大了冷卻水同鋼板的有效接觸，大大提高了冷卻效率。高溫鋼板的層流冷卻，較其他冷卻更為復雜，高密度管層流噴出的水流在一定壓力下沖擊到鋼板表面，在沖擊區鋼板表面不能形成水蒸氣膜，因此冷卻效果強烈。

軋制后的鋼板邊部溫度本身會比中間低。層流冷卻集管長度與生產鋼板寬度對應，由于設計層流冷卻是按最大鋼板寬度進行的，而集管上高密度鵝頸管是均布的，對于生產實際寬度低于最大鋼板寬度的熱軋板，不可避免地會使帶鋼邊部與中部的冷卻條件相對有別，即邊部冷卻強度比中間高；另外，在層流冷卻鋼板上部進行橫向吹掃時，中部的冷卻水需要通過鋼板邊部流出，致使鋼板兩邊的溫度明顯比中間低。由于帶鋼邊部與中部冷卻不均將造成板形缺陷甚至出現邊部裂紋，給熱軋后續生產(如冷軋)帶來嚴重的不良影響。

根據熱連軋、CSP、爐卷軋機、中厚板和寬厚板的產品結構，生產的鋼板寬度是經常變化的，即使可預知產品寬度方向上的溫度偏差，但也難以實施自動控制。雖然通過對稱或不對稱調整邊部遮擋裝置可改善鋼板邊部溫度偏低問題，但由于邊部遮擋冷卻水量是有/無突變的，而且設備龐大。因此，并不是理想的調節方式。另外，CSP可采用提高輥底爐加熱溫度的方法使層流冷卻邊部溫度滿足要求，但這樣會增加能耗和燒損。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是：提供一種層流冷卻水流量調節裝置，它能對帶鋼均勻冷卻，并可適應不同寬度和長度的鋼板，對其冷卻過程進行自動控制。

本實用新型所采用的技術方案是：一種層流冷卻水流量調節裝置，包括層流冷卻集管、調節板、執行機構和閥門定位器；層流冷卻集管和調節板上均設有開孔，且二者的開孔區域相互對應；調節板與執行機構相連接，閥門定位器與執行機構相連接。

本實用新型的優點：本實用新型借助于紅外掃描測溫儀和計算機，解決產品鋼板寬度方向溫度不均問題。另外，本實用新型不僅可取代層流冷卻用快速開關閥，而且可同時取代邊部遮擋裝置，使層流冷卻水流量調節裝置變得簡潔、方便。與這種層流冷卻水流量調節調節裝置類似的技術在國內外尚無先例。

附圖說明

圖1是層流冷卻水流量調節裝置構成圖。

圖2是層流冷卻水流量調節裝置全開位置圖。

圖3是層流冷卻水流量調節裝置半開位置圖。

圖4是層流冷卻水流量調節裝置全關位置圖。

具體實施方式

本實用新型熱軋層流冷卻水流量調節裝置，包括層流冷卻集管(也稱水箱)、調節板、氣動執行機構(也可為液動執行機構或電動執行機構)、電-氣閥門定位器(也可為電液伺服閥)。通過調節板的直行程雙向移動，每套層流冷卻水流量調節裝置可對稱(根據孔型也可不對稱)控制集管兩端水量大小，同時還可進行邊部連續遮擋，以調節鋼板寬度方向上冷卻水流量值；通過幾十至上百套層流冷卻水流量調節裝置的組合，以調節鋼板長度方向上冷卻水流量。因此，本實用新型不僅可實現終軋出口鋼板長度方向溫度自動控制，而且可進行寬度方向上的溫度調節，冷卻水流量即鋼板溫度調節是二維的。

層流冷卻控制(對于熱連軋和CSP亦為卷取溫度控制)是通過一、二級計算機與相關數學模型調節冷卻水流量實現的，是熱軋工程最重要的控制系統之一，它直接關系到熱軋產品質量，特別是鋼板的組織結構和力學性能，因此是熱軋生產的關鍵。

一種層流冷卻水流量調節裝置，包括層流冷卻集管1、調節板2、氣動執行機構3、電-氣閥門定位器4。可移動的調節板2疊放在固定的層流冷卻集管1內部，通過氣動執行機構3驅動其按要求方向移動，氣動執行機構3的移動方向和定位由安裝在其上的電-氣閥門定位器4根據控制信號要求實現。氣動執行機構3可由液動或電動執行機構代替，移動方向和定位則分別由電液伺服閥或內置伺服反饋裝置同樣根據控制信號實現。

在優選的實施方式中，層流冷卻集管(也稱水箱，上有2～6排開孔)，可為圓柱形或立方形。層流冷卻集管尺寸由被冷卻鋼板尺寸、冷卻水量和水壓等因素計算確定。根據被冷卻鋼板寬度，集管上均勻開孔。開孔尺寸、數量以及排列數與被冷卻鋼板要求有關(見圖1)，開孔區域內層為鏡面拋光，對應開孔處外接常規鵝頸管或其他類型層流冷卻支管。