[發明專利]磁性冷卻輥

有效

• 申請號: 201980056025.4
• 申請日: 2019-08-28
• 公開（公告）號: CN112639139B
• 公開（公告）日: 2023-02-24
• 發明（設計）人: 馬赫盧夫·哈米德;馬克·安德胡貝爾;阿蘭·多比尼;洛朗·盧茨
• 申請（專利權）人: 安賽樂米塔爾公司
• 主分類號: C21D9/00
• 分類號: C21D9/00;C21D9/56;C21D9/573;F27B9/14;F27D3/02
• 代理公司: 北京允天律師事務所 11697
• 代理人: 高源

本發明涉及一種冷卻輥，該冷卻輥包括軸和套筒，套筒具有直徑和沿軸向方向的長度并且限定徑向方向和周向方向，套筒從內到外包括：內筒；多個磁體，該多個磁體在內筒的外圍上且沿著內筒的長度的至少一部分設置，每個磁體由沿周向方向的磁體寬度、沿徑向方向的高度和沿軸向方向的長度限定；冷卻系統，其圍繞所述多個磁體的至少一部分，冷卻系統和所述多個磁體通過由沿徑向方向的間隙高度限定的間隙隔開，間隙高度是磁體與上方的冷卻系統之間的最小距離，其中每個磁體的磁體寬度滿足以下公式：間隙高度×1.1≤磁體寬度≤間隙高度×8.6。本發明還涉及一種用于上述冷卻輥中對連續地移動的金屬帶材進行冷卻的方法。由此減少或抑制輥與帶材之間的接觸不均勻。

技術領域

本發明涉及一種用于冷卻連續地移動的金屬帶材的設備。本發明特別適合于冶金過程中的鋼板的冷卻。

背景技術

在熱鋼帶材冷卻過程中，用冷卻輥對帶材進行冷卻是已知的過程。這種冷卻輥可以被用于過程中的各個步驟，例如：熔爐或涂覆浴的下游。帶材主要由于已冷卻的冷卻輥與帶材之間的熱傳導而被冷卻。然而，這種技術的效率極大地受到帶材的平坦度以及輥與帶材之間的表面接觸的影響。帶材平坦度會在輥與帶材之間存在沿著帶材寬度的接觸不均勻時因不均勻的冷卻速率而惡化。

專利JPH04346628涉及一種用于對帶材進行冷卻的設備、即輥。在輥本體內部連續地或以適當的間隔設置有磁體。磁體上方有繞著磁體以螺旋狀的方式纏繞的一個冷卻管、即冷卻系統。輥的外殼優選涂覆有Al₂O₃/ZrO₂。

專利JP59-217446涉及一種用于冷卻或加熱金屬帶材的設備、即輥。輥的內部容納有熱載體、即冷卻系統，而磁體則設置在輥的外殼中。

然而，通過使用上述設備，帶材不能與輥充分地接觸來克服帶材的潛在平坦度缺陷，并且因此帶材的平坦度在冷卻過程中變差并且帶材的質量因此下降。此外，冷卻系統不允許充分且均勻地冷卻帶材，從而導致沿著帶材寬度、尤其是帶材的邊緣與中心之間的溫度變化。另外，由于冷卻輥的不同部分的布置，熱傳遞系數不是最佳的。

因此，需要找到一種減少或抑制輥與帶材之間的接觸不均勻的方法，以改善接觸均勻性并且因此改善沿著帶材寬度的冷卻均勻性。還需要提高冷卻系統的效率。

發明內容

本發明的目的是提供一種輥，該輥允許在帶材的寬度方向上更均勻地冷卻帶材，而不會降低所述帶材的平坦度。

該目的通過提供一種冷卻輥來實現。該冷卻輥包括軸和套筒，所述套筒具有直徑和沿軸向方向的長度并且限定徑向方向和周向方向，所述套筒從內到外包括內筒、多個磁體和冷卻系統，所述多個磁體在內筒的外圍上且沿著內筒的長度的至少一部分設置，每個磁體由沿周向方向的磁體寬度、沿徑向方向的高度和沿軸向方向的長度限定，冷卻系統圍繞所述多個磁體的至少一部分，冷卻系統和所述多個磁體通過由沿徑向方向的間隙高度限定的間隙隔開，間隙高度是磁體與上方的冷卻系統之間的最小距離，其中每個磁體的磁體寬度滿足以下公式：間隙高度×1.1≤磁體寬度≤間隙高度×8.6。

可選地，磁體可以是永磁體。

可選地，冷卻系統可以由金屬部件制成，金屬部件可以包括至少兩個冷卻通道，冷卻劑能夠經由冷卻通道流動。

可選地，冷卻通道平行于冷卻輥的高度設置。

可選地，冷卻系統包括用于將冷卻劑注入冷卻通道中的裝置。

可選地，用于注入冷卻劑的裝置交替地設置在冷卻通道的兩側。

優選地，磁體寬度滿足以下公式：間隙高度×1.4≤磁體寬度≤間隙高度×6.0。進一步優選地，間隙高度×1.6≤磁體寬度≤間隙高度×5.0。

可選地，所述多個磁體沿著整個內筒的長度設置。

可選地，冷卻系統圍繞所述多個磁體。