[发明专利]用于金属带冷却的冷却装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在冷轧机架中轧制成形之后的金属带冷却的冷却装置。 

背景技术

日本的专利文件JP-60206516公开了一冷却装置，该冷却装置在轧辊对之间布置在多个冷却单元中，该冷却单元沿着钢板M的输送方向、并且在钢板的宽度上布置。冷却剂喷头位于厚钢板M之上和之下，并且由多个喷嘴组成，该喷嘴以30至75度角沿着输送方向布置。 

同样一冷却装置例如由日本的专利文件JP11129017A1基本上已是众所周知的。该文件公开的冷却装置包括多个喷嘴，所述喷嘴布置在待冷却的金属带之下，并且冷却剂从一共同的冷却剂槽中各自以直角喷洒到金属带的背面上。在垂直击中背面之后冷却剂首先径向离开金属带的背面，或者在背面上径向排出，直到它在离喷嘴一定间距时重又从金属带的背面回落到冷却剂槽中。在径向排出时少数的喷洒的冷却剂的微粒以一沿着金属带的运行方向的运动分量排出，而其它的微粒以一与金属带的运行方向相反的分量排出。最后提到的微粒在相反运行的金属带的背面的接触区中遭受到剪力，该剪力导致在冷却介质的微粒中形成涡流，并且因此导致在金属带和冷却介质之间热交换的提高。沿着金属带的运行方向排出的冷却介质微粒由于没有涡流跟与运行方向相反排出的微粒相比对于散热只起很小的作用。此外冷却介质的少数的微粒在垂直击中金属带的背面时首先被制动到速度V_senkrecht＝0，以便然后重新沿着径向被加速；按该方式在现有技术中要失去大量的能量。因此更确切的说用于微粒径向加速可支配的能量受到限制，这导致与金属带的运行方向相反冷却介质的径向排出仅在一有限的长度或者面积上进行，这也重又导致相应的冷却面积很小。就这一点来说现有技术中的冷却装置是低效的和不经济的。 

发明内容

以该现有技术为出发点本发明以该任务为依据，继续改进一已知的冷却装置、一已知的冷却装置的应用以及一用于已知的冷却装置运行的方法，以使散热更加高效和更加经济。 

该任务通过根据本发明的装置获得解决。具体的该解决方案规定，设有一平面镶板，该平面镶板在一运行位置中平行于金属带的表面布置在冷轧机架的出料端；并且喷嘴布置在运行位置中，用于将冷却剂以10°≤α≤20°的锐喷射角α与金属带的运行方向相反的喷射方向喷入在金属带的表面和处于对面的镶板之间的空腔中。 

以10°≤α≤20°的锐喷射角α与金属带的运行方向相反通过所要求的全部冷却剂的喷射有利地达到，优选由全部喷射的冷却剂量提供通过逆向运行的金属带引起的剪力，并且形成在金属带和处于对面的镶板的表面之间在一扁平的空腔中由于剪力引起的冷却剂的涡流流动场。因为与现有技术不同不仅是一部分，而是喷洒的全部冷却介质量形成涡流流动场，有利的是本发明导致，同样的冷却剂量可比在现有技术中带来显著地更大的热交换，即可排出更多的热量；就这一点来说本发明的装置与现有技术相比较更经济。 

与现有技术不同在本发明中通过冷却剂以要求的喷射角击中金属带的表面，保证冷却介质在离开喷嘴之后立刻以一与金属带的运行方向相反的运动分量运动。这里在锐喷射角时产生的反射损失显著小于在垂直喷射角时，并且因此冷却剂与运行方向相反在金属带表面上的扩展、即有效的冷却长度显著大于在现有技术中。因此与运行方向相反在空腔中根据本发明构成的涡流流动场也比在现有技术中显著地更长/更深，由此达到一显著地更好的热交换，并且可以从金属带上排出更多的热量。就这一点来说要求的装置比由现有技术已知的装置显著地更高效。最后还要提到根据本发明的方法的另一重要的优点。由于根据本发明设有的金属带表面在锐喷射角下用冷却介质相对于钢带的运行从四面八方流过，有利的是金属带的表面也完全或者至少部分地清除掉事先涂上去的轧制乳液。因此在挤压辊机组和一个或者多个用于例如喷洒去离子水的喷嘴梁的联合使用下得到介质分离的可能性，例如在轧机机架之间喷洒不同的乳化液，并且进行带钢清洗。这样的装置用于产生确定的表面处理度和清洁度是必需的。特别有利的是根据本发明的冷却装置在轧机机架的出料端使用，在该轧机机架 中在入口端处仅有最少的润滑剂量涂到带钢上，用于获得在轧制变形区中摩擦系数的匹配。在该情况下入口侧涂敷的轧制乳液很大程度上在轧制时在轧制变形区中被消耗掉。在轧制之后在出料端在金属带表面上保留的残余乳化液是非常少的，并且可以毫无问题的通过根据本发明的装置-在一定程度上在一附加效应下-一起被去除。用于有目的的摩擦系数匹配的润滑装置投入的最小量可最佳地通过带钢清洗和介质分离被利用。