[发明专利]设于精轧机架间的上喷冷却装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种设于精轧机架间的冷却装置，尤其涉及一种在热轧冷却流程中冷却水宽度可调的上喷冷却装置。

背景技术

钢铁企业的精轧生产线都要使用到带钢冷却装置，其主要功能就是根据设定的精轧目标温度将精轧带钢进行快速冷却，以保证带钢的产品组织和性能。

随着冶金生产技术的不断发展，带钢品种、规格逐渐扩大，微合金钢和碳锰钢替代普通钢成为主要产品。现有的带钢冷却装置，随着轧线轧制规格的不断拓展和用户对产品质量要求的不断提高，已经不能满足部分钢种生产的需要，尤其是一些含有合金元素的强度钢(如：BS600、BS700、B510L、S45C、SS400等)。这些强度钢在轧线生产过程中，多次出现带钢产品由于冷却不均造成的C翘，以及带钢宽度方向冷却不均造成的板形变化，尤其是带钢边部温度降低较大会在后续冷却过程中产生带来双边浪趋势的内应力，从而给带钢的板形、机械性能、温度及相变在宽度方向的均匀性都带来很大影响。

研究发现，带钢边浪和边部组织不均匀的根本原因在于带钢宽度方向温度的不均匀，因此要改善带钢边部质量就迫切需要解决热轧带钢冷却温度均匀性问题。

为了解决上述问题，国外针对如何改善带钢边部质量研发了安装在精轧机入口的边部加热器(简称EH)和层流冷却边部遮挡装置，对带钢质量进行综合控制，国内多家冶金企业的热轧生产线都引进了德国SMS公司的层流冷却边部遮挡装置，期待该装置能够改善带钢边部的质量。然而，在实际生产过程中，采用该设备还存在以下缺点：

1.边部加热器需要较大设备配置空间，而已有热轧产线的精轧机架区域，往往没有充足的空间设置如此一套庞大的设备，例如宝钢股份热轧2250mm产线就无法设置该边部加热器装置；

2.边部加热器初期投入成本高。以宝钢1580产线为例，其边部加热器(简称EH)初期投入就需8000万元；

3.边部加热器使用能耗高。钢铁行业面临着实施低碳经济的艰巨使命，而热轧产线设置的为提高带钢边部温度的边部加热器(EH)技术为电感应加热，在生产使用时消耗电量大，宝钢热轧1580mm产线边部加热器的电热转换效率仅40％多，目前宝钢热轧1880mm产线边部加热器的电热转换效率虽然已达80％，但造成带钢边部加热处理成本居高不下是无法避免的，不利于生产资源的节约和控制；

4.边部加热器(EH)的电感应加热头故障率和维护成本高。以宝钢1580产线为例，加热头寿命只有6个至12个月，多个成本要80万，装机量8个加热头，仅加热头备件消耗一年就要超过600万元，进口的隔热布费用也非常高。

因此，申请人希望发明另外一种用于精轧生产线的带钢冷却装置，该装置在不影响精轧带钢稳定性的前提下，以较少的设备制造量和设备配置成本，达到能够根据精轧带钢不同宽度的冷却工艺要求，对应建立相应于带材通道宽度的精轧机架缝隙冷却水，从而实现精轧机架冷却水在带钢宽度上的相应变化。

发明内容

本发明的目的是提供一种设于精轧机架间的上喷冷却装置，该装置在不影响精轧带钢冷却稳定性的前提下，以较少的设备制造量和设备配置成本，达到能够根据精轧带钢不同宽度的冷却工艺要求，对应建立相应于带材通道宽度的精轧机架缝隙冷却水，实现精轧机架冷却水在带钢宽度上的相应变化，从而调节精轧机架冷却水在通道宽度方向上的冷却宽度区域，以克服现有技术中的冷却装置对带钢宽度方向冷却分布不均匀的问题无法解决的现象，实现减少精轧区域带钢边部的温降，确保带钢的板形、机械性能、温度及相变在带钢宽度方向的均匀性的目的。

为了实现上述目的，本发明提供了一种设于精轧机架间的上喷冷却装置，该装置设于精轧机架入口侧的带钢上方，包括一集管，沿垂直带钢运行方向设置，若干排喷管，沿所述集管轴向方向均布于集管上方，每一排喷管均包括若干个喷管，沿所述集管径向方向排布；若干套柱塞装置，对应设于所述若干排喷管上方，所述每一套柱塞装置均包括：

若干彼此平行设置的柱塞套，分别对应垂直设于每一排的各喷管上方，所述各柱塞套的上端穿过集管管壁并与其密封固定连接，所述各柱塞套的下端分别与各喷管的上端对应固定连接用以实现与喷管的导通，所述各柱塞套上均设有一进水口，柱塞套通过进水口与集管导通；

若干柱塞，分别对应设于若干柱塞套内，沿柱塞套轴向方向滑动阻断进水口。

优选地，所述精轧机架上喷冷却装置还包括若干驱动装置，对应驱动每一套柱塞装置，所述每一驱动装置通过一连接机构与所述每一套柱塞装置中的若干柱塞连接。

优选地，所述柱塞上端设有球头，所述连接机构包括：