[发明专利]一种喷嘴可连续均匀高密度布置的冷却喷箱

说明书

一种喷嘴可连续均匀高密度布置的冷却喷箱，包括冷却喷箱箱体,该冷却喷箱箱体的进水端为一设置有进水阀门及进水法兰的进水管，该进水端的下部与储水横管连通，储水横管将从进水端进入的水再送入喷水端，最后经由喷水端的引流管及喷嘴喷出，喷嘴形成2～4排喷嘴组，喷嘴组沿着冷却喷箱箱体的径向方向呈阵列式的均布设置在冷却喷箱箱体的下端面，且喷嘴组间设置有斜向式中间隔板，中间隔板将冷却喷箱箱体的内部分为中间腔体与两侧腔体，且在该斜向式中间隔板的两侧分别设置有引流管。本发明消除了中间隔板的干涉现象，提高了冷却喷箱的冷却能力，且能减小传热效率差的膜沸腾区。实现冷却能力的提高，从整体上提高产品性能。

技术领域

本发明涉及钢铁生产中热金属板的冷却技术领域，尤其涉及一种喷嘴可连续均匀高密度布置的冷却喷箱。

背景技术

目前，在各家钢铁生产厂家的生产工序中存在有对热金属板进行快速冷却的步骤，而这个快速冷却步骤在工艺上则需要快速冷却喷箱具备大冷速、高密度的冷却能力，其具体如下：

1.能实现板宽方向上中间与两侧冷却射流的分别控制，即要求将冷却喷箱内部进行分隔，形成中间腔体和两侧腔体共三个相对隔离、相互密封的腔体，每个腔体分别进水；

2.能产生高密度的喷射流，即要求喷嘴高密度分布；

3.在板宽方向上温度均匀，即要求喷嘴在全宽方向上连续等间距或连续渐变间距高密度均布，不能出现局部间距突变的情况。

然而，通过实际应用及现场反馈中发现，现有技术下的快速冷却喷箱中设置有分隔腔体所需的中间隔板，如果要实现中间与两侧分别可控的高密度喷射流，当前只能做到沿板带行进方向密布2排喷嘴，而且无法解决中间隔板处的的喷嘴跨距增大的问题，更加无法设计制作3排及以上数量的横向(板宽方向)及纵向(板带行进方向)密布式冷却喷箱。

而造成上述问题的主要原因是现有技术下的快速冷却喷箱的结构所致，从外形上看，快速冷却喷箱是一个箱型的整体装置，但实际制造装配时需要在其内部沿宽度方向将其分隔成中间腔体和两边腔体，这种设计从技术目的上除了加强快速冷却喷箱箱体强度以外，更重要的是为了对腔体进行分隔，即，将中间腔体与两侧腔体分隔开，使其可以分别控制喷箱的中间喷嘴到两边喷嘴的不同喷水量，以实现在热金属板宽度方向上多样的温降控制。

现有技术下的这种设计虽然解决了不同喷水量的问题，但又产生了新的问题，具体如下：

快速冷却喷箱内的中间隔板是必须要有一定厚度的，这个厚度既要保证一定的强度以耐水压，还要保证在中间隔板与箱体共同形成的平面上能安装一定宽度的密封条，以确保中间与两边腔体的相对密封，保证中间与两边相互之间不窜水。因此，在设置了中间隔板后，将不可避免地导致中间喷嘴与边部喷嘴之间有一定的间隔宽度，无法实现喷嘴的全连续布置，从而在使用中导致需要冷却的热金属板在这条中间隔板形成的间隔线上出现一条温度高于其两侧的高温带(被中间隔板挡住而无法喷到)，极大的影响冷却后金属板的性能。

为了解决上述问题，虽然现有技术下的快速冷却喷箱也采取了一些办法，比如设置全连续等间距或全连续渐变间距布置喷嘴或将中间隔板做的尽量薄，但经过现场实施后发现，这些改动治标不治本，还带了了新的问题：

1.如果设置全连续等间距或全连续渐变间距布置喷嘴，则必然会使得中间隔板两侧的引流管与中间隔板发生干涉，而且这种设计的喷箱时也没有足够的操作空间来固定中间隔板及其两侧的引流管；

2.如果中间隔板太薄将直接影响耐压强度，降低了快速冷却喷箱的整体强度，而且还会导致中间隔板与箱体密封面之间的密封条太窄，反而容易在中间腔体和两侧腔体之间形成内泄漏。

另外，由于存在中间隔板的干涉，当前只能加工两排喷嘴式喷箱；如果按三排、四排或以上排数的喷嘴的布置形式，将导致根本无法设置中间隔板，也就不能实现中间腔体与两侧腔体进水流的分别控制。极大地限制了冷却喷箱的冷却能力。

发明内容