[发明专利]用于控制平坦金属产品的冷却的方法

说明书

本发明涉及具有宽面且温度高于400℃的平坦金属产品的冷却方法，其中使所述金属产品与固体颗粒的流化床接触，固体颗粒具有循环方向(D)并捕获由金属产品释放的热并将所述捕获的热传递至传递介质，其中：‑使金属产品与固体颗粒接触使得其宽面与固体颗粒的循环方向(D)平行，‑考虑所述金属产品的产品参数，限定金属产品的热冷却路径，‑注入气体以使固体颗粒以鼓泡状态流化，控制所述气体的注入流速以匹配金属产品的所述限定的冷却路径。

本发明涉及用于控制平坦金属产品的冷却的方法。

在钢生产中，但更通常地在金属生产中，存在其中制造热的金属产品且必须使其冷却的数个设备。那些产品的冷却速率对得到期望的显微组织和相关特性至关重要。甚至对高合金钢级更是如此，因为不足的冷却速率可能导致产品的破裂或品质差并丢弃所述产品。这可能特别对在铸造绞线(strand)出口处的板坯或对轧机出口处的板发生。

因此，需要允许控制金属产品的冷却速率的方法。

文献US 3,957,111描述了这样的冷却方法：其中将板坯放入具有接收由板坯通过辐射释放的热的冷却壁的室中。水在压力下在冷却壁内的通道内流动并从那些冷却壁中除去热。水温的控制允许控制板坯冷却速度。气体例如蒸气填充板坯与冷却壁之间的空间以进一步控制板坯的冷却速度。在该方法中难以管理控制，因为必须考虑气体和水的流速二者。此外，所需的设备是重的设备并且冷却时间长。

文献EP 0 960 670描述了这样的冷却方法：其中将板坯浸到还配备有喷嘴以在板坯上喷洒水的水的容器中。特别地，可以调节喷嘴与板坯之间的距离以控制冷却速率。该方法需要大量的水，因为容器需要定期再注满以保证效率。

因此，需要克服上述缺点的允许控制平坦金属产品的冷却速率的方法。

根据本发明的方法在不对金属产品的品质造成不利影响的情况下，允许控制平坦金属产品的冷却速率。例如，所述方法既不涉及对金属产品的不利化学影响，也不具有对可能产生表面缺陷的金属产品的表面的任何物理影响。

该问题通过根据本发明的方法来解决，其中使具有宽面且温度高于400℃的金属产品与固体颗粒的流化床接触，固体颗粒具有循环方向(D)并捕获由金属产品释放的热并将所述捕获的热传递至传递介质，其中：

-使金属产品与固体颗粒接触使得金属产品的宽面与固体颗粒的循环方向(D)平行，

-考虑所述金属产品的产品参数，限定金属产品的热冷却路径，

-注入气体以使固体颗粒以鼓泡状态流化，控制所述气体的注入流速以匹配金属产品的所述限定的冷却路径。

本发明的方法还可以包括分别考虑或根据所有可能的技术组合考虑的以下任选特征：

-限定的冷却路径由不同部分构成，各部分具有给定的冷却速率，以及调节传递介质的流速以达到所述部分的给定的冷却速率，

-传递介质为水，

-传递介质为熔盐，

-传递介质包括纳米颗粒，

-所述水用于产生蒸汽，

-所述方法在具有蒸汽网络的设备内进行，以及将产生的蒸汽注入所述蒸汽网络中，

-金属产品为板坯或板，

-金属产品为钢产品，

-固体颗粒的热容为500J/kg/K至2000J/kg/K，

-流化床中的固体颗粒的密度为1400kg/m³至4000kg/m³，

-固体颗粒由氧化铝、SiC或钢渣制成，

-固体颗粒的平均尺寸为30μm至300μm，