[发明专利]磁性冷却辊

说明书

本发明涉及一种冷却辊，该冷却辊包括轴和套筒，套筒具有直径和沿轴向方向的长度并且限定径向方向和周向方向，套筒从内到外包括：内筒；多个磁体，该多个磁体在内筒的外围上且沿着内筒的长度的至少一部分设置，每个磁体由沿周向方向的磁体宽度、沿径向方向的高度和沿轴向方向的长度限定；冷却系统，其围绕所述多个磁体的至少一部分，冷却系统和所述多个磁体通过由沿径向方向的间隙高度限定的间隙隔开，间隙高度是磁体与上方的冷却系统之间的最小距离，其中每个磁体的磁体宽度满足以下公式：间隙高度×1.1≤磁体宽度≤间隙高度×8.6。本发明还涉及一种用于上述冷却辊中对连续地移动的金属带材进行冷却的方法。由此减少或抑制辊与带材之间的接触不均匀。

技术领域

本发明涉及一种用于冷却连续地移动的金属带材的设备。本发明特别适合于冶金过程中的钢板的冷却。

背景技术

在热钢带材冷却过程中，用冷却辊对带材进行冷却是已知的过程。这种冷却辊可以被用于过程中的各个步骤，例如：熔炉或涂覆浴的下游。带材主要由于已冷却的冷却辊与带材之间的热传导而被冷却。然而，这种技术的效率极大地受到带材的平坦度以及辊与带材之间的表面接触的影响。带材平坦度会在辊与带材之间存在沿着带材宽度的接触不均匀时因不均匀的冷却速率而恶化。

专利JPH04346628涉及一种用于对带材进行冷却的设备、即辊。在辊本体内部连续地或以适当的间隔设置有磁体。磁体上方有绕着磁体以螺旋状的方式缠绕的一个冷却管、即冷却系统。辊的外壳优选涂覆有Al₂O₃/ZrO₂。

专利JP59-217446涉及一种用于冷却或加热金属带材的设备、即辊。辊的内部容纳有热载体、即冷却系统，而磁体则设置在辊的外壳中。

然而，通过使用上述设备，带材不能与辊充分地接触来克服带材的潜在平坦度缺陷，并且因此带材的平坦度在冷却过程中变差并且带材的质量因此下降。此外，冷却系统不允许充分且均匀地冷却带材，从而导致沿着带材宽度、尤其是带材的边缘与中心之间的温度变化。另外，由于冷却辊的不同部分的布置，热传递系数不是最佳的。

因此，需要找到一种减少或抑制辊与带材之间的接触不均匀的方法，以改善接触均匀性并且因此改善沿着带材宽度的冷却均匀性。还需要提高冷却系统的效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种辊，该辊允许在带材的宽度方向上更均匀地冷却带材，而不会降低所述带材的平坦度。

该目的通过提供一种冷却辊来实现。该冷却辊包括轴和套筒，所述套筒具有直径和沿轴向方向的长度并且限定径向方向和周向方向，所述套筒从内到外包括内筒、多个磁体和冷却系统，所述多个磁体在内筒的外围上且沿着内筒的长度的至少一部分设置，每个磁体由沿周向方向的磁体宽度、沿径向方向的高度和沿轴向方向的长度限定，冷却系统围绕所述多个磁体的至少一部分，冷却系统和所述多个磁体通过由沿径向方向的间隙高度限定的间隙隔开，间隙高度是磁体与上方的冷却系统之间的最小距离，其中每个磁体的磁体宽度满足以下公式：间隙高度×1.1≤磁体宽度≤间隙高度×8.6。

可选地，磁体可以是永磁体。

可选地，冷却系统可以由金属部件制成，金属部件可以包括至少两个冷却通道，冷却剂能够经由冷却通道流动。

可选地，冷却通道平行于冷却辊的高度设置。

可选地，冷却系统包括用于将冷却剂注入冷却通道中的装置。

可选地，用于注入冷却剂的装置交替地设置在冷却通道的两侧。

优选地，磁体宽度满足以下公式：间隙高度×1.4≤磁体宽度≤间隙高度×6.0。进一步优选地，间隙高度×1.6≤磁体宽度≤间隙高度×5.0。

可选地，所述多个磁体沿着整个内筒的长度设置。

可选地，冷却系统围绕所述多个磁体。