[实用新型]水幕层流带钢冷却装置

说明书

本实用新型涉及一种带钢冷却装置，特别适合于热轧带钢的冷却装置。

在现代热带钢生产中，为了进一步提高产品质量和增加经济效益，获得优质的热轧带钢的机械性能，热带钢在离开末架精轧机后，进入卷取机之前，在输出辊道上对热带钢进行快速冷却，以控制带钢卷取温度。特别是在生产高质量合金钢，高强度结构钢和焊管坯时，需要使铁素体晶粒细化和强化沉淀，必须精确地控制冷却带钢速度和时间与温度，从而获得所需要的高质量带钢。在带钢冷却过程中、上下表面的对称冷却和带钢全宽幅面的恒定冷却是十分重要的。约900℃终轧温度的带钢从末架精轧机出来后，在输出辊道上运行约50秒左右，在这样短时间内，要迅速冷却到550℃至600℃只有安装带钢快速冷却装置才能实现上述要求。

带钢冷却装置不仅要保证带钢由终轧温度快速冷却到卷取温度之外，还要控制带钢在全长和全宽方向上冷却的均匀性，以保证带钢的机械性能均匀一致。为此，带钢冷却装置的研究与应用，已成为国内外热带轧机设计急需解决的重要课题，在国内外冶金领域被普遍重视。

目前普通采用的是层流冷却或水幕冷却，但存在以下问题：

一、层流冷却热带钢存在如下缺点：

a层流冷却热带钢采用低压层流冷却方式，即采用循环低压水系统，使冷却水通过带有鹅形管集管流向带钢表面，形成柱状水流，接触热带钢有一定方向性，当冷却水吸收一定热量而随带钢前进一段，由侧喷嘴喷出带有压力的水将带钢表面冷却水吹走，以保证冷却水不断更新，冷却水从鹅形管流出呈股流状，直接冲击热带钢表面，有间距的多股水与热带钢接触，形成在热带钢上有许多没有直接冲击的间隙部件，据生产试验分析，冷却水直接冲击处冷却效果比空隙部位大二倍之多，造成热带钢表面冷却不均匀。

b层流冷却需要有很长的冷却区间，目前世界上热带轧机工程最长层流冷却有150米左右，需设置大量集水管，管道系统复杂，设备投资大，安装维修困难。

c层流冷却集管布置密集，对于热带钢心部返热是十分不利的，并直接影响产品的质量和机械性能。

二、水幕冷却热带钢存在如下缺点：

a单纯用水幕冷却热带钢，由于单个水幕集管流量大，虽然能满足冷却热带钢的速度，但是很难精确控制热带钢的卷取温度。

b对于热带钢，由于不能精确控制卷取温度尤其是热带钢头尾与中间部位温度差异，造成热带钢冷却不均匀，直接影响热轧带钢成品质量和机械性能。

c对于不同厚度，宽度和温度的热带钢冷却时，虽然能用开几道水幕来调整冷却速度和温度，但比起层流冷却带钢精确控制卷取温度就相差甚远。

本实用新型的目的是为了解决上述冷却装置的问题，设计一种既能有效地控制带钢的冷却速度，又能保证带钢卷取温度控制的水幕层流带钢冷却装置。

本实用新型的目的是这样实现的：设计一种水幕层流带钢冷却装置，由水幕冷却部件、层流冷却部件、水侧喷冷却部件、底喷冷却部件、稳压罐溢流部件组成，主来水管由支座用螺栓固定于地平面，在主来水管上设有分支管，分支管与水幕用自动调节阀和伸缩接头通过法兰联接，伸缩接头联接一个三通管，三通管的一端与稳压罐溢流槽相接通，另一端联接水幕用快速开关阀与支管联接，支管与水幕集管接通；在所述主来水管分支出另一分支管与层流用自动调节阀用法兰相连，并通过支管与三通管焊接为一体，三通管的一端与稳压罐溢流槽相连，另一端与层流用快速开关阀接通，快速开关阀通过支管与层流冷却集管接通。

所述的稳压罐溢流槽内装有自动水位报警器和溢流管，所述自动水位报警器固定在稳压罐溢流槽上部的顶板上，所述水位报警器上装有导杆和随着水位变化的水位滑块。

所述水幕冷却集管侧面设有进水口，上部顶板处沿长度方向焊接有挡水板，底部靠近侧面处设有导流口，靠近所述导流口处焊接有呈弧形状的弧形板。

本实用新型采用水幕层流带钢冷却装置，该装置对热带钢冷却能力高，速度快，实现了复杂冷却过程控制，增加了冷却能力，可精确控制卷取温度。

由于该装置在出口水沿整个带宽方向流出连续的板片状水流，保证热带钢在纵向、横向均匀冷却，提高了产品综合机械性能，水幕冷却部件后设有二道层流冷却部件(图3)，做为精调，保证卷取温度偏差控制在±15℃以内。

水幕和层流冷却部件是由自动调节阀调节水量，稳压罐溢流部件保证冷却水压力恒定，快速开关阀控制快速开闭，保证热带钢头尾冷却均匀。水幕冷却使热带钢快速冷却，层流冷却保证了精确控制卷取温度，水侧喷由开关阀控制，使冷却水不断更新，底喷部件冷却面积大，冷却均匀。

在水幕冷却部件中，采用新型水幕集管结构型式，该结构不但保证水幕薄厚均匀，无缩幕现象存在。