專利名稱：一種冷卻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種冷卻裝置，尤其涉及一種適用于冶金軋鋼生產(chǎn)線上 控制寬度方向?qū)恿骼鋮s流量的冷卻裝置。
背景技術(shù)：
國內(nèi)外鋼鐵企業(yè)的熱軋連軋機生產(chǎn)線都要使用到層流冷卻裝置，其主要 功能就是將精軋出口的帶鋼，根據(jù)巻取設(shè)定的目標(biāo)溫度進行快速冷卻，以保 證帶鋼的產(chǎn)品性能。
以熱軋廠為例，其層流冷卻裝置共有76組冷卻集管(對應(yīng)上下為一組)。 其中前68組為強冷段和主冷段，后8組為精冷段。 一般分為若干個冷卻區(qū)， 每個冷卻區(qū)都有各自的主冷段和精冷段的冷卻區(qū)串接而成，冷卻區(qū)的主冷段 又由若干組強冷集管組和若干組主冷集管組構(gòu)成。層冷模型在計算所需打開 集管閥組時，按照主冷段從前往后，精冷段從后往前規(guī)則進行設(shè)定。因此， 根據(jù)終軋溫度到巻取溫度的設(shè)定溫降，主冷段的前4組以及精冷段的后4組 在每次設(shè)定都是需要打開的，因此基本上處于常開狀態(tài)；另外基礎(chǔ)自動化對 于帶鋼在層流輥道上的位置都需要進行跟蹤。其冷卻控制如下
首先，過程機根據(jù)設(shè)定的終軋溫度和巻取溫度，通過層冷模型計算，確 定主冷段和精冷段冷卻集管的打開組數(shù)，并下發(fā)指令給精軋基礎(chǔ)自動化對水 閥進行控制。
其次，當(dāng)帶鋼出精軋最后機架由精軋后測溫儀測出帶鋼實際的終軋溫度 后，再對冷卻集管的打開組數(shù)進行相應(yīng)的調(diào)節(jié)。
最后，當(dāng)層冷后的巻取測溫儀測出帶鋼的實際巻取溫度后，根據(jù)設(shè)定的 巻取目標(biāo)值動態(tài)對層流冷卻集管打開組數(shù)進行調(diào)節(jié)，以保證帶鋼的巻取溫度 在設(shè)定范圍內(nèi)。每個閥組的冷卻水量可控制帶鋼溫度為5度。頁
根據(jù)巻取設(shè)定的目標(biāo)溫度進行快速冷卻，同時也會對帶鋼的產(chǎn)品性能造 成一些負面的影響，例如對帶鋼板形和帶鋼邊部質(zhì)量的影響等，從設(shè)備維護 和調(diào)整地角度看，導(dǎo)致負面影響的因素主要有2個1、無專用的集管冷卻水 位儀，依靠目測誤差較大；2、無專用裝置對集管冷卻水位進行動態(tài)跟蹤。
熱軋帶鋼板形一直是用戶們特別關(guān)注的質(zhì)量問題，板形質(zhì)量優(yōu)劣直接影 響產(chǎn)品的使用，尤其是近年來隨著鋼鐵工業(yè)的迅猛發(fā)展，帶鋼產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域 不斷拓展，用戶對其板形質(zhì)量的要求也日益提高。
如圖i所示，現(xiàn)有的層流冷卻系統(tǒng)，包括一集管r 、 一進水管2'、若
干噴管3'，每個噴管3'的出水量相同，造成了如圖2所示的寬度方向流量 密度分布4'。
隨著軋線軋制規(guī)格的不斷拓展和用戶對產(chǎn)品質(zhì)量要求的不斷提高，已經(jīng) 不能滿足部分鋼種生產(chǎn)的需要，尤其是一些含有合金元素的強度鋼(如 BS600、 BS700、 B510L、 S45C、 SS400等)。這些強度鋼在經(jīng)過層流冷卻區(qū)域 以后，如圖2所示，由于現(xiàn)有的層流冷卻系統(tǒng)存在著水壓不穩(wěn)、水流分布不 均勻等問題造成帶鋼的冷卻不均，從而導(dǎo)致帶鋼出現(xiàn)一系列板形質(zhì)量問題， 在軋線生產(chǎn)過程中多次發(fā)現(xiàn)帶鋼由于冷卻不均造成的C翹，和寬度方向冷卻 不均造成的板形變化，尤其邊部溫度降低較大會在后續(xù)冷卻過程中產(chǎn)生帶來 雙邊浪趨勢的內(nèi)應(yīng)力，給帶鋼的板形、機械性能、溫度及相變在寬度方向的 均勻性都會帶來很大影響。
為此，川崎制鐵有限公司在中國申請專利《金屬帶材的冷卻方法和裝置》 (申請
公開日1987. 12. 16，專利申請?zhí)朇N87100594)，其層流冷卻裝置采用 由一對限定狹縫的平板部件組成的層流噴管，冷卻水流過此狹縫形成一冷卻 水屏柵.為調(diào)節(jié)該噴管內(nèi)的通道區(qū)域，該層流噴管的平板部件至少有一個在垂 直于冷卻水流動的方向上可以變形，至少有一個平板較好地響應(yīng)冷卻水壓力， 引起通道區(qū)域變化，從而調(diào)節(jié)冷卻水通道區(qū)域。此方法采用對層流冷卻集管邊 部遮擋的方法，對帶鋼邊部溫度降低較大問題提供了一個解決辦法，但該方 法也存在不足之處，即在生產(chǎn)較窄帶鋼時，大量冷卻水白白浪費，不利于生 產(chǎn)資源的節(jié)約。
現(xiàn)有層流冷卻用集管大都采用邊部進水，如果進水端是在傳動側(cè)，層流 冷卻水水從傳動側(cè)向工作側(cè)流動，壓力必然會產(chǎn)生沿程損失，因此，傳動側(cè)壓力相對來說要高于操作側(cè)。我們利用紅外線溫度成像儀對層流冷卻后的帶 鋼進行寬度方向上的溫度掃描，整個寬度方向的溫度分布我們可以看到，兩 個邊部的溫度相對中間是比較低的，這跟我們現(xiàn)場看到的帶鋼邊部水流相對 中部比較集中是相吻合的，而且，帶鋼在成巻以后，邊部的散熱相對于中部 較大，會加劇這種現(xiàn)象的產(chǎn)生。另外，從帶鋼寬度方向的溫度來看，總體上 還有一個操作側(cè)高于傳動側(cè)的趨勢，屬于層流冷卻水的沿程損失造成壓力波 動。
顯而易見，這種現(xiàn)有技術(shù)的缺點是
1、 寬度方向?qū)恿骼鋮s流量不能得到有效的控制。
2、 在生產(chǎn)時大量冷卻水白白浪費，不利于生產(chǎn)資源的節(jié)約。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型申請的目的在于針對層流冷卻系統(tǒng)對帶鋼寬度方向存在著冷 卻分布不均勻的現(xiàn)象，提供一種通過控制寬度方向?qū)恿骼鋮s流量的集管裝置， 緩解帶鋼在邊部寬度方向的較大的差異，確保帶鋼的板形、機械性能、溫度 及相變在寬度方向的均勻性。
為了達到上述目的，本實用新型的一種冷卻裝置，包括 一集管，沿垂 直帶鋼運行方向固定設(shè)置，其底部中間設(shè)有進水管，所述集管上設(shè)有若干噴 管，均布于冷卻裝置集管上部，還包括
兩溢流板，對稱設(shè)置在所述集管內(nèi)，且從集管的兩端往中間向下傾斜。
優(yōu)選地，還包括一過渡梁，設(shè)置在集管上部，該過渡梁設(shè)有若干通孔， 所述噴管分別與通孔連通。，
優(yōu)選地，所述通孔中帶有一沉孔，所述噴管剛性連接在沉孔中。
優(yōu)選地，所述噴管的進水口設(shè)置一節(jié)流圈。
優(yōu)選地，所述節(jié)流圈的口徑，由集管的中部向兩側(cè)遞減。
優(yōu)選地，所述噴管是下噴鵝頸管。
優(yōu)選地，所述噴管交錯排列、分別沿集管的兩側(cè)向下彎曲延伸。 本實用新型由于采用了以上技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下 優(yōu)點和積極效果
1.能夠有效控制寬度方向?qū)恿骼鋮s流量。2.節(jié)省了大量冷卻水，節(jié)約了生產(chǎn)資源。


此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構(gòu)成本申請的 一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu) 成對本實用新型的不當(dāng)限定。
在附圖中
圖l為現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為現(xiàn)有技術(shù)的寬度方向流量密度分布示意圖。 圖3為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為圖3的集管面積減少后的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為圖3A-A向剖視圖。
圖6為圖3B-B向剖視圖。
附圖標(biāo)號集管 [2']進水管 [3，]噴管 [4']流量密度分布集管 [2]進水管 [3]噴管 [4]溢流板過渡梁 [6]通孔 [7]沉孔 [8]節(jié)流圈
具體實施方式
以下結(jié)合附圖l一6來具體介紹兩種本實用新型的較佳實施例。 如圖3、圖5所示，本實施例固定在帶鋼運行方向上，集管l的中部連 接進水管2，向集管1供水，集管1上均布若干噴管3。集管1內(nèi)部進水管2 的兩側(cè)設(shè)有兩溢流板4，兩塊溢流板4相對內(nèi)側(cè)低、外側(cè)高地傾斜設(shè)置，它 們靠近兩側(cè)噴管3的進水口。噴管3的進水口與溢流板4之間的距離，由集 管l的中部向兩側(cè)遞減。過渡梁5設(shè)置在集管1上部，該過渡梁5設(shè)有若干 通孔6，所述噴管3分別與通孔6中的沉孔7剛性固定且連通。所述噴管3 的進水口設(shè)置一節(jié)流圈8，節(jié)流圈8的口徑由集管1的中部向兩側(cè)遞減。如圖5、 6所示，噴管3是下噴鵝頸管，且噴管3交錯排列、分別沿集管 1的兩側(cè)向下彎曲延伸。圖6上所示的集管1上部是過渡梁5，過渡梁5上的 通孔6，通孔6中的沉孔7。噴管3的進水口上的節(jié)流圈8。
如圖4所示，本實施例還可以將集管1在兩塊溢流板4以外的部分面積 去除，以此進一步減少集管1的重量并節(jié)約材料。圖上進水管2位于集管1 中間，噴管3位于兩塊溢流板4內(nèi)，過渡梁5在集管1上方。
由于溢流板4與邊緣噴管3的進水口距離非常近，所以會影響邊緣噴管 3中水的流入速度，使得從中部到兩邊的噴管3的出水量依次遞減，以此達 到，控制寬度方向?qū)恿骼鋮s流量的目的。同時，從中間到兩邊口徑遞減的節(jié) 流圈8也決定了噴管3進水量的也是從中間到兩邊口徑遞減的。所以，在這 兩種部件的配合作用下，本實施例能夠有效地，控制寬度方向?qū)恿骼鋮s流量， 避免了出現(xiàn)圖2中現(xiàn)有技術(shù)兩邊流量過大的缺點，防止在軋線生產(chǎn)過程中發(fā) 現(xiàn)帶鋼由于冷卻不均造成的C翹，和寬度方向冷卻不均造成的板形變化，確保 帶鋼的板形、機械性能、溫度及相變在寬度方向的均勻性。
最后應(yīng)當(dāng)說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非 對其限制；盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細的說明，所屬領(lǐng)域
的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對本實用新型的具體實施方式
進行修改 或者對部分技術(shù)特征進行等同替換；而不脫離本實用新型技術(shù)方案的精神， 其均應(yīng)涵蓋在本實用新型請求保護的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種冷卻裝置，包括一集管(1)，沿垂直帶鋼運行方向固定設(shè)置，其底部中間設(shè)有進水管(2)，所述集管(1)上設(shè)有若干噴管(3)，均布于冷卻裝置集管(1)上部，其特征在于還包括兩溢流板(4)，對稱設(shè)置在所述集管(1)內(nèi)，且從集管(1)的兩端往中間向下傾斜。
2. 如權(quán)利要求l所述的冷卻裝置，其特征在于還包括 一過渡梁(5)，設(shè)置在集管(1)上部，該過渡梁(5)設(shè)有若干通孔(6)，所述噴管(3) 分別與通孔(6)連通。
3. 如權(quán)利要求2所述的冷卻裝置，其特征在于所述通孔(6)中帶有一沉 孔(7)，所述噴管(3)剛性連接在沉孔(7)中。
4. 如權(quán)利要求1-3中任意一項所述的冷卻裝置，其特征在于所述噴管(3) 的進水口設(shè)置一節(jié)流圈(8)。
5. 如權(quán)利要求4所述的冷卻裝置，其特征在于所述節(jié)流圈(8)的口徑， 由集管(1)的中部向兩側(cè)遞減。
6. 如權(quán)利要求5所述的冷卻裝置，其特征在于所述噴管(3)是下噴鵝頸 管。
7. 如權(quán)利要求6所述的冷卻裝置，其特征在于所述噴管(3)交錯排列、 分別沿集管(1)的兩側(cè)向下彎曲延伸。
專利摘要本實用新型介紹了一種冷卻裝置，包括一集管，沿垂直帶鋼運行方向固定設(shè)置，其底部中間設(shè)有進水管，所述集管上設(shè)有若干噴管，均布于冷卻裝置集管上部，還包括兩溢流板，對稱設(shè)置在所述集管內(nèi)，且從集管的兩端往中間向下傾斜。本實用新型能夠有效控制寬度方向?qū)恿骼鋮s流量，且節(jié)省了大量冷卻水，節(jié)約了生產(chǎn)資源。
文檔編號B21B37/32GK201375992SQ20092006918
公開日2010年1月6日 申請日期2009年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月20日
發(fā)明者李華明, 軍 王 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司