專利名稱：出水口曲線排布的鋼板均勻冷卻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種軋鋼領(lǐng)域中熱軋板帶的冷卻裝置。
背景技術(shù)：
控制軋制和控制冷卻相結(jié)合的鋼材生產(chǎn)工藝稱為形變熱處理工藝。熱軋板帶生產(chǎn)工藝中，軋制完畢之后的鋼板需要經(jīng)過控制冷卻，以控制鋼鐵材料在冷卻過程中的相變過程，獲得需要的相變組織和優(yōu)異的力學(xué)性能。控制冷卻是軋機(jī)提高產(chǎn)品質(zhì)量、開發(fā)高附加值產(chǎn)品的最重要的手段。控制冷卻系統(tǒng)統(tǒng)由控制冷卻設(shè)備、水處理系統(tǒng)以及控制冷卻計算機(jī)系統(tǒng)三大部分組成。控制冷卻設(shè)備由控冷主體設(shè)備、供水管路、高位水箱和循環(huán)水處理系統(tǒng)組成。控冷主體設(shè)備位于板帶軋機(jī)之后的輸出輥道上，與輥道配合布置，由集管(上集管、下集管)、側(cè)噴裝置、調(diào)寬裝置、端部吹掃裝置和相應(yīng)的輥道等組成。集管是控制冷卻設(shè)備的基本單元，通常是截面為圓形或矩形的管，與輥道平行布置，長度與輥道長度相當(dāng)。集管一端進(jìn)水，另一端密封；也有的是兩端密封，中間進(jìn)水。集管上有圓形的或者狹縫形的出水口，冷卻水由出水口流出，流到鋼板表面。不同形式的控制冷卻系統(tǒng)主要差別在上集管裝置，例如U形管式、水枕式、水幕式等。目前，上集管無論是哪種形式的，都是平行布置于鋼板上表面，即噴灑在鋼坯上面的水柱或水霧、水簾都是直線且平行的，如圖1所示(圖1中箭頭所示方向為鋼板的輸送方向)所有出水口都是垂直于鋼板運(yùn)行方向，而且各個出水口都相互平行。前排冷卻水在后排冷卻水墻的阻擋下，前排中部冷卻水需從鋼板的兩側(cè)流出，從而在鋼板的邊部形成不同溫度冷卻水的大量疊加，不利于兩根集管之間鋼板上的殘水快速除去，降低了換熱效率，邊部的冷卻水量加大，造成邊部冷卻快于中部，鋼板橫向冷卻不均勻，最終導(dǎo)致橫向性能差異超出用戶要求，同時也浪費(fèi)了水量。為解決這些問題，生產(chǎn)中采用諸多形式的邊部遮擋技術(shù)，用于改善邊部的冷卻水量。但是都因為這些裝置在惡劣條件下，不能很好使用而被擱置，達(dá)不到預(yù)期的效果。因此，需對現(xiàn)有的冷卻裝置進(jìn)行改進(jìn)，使其更有利于兩根集管之間殘余冷卻水的快速除去，以提高換熱效率和換熱的橫向均勻度，提高板帶質(zhì)量，同時，也降低冷卻水的用量。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種出水口曲線排布的鋼板均勻冷卻裝置，該裝置通過集管噴出曲線水墻，使兩根集管之間鋼板上的殘水能被快速度除去，達(dá)到提高冷卻效果、冷卻均勻度和降低用水量的目的。本發(fā)明的出水口曲線排布的鋼板均勻冷卻裝置，包括上集管裝置，所述上集管裝置上設(shè)置噴射方向垂直于鋼板且噴射范圍覆蓋鋼板寬度的多排出水口，多排出水口沿鋼板輸送方向并列設(shè)置，所述出水口在鋼板上的投影呈曲線分布，曲線的開口方向與鋼板的輸送方向相同。
進(jìn)一步，以鋼板的垂向為X軸，鋼板輸送方向的中心線為Y軸，建立平面坐標(biāo)系，所述出水口的分布曲線方程為尸a+bx2+cx4，其中，a、b和c為常數(shù)，b興0，c興0 ；
進(jìn)一步，所述上集管裝置為U形管式上集管裝置，包括上集管和沿上集管軸向并列設(shè)置的多組出水管，所述出水管包括分別伸向上集管兩側(cè)的倒U形管，所述上集管為曲線管形成倒U形管的出口在鋼板上投影呈曲線分布的結(jié)構(gòu)；
進(jìn)一步，所述上集管裝置為U形管式上集管裝置，包括上集管和沿上集管軸向并列設(shè)置的多組出水管，所述出水管包括分別伸向上集管兩側(cè)的倒U形管，每組出水管對應(yīng)的倒U 形管出口與上集管之間的距離從上集管中點至兩端依次增大形成倒U形管的出口在鋼板上投影呈曲線分布的結(jié)構(gòu)；
進(jìn)一步，相鄰兩排倒U形管的出口在鋼板輸送方向上錯位設(shè)置； 進(jìn)一步，所述上集管裝置為水幕式上集管裝置，包括水箱和導(dǎo)流通道，所述水箱下方設(shè)置曲線孔槽，所述導(dǎo)流通道為曲線形并插接在曲線孔槽內(nèi)。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明的出水口曲線排布的鋼板均勻冷卻裝置具有以下幾個優(yōu)點
1)將上集管的出水口的形式由直線形式改變?yōu)榍€形式，讓吸收了一定熱量的舊冷卻水沿著后排冷卻水墻的切線方向快速離開鋼板上表面，降低邊部冷卻水的殘留量，同時利于后排新冷卻水和鋼板更充分的接觸，從而提高鋼板的縱向和橫向冷卻效果，冷卻的橫向均勻度高、縱向的冷卻速度快，用水量少；
2)曲線滿足函數(shù)尸a+bx2+cx4，充分利用上集管裝置噴水所形成流場的特性，更加有利于兩根集管之間鋼板上的殘水被快速度除去；
3)利用現(xiàn)有多種結(jié)構(gòu)形式的上集管裝置，可方便地實現(xiàn)本發(fā)明的目的，改造成本低，實用性強(qiáng)。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中兩種布置類型的出水口在鋼板上的投影示意圖； 圖2為本發(fā)明的兩種布置類型的出水口在鋼板上的投影示意圖； 圖3為U形管式上集管裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為水幕式上集管裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式以下將結(jié)合附圖2-4對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明(圖2中鋼板1上方箭頭所示方向為鋼板輸送方向)本實施例的出水口曲線排布的鋼板均勻冷卻裝置，包括上集管裝置，所述上集管裝置上設(shè)置噴射方向垂直于鋼板1且噴射范圍覆蓋鋼板寬度的多排出水口，多排出水口沿鋼板輸送方向并列設(shè)置，現(xiàn)有技術(shù)中，多排出水口均為直線排，本實施例中的每排出水口在鋼板上的投影呈曲線分布，曲線的開口方向與鋼板1的輸送方向相同。該布置結(jié)構(gòu)利用了出水口噴水所形成流場特性，更有利于兩根集管之間鋼板上的殘水能被快速度除去，有效提高冷卻效果、冷卻均勻度并降低用水量。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，以鋼板1的垂向為X軸，鋼板1輸送方向的中心
4線為Y軸，建立平面坐標(biāo)系(如圖2所示)，所述出水口的分布曲線函數(shù)為尸a+bx2+cx4，通過分析最佳的流場分布之后獲得，更加充分地利用上集管裝置噴水所形成流場的特性，其中， a、b和c為常數(shù)，b興0，c興0，系數(shù)a，b，c可根據(jù)具體工程對象中鋼板運(yùn)行速度區(qū)間等因
素確定。對于噴射形式為水柱形式的上集管裝置，本實施例將本發(fā)明應(yīng)用于現(xiàn)有的U形管式上集管裝置，該裝置包括上集管2和沿上集管2軸向并列設(shè)置的多組出水管，所述出水管包括分別伸向上集管2兩側(cè)的倒U形管3 (如圖3所示)，現(xiàn)有的上集管2為直線形，本實施例采用曲線形上集管2，形成倒U形管3的出口在鋼板1上投影呈曲線分布的結(jié)構(gòu)，改造簡單方便。當(dāng)然，通過將每組出水管對應(yīng)的倒U形管3出口與上集管2之間的距離從上集管 2中點至兩端依次增大，也可形成倒U形管3的出口在鋼板1上投影呈曲線分布的結(jié)構(gòu)，同樣可以實現(xiàn)本發(fā)明的目的。作為水柱形式的上集管裝置，可將相鄰兩排倒U形管3的出口在鋼板1輸送方向上錯位設(shè)置，這樣使水柱噴射到鋼板上后對鋼板的覆蓋更均勻，更有利于鋼板的均勻冷卻， 但對于出水口密布的上集管裝置來說，也可采用將相鄰兩排倒U形管3的出口在鋼板1輸送方向上正對的布置方式，更加便于布置，且由于密布的原因，正對布置的方式對鋼板的覆蓋均勻度影響很小。對于噴射形式為水幕式的上集管裝置，同樣可將本發(fā)明應(yīng)用于現(xiàn)有的水幕式上集管裝置，該裝置包括水箱4和導(dǎo)流通道5，所述水箱4下方設(shè)置曲線孔槽，所述導(dǎo)流通道5為曲線形并插接在曲線孔槽內(nèi)(如圖4所示)，結(jié)構(gòu)簡單，改造方便。最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種出水口曲線排布的鋼板均勻冷卻裝置，包括上集管裝置，所述上集管裝置上設(shè)置噴射方向垂直于鋼板(1)且噴射范圍覆蓋鋼板寬度的多排出水口，多排出水口沿鋼板輸送方向并列設(shè)置，其特征在于所述出水口在鋼板上的投影呈曲線分布，曲線的開口方向與鋼板(1)的輸送方向相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的出水口曲線排布的鋼板均勻冷卻裝置，其特征在于以鋼板 (1)的垂向為X軸，鋼板(1)輸送方向的中心線為Y軸，建立平面坐標(biāo)系，所述出水口的分布曲線函數(shù)為尸a+bx2+cx4，其中，a、b和c為常數(shù)，b興0，c興0。
3 .根據(jù)權(quán)利要求2所述的出水口曲線排布的鋼板均勻冷卻裝置，其特征在于所述上集管裝置為U形管式上集管裝置，包括上集管(2)和沿上集管(2)軸向并列設(shè)置的多組出水管，所述出水管包括分別伸向上集管(2)兩側(cè)的倒U形管(3)，所述上集管(2)為曲線管形成倒U形管(3 )的出口在鋼板(1)上投影呈曲線分布的結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的出水口曲線排布的鋼板均勻冷卻裝置，其特征在于所述上集管裝置為U形管式上集管裝置，包括上集管(2)和沿上集管(2)軸向并列設(shè)置的多組出水管，所述出水管包括分別伸向上集管(2)兩側(cè)的倒U形管(3)，每組出水管對應(yīng)的倒U形管 (3)出口與上集管(2)之間的距離從上集管(2)中點至兩端依次增大形成倒U形管(3)的出口在鋼板(1)上投影呈曲線分布的結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的出水口曲線排布的鋼板均勻冷卻裝置，其特征在于相鄰兩排倒U形管(3)的出口在鋼板(1)輸送方向上錯位設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的出水口曲線排布的鋼板均勻冷卻裝置，其特征在于所述上集管裝置為水幕式上集管裝置，包括水箱(4)和導(dǎo)流通道(5)，所述水箱(4)下方設(shè)置曲線孔槽，所述導(dǎo)流通道(5)為曲線形并插接在曲線孔槽內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種出水口曲線排布的鋼板均勻冷卻裝置，包括上集管裝置，上集管裝置上設(shè)置噴射方向垂直于鋼板且噴射范圍覆蓋鋼板寬度的多排出水口，多排出水口沿鋼板輸送方向并列設(shè)置，出水口在鋼板上的投影呈曲線分布，曲線的開口方向與鋼板的輸送方向相同，將上集管的出水口的形式由直線形式改變?yōu)榍€形式，讓吸收了一定熱量的舊冷卻水沿著后排冷卻水墻的切線方向快速離開鋼板上表面，降低邊部冷卻水的殘留量，同時利于后排新冷卻水和鋼板更充分的接觸，從而提高鋼板的縱向和橫向冷卻效果，冷卻的橫向均勻度高、縱向的冷卻速度快，用水量少。
文檔編號B21B45/02GK102284521SQ20111024729
公開日2011年12月21日 申請日期2011年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月24日
發(fā)明者胡建平, 馬菽聰 申請人:中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司