本发明专利技术揭示了一种高强度带钢冷却装置，包括：入口辊；出口辊；数个高氢高速喷口，依次布置在入口辊和出口辊之间待冷却带钢的运行路径两侧，高速喷射高浓度氢气对带钢进行冷却；数个水冷稳定辊，依次布置在入口辊和出口辊之间待冷却带钢的运行路径上，待冷却的带钢依次穿过一组水冷稳定辊并由水冷稳定辊进行冷却，带钢穿过水冷稳定辊时形成包角；其中，水冷稳定辊成对配置，在每两对水冷稳定辊之间布置多个高氢高速喷口，并且，在每一个水冷稳定辊的背面提供加大流量的高氢高速喷口。本发明专利技术的冷却方法属于于式冷却方法且平均冷却速度高达２００℃／Ｓ（对于１．０ｍｍ的带钢），冷却均匀，可以保证良好的快冷后带钢带形。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钢铁材料热处理领域，更具体地说，涉及一种带钢连续退 火或热镀锌生产线用的"干式"快速冷却方法。
技术介绍
随着人们对环境保护意识的增强和对行车安全要求的不断提高，汽车 用钢向高强度方向发展。而一般而言，高强度冷轧板及热镀锌板分别采用连续退火机组和热镀 锌机组生产，为了使带钢在热处理过程中发生相变以提高其强度，连续退火 与热镀锌机组必须具备快速冷却能力(水淬、高氢高速喷气冷却或辊式冷却等)。高强度冷轧板连续退火的典型工艺流程为开卷-清洗-加热-均热-缓冷-快速冷却-时效(回火)-二次冷 却 - 低温水淬_平整 - 精整-高强度冷轧板。高强度热镀锌板连续热镀锌的典型工艺为开巻-清洗_加热-均热-缓冷-快速冷却-热镀锌(或包括合金化) -二次冷却-低温水淬-平整-精整-高强度热镀锌板。不论是连续退火还是连续热镀锌，其关键工序都是快速冷却工序。 在高强度冷轧板及热镀锌板的生产工艺中，为了保证带钢的焊接性能， 同时降低高强钢生产成本，必须尽量降低钢中的合金元素含量，但这降低了 相变强化高强带钢退火冷却时的淬透性，故当均热后的冷却速度较慢时将不 能获得所需强度等级的高强带钢。因此，为了获得具有良好焊接性能的高强 度冷轧板及热镀锌板，'必须保证退火后非常快的冷却速度。所以，高强带钢 连续退火/热镀锌工艺中的快速冷却方法是整个连续热处理工艺中最关键的 技术。连续退火/热镀锌工艺中已开发的快速冷却方法包括辊式冷却(RQ)、 高速气体喷射冷却(HGJC)、气-水双相加速冷却(AcC)、热水冷却(HOWAC)、湍流冷水淬(TWICE)、辊冷和水淬复合冷却(RQ + WQ)、 辊冷和气体喷射复合冷却(RQ + GJC)、高氢气体喷射冷却(H2-GJC)、 冷水淬火(WQ)等。其中，采用与水有关的"湿式"快速冷却技术易使带 钢表面氧化，后续工序需要增加酸洗工序，这不仅降低了带钢的表面质量而 且使工艺复杂化，因此，不用水冷的"干式"快冷技术如高氦高速气体喷射冷 却(H2-GJC)和辊式冷却引起了人们的重视。曰本专利申请号特开平6 - 346156提供了 一种连续退火炉用的高氢高 速喷气冷却方法(H2-GJC)，该方法通过带有前端突出开口的喷嘴箱向连 续运行的均热后带钢表面喷射含70% -卯。/。H2浓度的保护气体来冷却带 钢。由于H2的导热系数是N2的7倍，该方法与采用喷射低H2浓度的保护气 体喷气冷却方法相比，可以大大提高冷却速度；并且由于H2的密度比N2小， 因此在相同喷气速度条件下喷射冷却时对带钢的冲击较小，可以减轻带钢的 振动。该专利的主要缺点是为了确保带钢高速稳定通板，减少带钢的强烈 振动没有采用足够高的喷气速度，这降低了该方法的冷却速度，更重要的是， 由于喷气冷却工艺中带钢的振动不可避免，因此必须设置稳定辊以避免带钢 剧烈振动而导致的表面擦伤甚至断带，但在稳定辊处不能实施高氢喷气冷 却，也没有采用其它的冷却方式，这大大降低了该专利冷却方法平均冷却速 度，该冷却方法的冷却速度低于150'C/S (对lmm厚度的带钢)。曰本专利申请号特开平11-236622提供了一种连续退火炉用的采用 辊式冷却和气体喷射冷却相结合的冷却方法(RQ + GJC)，该冷却方法以辊 式冷却为主，同时结合气体(保护气体，成分通常为95% - 98%N2)喷射 冷却带钢，其中，辊式冷却是使行进中的带钢与内部用水冷却的铜辊包绕接 触,通过热传导来快速冷却带钢。根据不同的带钢厚度、宽度及带速，通过 采取控制气体喷射段带钢张力(0.8-2.5Kgf/mm2)大于退火炉内其他炉段 带钢张力(0.4 - 1.5Kgf/mm2 )，以及控制辊式冷却段的张力(2 - 5Kgf/mm2) 大于气体喷射段的张力等措施，该专利的冷却方法可以在一定程度上防止带 钢出现浪形、翘曲等板形不良，快冷过程中不发生相变的带钢效果尤为明显， 实现均匀冷却。该专利的主要缺点是由于采用辊式冷却为主，为了提高冷 却能力，不得不增加带钢与水冷辊的包角，当高温带钢与低温水冷辊接触时，带钢与水冷辊的整个接触弧段很难均匀接触，因此造成带钢冷却不均勾，虽 然加大张力可以改善其接触状况，但不能根本解决其冷却不均的问题，尤其 对于相变强化高强钢的生产，带钢冷却过程中发生相变时将产生体积变化， 从而导致板形不良，板形不良又反过来加剧了接触不良，这进一步加剧了冷 却不均导致板形恶化，因此以辊冷为主的冷却方法是属于"发散"型的冷却方法；而且，快速冷却段过大的张力将使带钢变形，较薄的带钢将产生瓢曲， 这也将使带带钢形恶化；在冷却速率方面虽然辊式冷却方法在接触段局部冷 却速度很大(最大可达300匸/S)，但在非接触段则冷却速度很小，故其平 均冷却速度并不高(8CTC/S)，此外虽然该专利的冷却方法还在带钢与水 冷辊接触的背面增设了喷气冷却，使冷却速度有所增加，但水冷辊之间的带 钢没有任何冷却，故其平均冷却速度仍然偏低，不能充分满足相变强化高强 钢的生产对快速冷却的要求。由上可见，单纯的高氢高速喷气冷却方法(H2-GJC)和单纯的辊式冷 却和气体喷射冷却相结合的冷却方法(RQ + GJC)都存在明显的缺点。辊式 冷却和气体喷射冷却相结合的冷却方法(RQ + GJC)以辊冷为主的特征使其 在冷却相变强化的高强钢时经常导致板形恶化并因此大大降低了其冷却速 度；高氢高速喷气冷却方法(H2-GJC)的用于防止带钢在高速喷气情况下 强烈振动的稳定辊处不能实施高氢喷气冷却，也没有实施其它方式冷却，这 也大大降低了其平均冷却速度。
技术实现思路
本专利技术正是基于上述原因提出，并力图结合辊式冷却和气体喷射冷却 两者的优点，同时消除两者的缺点。相比于传统的辊式冷却和气体喷射冷却 相结合的冷却方法(RQ + GJC)中以辊式冷却为主的特点，本专利技术以高氢高 速喷气冷却方法为主、辊式冷却为辅，所喷气体为高H2浓度的高氢高速气 体、冷却强度大。传统的辊式冷却和气体喷射冷却相结合的冷却方法(RQ + 611(:)以辊冷为主，只是在水冷辊的背面辅以喷气冷却,且所喷气体为95~ 98。/。N2浓度的保护气体。生产实践表明，高氢高速喷气冷却比(RQ + GJC) 的平均冷却速度大，且对相变强化的高强钢更加明显。相比于传统的单纯高氢高速喷气冷却方法(RQ + GJC),由于本专利技术将高氢高速喷气冷却方法中 的稳定辊为水冷稳定辊，并施加大流量背吹，从而大大加快了冷却速度。 本专利技术的技术方案可实施如下根据本专利技术的一个方面，提供一种高强度带钢冷却装置，包括入口 辊，供待冷却带钢进入所述高强度带钢冷却装置；出口辊，供冷却后的带钢移出所述高强度带钢冷却装置；数个高氢高速喷口，依次布置在入口辊和出 口辊之间待冷却带钢的运行路径两恻，高速喷射高浓度氢气对带钢进行冷 却；数个水冷稳定辊，依次布置在入口辊和出口辊之间待冷却带钢的运行路 径上,所述待冷却的带钢依次穿过所述一组水冷稳定辊并由所述水冷稳定辊 进行冷却，所述带钢穿过所述水冷稳定辊时形成包角；其中，所述水冷稳定 辊成对配置，在每两对水冷稳定辊之间布置多个高氢高速喷口，并且，在每 一个水冷稳定辊的背面提供加大流量的高氢高速喷口。在较佳的实现方式中，所述喷射的氢气的浓度为大于等于30o/o，喷本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高强度带钢冷却装置，其特征在于，包括：入口辊，供待冷却带钢进入所述高强度带钢冷却装置；出口辊，供冷却后的带钢移出所述高强度带钢冷却装置；数个高氢高速喷口，依次布置在入口辊和出口辊之间待冷却带钢的运行路径两侧，高速 喷射高浓度氢气对带钢进行冷却；数个水冷稳定辊，依次布置在入口辊和出口辊之间待冷却带钢的运行路径上，所述待冷却的带钢依次穿过所述一组水冷稳定辊并由所述水冷稳定辊进行冷却，所述带钢穿过所述水冷稳定辊时形成包角；其中，所述水冷稳定 辊成对配置，在每两对水冷稳定辊之间布置多个高氢高速喷口，并且，在每一个水冷稳定辊的背面提供加大流量的高氢高速喷口。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李俊，梁轩，向顺华，刘益民，胡广魁，王利，刘华飞，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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