本发明专利技术涉及一种冷却装置，冷却装置，其用于在对金属带（２）形式的扁平制品执行连续退火处理的过程中完成淬火操作，其中的金属带优选为钢带，所述装置：被定位在基本上垂直的、上升或下降的通路上；包括一溢流堰（４），多个管道（１）被完全浸入到该溢流堰中，这些管道基本垂直地、且沿着所述金属带（２）在其两侧对称地堆叠着，并且各条管道将冷却流体以基本水平的湍动射流的形式经一狭缝或多个孔洞喷射到金属带上；以及在其下部还设置有一密封部件（３）；其特征在于：位于所述金属带（２）同一侧的任意两相邻管道（１）都被分开一间隙（Ｂ），该间隙对于所有的管道（１）都是相同的，所述间隙（Ｂ）被选定为使冷却流体具有给定的比流量值，该比流量值被表达为金属带表面每平方米内、每小时的立方米数，以此来减小与所述间隙（Ｂ）对应的排出通道的负载损失。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种装置，其用于在采用连续退火方法的条件下对钢带进行冷却。尤其是，该冷却操作是借助于暗潜的水射流完成的。可以在一第一冷却操作之后执行该冷却操作，其中的第一冷却操作是在沸水槽中进行的。
技术介绍
连续退火是一种热化学处理，在对钢带执行冷轧加工之后实施该处理。金属“带”是指这样的金属制品当其被切割开时可形成金属薄板，这些金属薄板尤其被用来制造汽车的车体、家用电气设备的构架等。连续退火的方法在于使钢带穿过一热处理炉，在炉中，钢带经受可控的加热和冷却。在连续退火炉中，钢带沿着一系列顺次上升和下降的通路垂直移动，因而，其可依次经过多个处理阶段。在炉中对钢带的处理一般包括如下几个相继的热处理阶段-预加热及加热在2到3分钟内，钢带的温度达到700℃到850℃之间；-在最高温度上保持约1分钟；-缓慢冷却，例如用沸水进行冷却；-快速冷却(所谓的“淬火”)，例如通过将液态水喷洒到钢带上来进行快速冷却，其中，此时钢带所处温度可以与水的沸点一样高；-过时效处理；-最后的冷却。需要利用这些不同的步骤来对钢材执行所希望的处理-即再结晶处理、碳化物析出处理、获得最终的结构或者甚至获得无时效的钢材等。特别是，在近些年来，尤其汽车行业对薄钢板的需求大增，其中的薄钢板同时具备改善的阻抗性能和可成形性能。在此条件下，冷却阶段具有至关重要的作用，原因在于在某些情况下，冷却阶段能减小实现特定微观结构所需的昂贵合金元素的含量，其中的微观结构例如是“双相”、多相、“HEL”(高的弹性极限)等类型。因而，冷却方法对应着冶金学方面的事项和经济上的考虑，而这些因素并不是无关紧要的。工业中应用的主要冷却技术是-用气体射流进行冷却；-浸入到水槽中，可能的话还进行“搅动”；-通过行经已被冷却的辊体而进行冷却；-利用水的射流进行冷却；-利用水雾进行冷却，其中的水雾是通过使用超声速气体进行雾化而形成的，这种技术被称为“雾化射流”。在过去，申请人已经开发了一种冷却方法，该方法在于将钢带浸入到接近沸点的水槽中。尽管该方法具有如下的特征不论生产线的状况如何，冷却效果都特别均匀、且具有恒定的传热系数，但该方法也存在一些局限。首先，所能达到的冷却率相对较低，也就是说，对于1mm厚的钢带，冷却率约为50℃/s。该局限性归因于这样的事实当钢带被以高温状态浸入到沸水的水槽中时，在靠近其表面的位置处会形成一层稳定的蒸汽膜，此种状况被称为“薄膜状沸腾”，这会显著限制热交换。至于“薄膜状沸腾”一词，其意味着由于产生了高温沸腾而在高热的壁面与流体之间出现了蒸气薄膜，其中的流体或者是液体、或者是液体与蒸气的二相化合物，薄膜的存在导致壁面与流体之间的传热性差。其次，钢带在退出沸水槽时其温度必须要维持在高于约300℃的水平上。如果钢带的温度于该数值，则蒸气薄膜就会变得不稳定，并转为所谓“成核”沸腾的状态。在后一种状态下，钢带附近的各个区域具有不同的传热流量，这会带来很大的温差。这些温度梯度会使钢中产生机械约束作用，该作用具有造成塑性变形的风险，而塑性变形是永久性的，且将带来平直度方面的缺陷。人们已提出了一些方案来克服这些缺陷。例如可将钢带浸入到冷水的静流槽中。但这种方案也会导致在平直度方面的外观缺陷。人们还提出了其它一些方案，这些方案在于借助于暗潜的射流对钢带进行冷却，以防止在钢带的附近形成局部沸腾区。在这种冷却系统之前可以或不进行“气体射流冷却”型的缓慢冷却操作、或浸入到静流水槽中的操作。因而，在第JP-A-58 039 210号日本专利申请中，首先将钢带在温度高于60℃的水槽中进行冷却，直到钢带的温度达到200℃到500℃之间为止，也就是说，到达使薄膜沸腾与成核沸腾发生转换的温度区间为止。因而，推荐在即将出现转换之前或之后利用暗潜的水射流对钢带进行冷却，直到钢带达到水槽的温度为止。一种类似的方案(见文件JP-A-60 009 834)采用了一组冷却作业台(rampes)，它们被布置在钢带的两侧，并浸入到水罐中，水罐中水的温度在其沸点的60％到75％之间。对于给定结构的喷射作业台，形成了层流，这一效果能防止在钢带的附近形成蒸气薄膜。另一方案还在于，使水在两平行的平板之间且相对于所述钢带的行进方向的逆流方向循环(EP-A-210847，JP-A-63 145722，JP-A-62238334)。另一文件提出了这样的方案利用射流的冲击压力来抑止淬火过程中钢带的变形(参见文件JP-A-11 193418)。该文件的申请人推荐向钢带的两侧施加至少为500N/cm2的压力。最后，还可利用淬火槽中的添加剂来对冷却进行控制，以此方式来防止发生沸腾，进而限制淬火过程中钢带内部约束作用的程度(JP-A-57085923)。尽管目前已经提出了多种接近方案，但迄今为止，如何在利用液体装置执行快速冷却时获得高的热学性能且同时在冷却后具有良好平直度仍然是一个很大的挑战。
技术实现思路
本专利技术致力于提出一种“淬火”操作，典型地具有高于1000℃/s的速度，该操作可被应用到冷轧带形式的扁平金属制品上，该金属制品优选地是由钢制成的。该淬火操作必须借助于冷水的射流来完成，所述冷水的温度优选地是处于0℃到50℃之间，所述射流是暗潜的。本专利技术致力于实现这样的目的通过控制装置中的流动，确保钢带的整个宽度范围内尽可能地实现均匀的高功率冷却状况。因而，钢带在进入到装置中时的温度必须要在750℃到350℃之间，且在从装置中退出时其温度必须优选地是在0℃到150℃之间。本专利技术的一个目的涉及一种基础性的冷却装置，其用于在对金属带——优选为钢带形式的扁平制品执行连续退火处理的过程中完成淬火操作，所述装置被定位在基本上垂直的、上升或下降的通路上，该装置包括一溢流堰，一组管道被完全浸入到该溢流堰中，且这些管道在垂直方向上或多或少地堆叠着，且沿着钢带的两侧对称地分布着，各条管道将一冷却流体以紊流的形式经一狭缝或多个孔洞喷射到金属带上，其中的紊流或多或少处于水平方向上。该装置的下部还设置有一个密封部件。根据本专利技术，为了排出冷却流体，位于金属带同一侧的任意两相邻管道都被分开一定的间隙，该间隙对于所有的管道都是相同的。然后，所述间隙被选定为对冷却流体具有一定的比流量水平——该数值被表达为立方米/小时/金属带表面的平方米，以便于减小与所述间隙对应的排出通道的负载损失(各个间隙的负载损失与总负载损失是相同的)。根据本专利技术一优选实施方式，位于管道后方的溢流堰壁面的宽度至少等于管道的宽度，且该壁面相对于管道背面的水平距离被选定为这样使得由溢流堰造成的负载损失小于由两相邻管道之间间隙造成的负载损失的5％，从而可以是忽略不计的。因而，流动是二维的。有利地是，本专利技术通过将金属带表面上冷却流体的比流量选定在250-1000m3/小时/m2之间可防止出现局部沸腾的现象。在由申请人测试的一种装置实例中，每个表面的最大比流量约为580m3/小时/m2。优选地是，由间隙造成的负载损失小于150mm水柱高。作为另一项优点，各管道端部与金属带之间的距离对于所有管道都是相同的，并在50mm到200mm之间。此外，根据本专利技术，喷射速度(VJET)分别满足如下的判别式-对于孔洞VJET≥0,1Ad]]>-对于狭缝VJ本文档来自技高网...
【技术保护点】
冷却装置，其用于在对金属带（２）形式的扁平制品执行连续退火处理的过程中完成淬火操作，其中的金属带优选为钢带，所述装置：－被定位在基本上垂直的、上升或下降的通路上；－包括一溢流堰（４），多个管道（１）被完全浸入到该溢流堰中，这 些管道基本垂直地、且沿着所述金属带（２）在其两侧对称地堆叠着，并且各条管道将冷却流体以基本水平的湍动射流的形式经一狭缝或多个孔洞喷射到金属带上；以及－在其下部还设置有一密封部件（３）；其特征在于：位于所述金属带（２）同一侧的 任意两相邻管道（１）都被分开一间隙（Ｂ），该间隙对于所有的管道（１）都是相同的，所述间隙（Ｂ）被选定为使冷却流体具有给定的比流量值，该比流量值被表达为金属带表面每平方米内、每小时的立方米数，以此来减小与所述间隙（Ｂ）对应的排出通道的负载损失。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：S勒孔特，A富阿尔热，D布克格内奥，
申请(专利权)人：阿塞洛法国公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]
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