被轧制材料的冷却制造技术

本发明专利技术涉及用于冷却被轧制材料（5）的冷梁（1），所述被轧制材料（5）沿着运输方向（3）被移动，并且尤其用于减少被轧制材料（5）的温度在横过运输方向（3）的方向上的温度差。冷梁（1）包括若干完全射流喷嘴（11），通过完全射流喷嘴（11）可沿着分布方向（15）向轧制块（5）分布具有近似恒定射流直径的冷却剂的冷却剂束。本发明专利技术涉及包括至少两个这种类型的冷梁（1）的冷却设备（35）。

Cooling of rolled material

The invention relates to a cold beam (1) for cooling a rolled material (5), the rolled material (5) is moved along the transportation direction (3), and is particularly used to reduce the temperature difference of the rolled material (5) in the direction across the transportation direction (3). The cold beam (1) includes a number of complete jet nozzles (11) through which a coolant bundle with approximately constant jet diameter can be distributed along the distribution direction (15) to the rolling block (5). The invention relates to a cooling device (35) comprising at least two such type of cold beams (1).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】被轧制材料的冷却本专利技术涉及用于冷却被沿着运输方向移动的被轧制材料的冷却棒。而且，本专利技术涉及带有多个这种冷却棒的冷却设备以及还涉及用于操作这种冷却设备的方法。在被轧制材料的热轧期间，例如扁锭的热轧期间，通过高温下的轧制使被轧制材料再成形。为了冷却被轧制材料，通常为水的冷却剂被施加到被轧制材料上。被轧制材料的温度在横过运输方向的方向上经常变化。这种温度差能损害被轧制材料的品质。已知有不同的冷却设备和方法用来减少所述温度差。WO2014/170139A1公开了用于平坦的被轧制材料的带有多个喷洒棒的冷却设备，这些喷洒棒沿着横过被轧制材料的运输方向的方向延伸。当沿着横过运输方向的方向观察时，所述喷洒棒每一个都包括两个靠外区域和一个布置在这两个靠外区域之间的中心区域，液体冷却介质可由每个区域自己的、单独可控的阀设备供给到这些区域的每一个中。DE102007053523A1公开了一种用于影响在扁锭或带的宽度上的温度分布的设备，至少一个带有喷嘴的冷却设备被提供以用于将冷却剂施加到扁锭或带上。分布在所述宽度上的喷嘴被布置和/或致动成使得冷却剂尤其被施加到可确定温度增加的位置处。WO2006/076771A1公开了热轧机和操作该热轧机的方法，通过局部的冷却设备控制被轧制带的形状。冷却设备沿着工作辊间隔地布置在至少三个侧向区中。DE19934557A1公开了一种用于利用至少一个冷却棒冷却沿着传送器段被传送的金属带或金属薄板的设备，尤其是位于轧制线的出口处的热轧金属带，所述至少一个冷却棒基本上在传送器段的整个宽度上延伸以将冷却剂施加到待被冷却的金属带或薄板。EP0081132A1公开了一种用于厚钢板的均匀冷却的冷却设备，通过多个棒状分布器在该钢板的宽度的方向上输出期望量的水。DE19854675A1公开了一种用于利用在金属带的整个宽度上布置分布的至少两个喷嘴冷却位于轧制线的出口处的金属带，尤其是热轧带的设备，控制和调节设备根据分配给相应喷嘴的金属带宽度的部分的登记温度独立地控制从每个喷嘴喷出的冷却剂流。本专利技术背后的目的是提供一种用于冷却在运输方向上被移动的被轧制材料的设备以及操作该设备的方法，所述方法和设备尤其在均匀被轧制材料的在横过运输方向的方向上的温度差方面被改进。该目的根据本专利技术由具有权利要求1的特征的冷却棒、具有权利要求8的特征的冷却设备和具有权利要求14的特征的方法实现。本专利技术的有利设计时从属权利要求的目的。根据本专利技术的一个实施例实现的用于冷却在运输方向被移动的被轧制材料的冷却棒包括可由冷却剂填充的喷洒腔和可从该喷洒腔供应冷却剂的多个完全射流喷嘴，通过每个完全射流喷嘴可沿着输出方向输出带有几乎恒定射流直径的冷却剂的冷却剂射流到被轧制材料。每个完全射流喷嘴包括管状喷嘴主体，其包括开口端，该开口端布置在冷却棒的位于喷洒腔内的靠上区域中以用于供应冷却剂到完全射流喷嘴内。在这种情况下，提供了用于冷却剂的中间存储的分布腔，该分布腔通过至少一个贯通开口连接到喷洒腔以用于用来自分布腔的冷却剂填充喷洒腔。每个贯通开口被优选地布置在分布腔的位于分布腔和喷洒腔之间的上侧上，并且完全射流喷嘴的管状喷嘴主体的所述开口端被布置在所述喷洒腔的所述上侧的高度之上。上述冷却棒的实现使得可以借助完全射流喷嘴从喷洒腔输出冷却剂到被轧制材料。完全射流喷嘴要被理解为一种喷嘴，通过该喷嘴能够输出基本上笔直的冷却剂射流。使用完全射流喷嘴的优点是由于在宽范围内的基本上笔直的冷却剂射流，冷却棒和被轧制材料之间的距离是非关键的，这种宽范围通常高达约1500mm，并且因此所述距离能够在所述范围内变化，在这种情况下不会不利地影响冷却作用，因为冷却作用基本上仅在冷却剂射流的直接撞击区处发生。完全射流喷嘴与通常使用的圆锥或平坦射流喷洒喷嘴相比的另一个优点源自于完全射流喷嘴产生的冷却剂在被轧制材料上的冲击压力比圆锥或平坦射流喷洒喷嘴更高，这是因为在冷却棒中以相同的冷却剂压力集束地输送冷却剂。更高的撞击压力对在被轧制材料的表面上的冷却作用起到正面作用，因为由于所施加的冷却剂的整体量较大，在那里总存在一定的冷却剂膜，该膜具有的厚度通常在几毫米和几厘米之间，该膜必须由撞击冷却剂射流尽可能完全地穿透以实现冷却剂相对于被轧制材料的表面的高相对速度，并因此实现良好的散热。而且，即使喷嘴布置得非常窄，完全射流喷嘴的冷却剂射流也不会像圆锥或平坦射流喷洒喷嘴的情况那样相互作用。而且，完全射流喷嘴——例如与引起射流变宽并且因此要求更高的操作压力的圆锥或平坦射流喷洒喷嘴相比——由于高撞击压力而提供了以相对低的冷却剂压力操作根据本专利技术的冷却棒的可能性，这对能量消耗以及对选择更成本高效的外围设备，例如泵，具有有利影响。例如，根据本专利技术的冷却棒在高压操作中被供应高达10bar的冷却剂压力，仍然在单独的完全射流喷嘴处实现了比所述冷却剂压力低少于1bar的压力。不过，作为对此的替换，根据本专利技术的冷却棒也可被用在冷却剂压力例如是约仅1bar的层流操作中（低压操作）。而且，完全射流喷嘴对机械影响相当不敏感，这是由于它们的设计与圆锥或平坦射流喷洒喷嘴相比更紧凑和坚固，这例如在带端被驱动的被轧制材料中有裂口的情况下是有利的。在冷却棒被布置在被轧制材料之上且冷却剂被向下输出到被轧制材料时，即当输出方向至少近似地与重力方向匹配时，将冷却棒分成喷洒腔和分布腔并且用完全射流喷嘴实现该冷却棒是尤其有利的。在所述情况下，根据本专利技术的实现使得，即以有利的方式，在到冷却棒的冷却剂供应中断之后对被轧制材料的冷却中断的情况下，相对小量的冷却剂可以继续流出冷却棒并且被输出到被轧制材料上，而大量的冷却剂保留在冷却棒中。因此，当冷却恢复时，冷却棒也可被更快地填充冷却剂，这是由于与在冷却中断的情况下冷却棒被完全排空相比要填充的容积更小。实现这一点是因为在分布腔中的冷却剂中间存储，由此，通过适当地布置在喷洒腔和分布腔之间的至少一个贯通开口，尤其是布置在分布腔的上侧，在出现冷却剂供应中断时分布腔保持完全或部分地填充有冷却剂。而且，实现这一点是由于完全射流喷嘴的喷嘴主体在喷洒腔内向上延伸直到冷却棒的靠上区域，使得如果冷却剂供应存在中断，冷却剂仅能从喷洒腔的位于喷嘴主体的开口端之上的区域以及从喷嘴主体本身流出，而喷洒腔的其余容积则保持填充有冷却剂。实现带有分布腔的冷却棒还使得可以以有利的方式减少在喷洒腔内的压力梯度和流动湍流，这是由于以合适的方式布置通向喷洒腔的所述至少一个贯通开口，尤其是通过将它布置在分布腔的上侧上，使得基本上相同的压力被作用在冷却棒的全部完全射流喷嘴上并且在喷洒腔中实现了基本上层流流动。冷却棒的设计允许完全射流喷嘴的喷嘴密度或/和出口直径在横过运输方向的方向上变化。喷嘴密度在这里要被理解为每表面面积上的喷嘴数量。通过改变在横过运输方向的方向上的完全射流喷嘴的喷嘴密度或/和出口直径，实现了在横过运输方向的方向上的冷却棒的冷却作用的对应变化，由此可以有利地减少在横过运输方向的方向上的被轧制材料中的温度差。根据本专利技术的冷却棒的另一设计允许完全射流喷嘴被布置在在横本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于冷却被轧制材料（5）的冷却棒（1），所述被轧制材料（5）在运输方向（3）上被移动，所述冷却棒（1）包括：/n-可填充有冷却剂的喷洒腔（7），/n-用于所述冷却剂的中间存储的分布腔（9），所述分布腔（9）通过至少一个贯通开口（13）连接到所述喷洒腔（7）以用来自所述分布腔（9）的冷却剂填充所述喷洒腔（7），/n-其中每个贯通开口（13）都被布置在所述分布腔（9）的上侧上并且位于所述分布腔（9）和所述喷洒腔（7）之间，/n-以及多个完全射流喷嘴（11），所述完全射流喷嘴（11）可被用来自所述喷洒腔（7）的冷却剂供应，通过所述完全射流喷嘴（11）中的每一个能沿输出方向（15）向所述被轧制材料（5）输出具有几乎恒定射流直径的冷却剂的冷却剂射流，/n-其中每个完全射流喷嘴（11）都包括管状喷嘴主体（19），所述喷嘴主体（19）包括布置在所述冷却棒（1）的靠上区域中的位于所述喷洒腔（7）中的开口端（21）以供应冷却剂到所述完全射流喷嘴（11）内，/n-其中，所述开口端（21）被布置在所述分布腔（9）的所述上侧的高度的上方。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170426 EP 17168241.21.一种用于冷却被轧制材料（5）的冷却棒（1），所述被轧制材料（5）在运输方向（3）上被移动，所述冷却棒（1）包括：
-可填充有冷却剂的喷洒腔（7），
-用于所述冷却剂的中间存储的分布腔（9），所述分布腔（9）通过至少一个贯通开口（13）连接到所述喷洒腔（7）以用来自所述分布腔（9）的冷却剂填充所述喷洒腔（7），
-其中每个贯通开口（13）都被布置在所述分布腔（9）的上侧上并且位于所述分布腔（9）和所述喷洒腔（7）之间，
-以及多个完全射流喷嘴（11），所述完全射流喷嘴（11）可被用来自所述喷洒腔（7）的冷却剂供应，通过所述完全射流喷嘴（11）中的每一个能沿输出方向（15）向所述被轧制材料（5）输出具有几乎恒定射流直径的冷却剂的冷却剂射流，
-其中每个完全射流喷嘴（11）都包括管状喷嘴主体（19），所述喷嘴主体（19）包括布置在所述冷却棒（1）的靠上区域中的位于所述喷洒腔（7）中的开口端（21）以供应冷却剂到所述完全射流喷嘴（11）内，
-其中，所述开口端（21）被布置在所述分布腔（9）的所述上侧的高度的上方。


2.如权利要求1所述的冷却棒（1），其特征在于，所述完全射流喷嘴（11）的喷嘴密度在横过所述运输方向（3）的方向上变化。


3.如前述权利要求中任一项所述的冷却棒（1），其特征在于，所述完全射流喷嘴（11）的出口直径（D）在横过所述运输方向（3）的方向上变化。


4.如前述权利要求中任一项所述的冷却棒（1），其特征在于，所述完全射流喷嘴（11）被布置在沿着横过所述运输方向（3）的方向上延伸的至少一个喷嘴排（23到25）中。


5.如前述权利要求中任一项所述的冷却棒（1），其特征在于，所述完全射流喷嘴（11）被布置在沿着横过所述运输方向（3）的方向上延伸的多个喷嘴排（23到25）中，并且还在于不同的喷嘴排（23到25）的所述完全射流喷嘴（11）沿着所述运输方向（3）被彼此错开地布置。


6.如权利要求4或5所述的冷却棒（1），其特征在于，每个喷嘴排（23到25）的彼此邻近的完全射流喷嘴（11）的喷嘴之间的距离（d）变化。


7.如前述权利要求中任一项所述的冷却棒（1），其特征在于，在所述喷洒腔（7）的边缘区域中布置至少一个用于引导由完全射流喷嘴（11）输出的冷却剂的冷却剂引导设备（12）。


8.一种用于冷却被轧制材料（5）的冷却设备（35），所述被轧制材料（5）...

【专利技术属性】
技术研发人员：E奥皮兹，L皮施勒，A塞林格，
申请(专利权)人：首要金属科技奥地利有限责任公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT