本发明专利技术公开了一种集约化热卷连续热处理的全气雾式冷却装置，包括设于均热炉后道位置冷却区内的多组气雾冷却机构，所述气雾冷却机构分布于带钢的上、下表面侧，并位于各对压辊之间的位置；每组所述气雾冷却机构包括多根气雾冷却梁，每根所述气雾冷却梁上设有喷嘴结构；所述气雾冷却梁及其喷嘴的压力和流量由PLC在线控制。本发明专利技术还公开了一种集约化热卷连续热处理的雾水混合式装置，包括所述的全气雾式冷却装置、以及设于相邻两根所述气雾冷却梁之间的压力水淬喷箱。本发明专利技术提供高冷速的全气雾式、雾水混合式冷却装置，以生产实现高强钢的集约化连续热处理生产。钢的集约化连续热处理生产。钢的集约化连续热处理生产。
【技术实现步骤摘要】
集约化热卷连续热处理的全气雾式、雾水混合式冷却装置
[0001]本专利技术涉及热处理
，更具体地说，涉及一种集约化热卷连续热处理的全气雾式、雾水混合式冷却装置。
技术介绍
[0002]为适应绿色制造、低碳经济、环保政策形势，工程机械、自卸车、重型卡车、运钞车等逐渐向产品结构轻量化、升级换代、长寿命等方面转变，更高强度、更高耐磨、更长寿命的高强产品需求大幅提升，2～6mm厚热轧薄规格超高强钢领域展现了巨大市场空间。
[0003]在热连轧条件下，在线淬火生产千兆级薄规格超高强钢需要较高的冷速和较低的卷取温度，目前中低温卷取温度不受控，带钢板形控制难度大，组织和性能均匀性差，无法满足高性能和高板形的高强钢市场需求。同时，薄规格热轧速度高，对通板稳定性和卷取设备安全均会带来不利影响。因此，薄规格超高强钢不宜采用热连轧在线淬火方式生产。
[0004]目前国内外普遍通过离线热处理方式生产薄规格超高强钢，即热卷开平切板后，以单张钢板的形式再进行加热、淬火、回火等热处理。淬火机一般采用水冷淬火，配置高压狭缝喷射和压力喷射，通过调节上下水比、钢板走速及框架高度来优化淬火板形，钢板走速最大可以达到75m/min，基本不需要考虑淬火过程中的返温形成回火马氏体引起的性能问题。该生产方式技术成熟、质量稳定，但投资大、占地广、流程长，并且单张形式生产效率低，生产成本高。
[0005]而集约化热卷连续热处理技术可以大幅缩短机组占地、提高生产效率、降低能耗、减少环境污染，是一种绿色的生产技术。但是采用集约化的产线布局使得热卷走速较慢，一般小于10m/min，并且走速不可调节，在连续淬火过程中容易返温形成回火马氏体引起性能问题，并且薄规格钢卷使用水淬冷速过大，均匀性差，不仅容易淬裂，而且板形难以控制，给淬火装置选型和工艺布局设计带来很大难度。
[0006]在现有的专利申请种，如中国专利CN102492824A公开了一种高强钢连续热处理的冷却方法，采用喷气缓冷+气雾冷却+狭缝喷嘴水冷的冷却方法，主要针对冷轧钢卷的连退热处理淬火，厚度小于2mm，带钢走速较快，冷却线布置较长。对于2～6mm厚规格低走速热卷的连续淬火，气雾冷却速率不足(气雾冷却速度10～15℃/s，喷水冷却40℃/s)，且易返温引起性能问题，而水冷淬火则容易淬裂，且狭缝喷嘴流量调节范围较小，无法满足柔性淬火和多路径淬火需要。
[0007]如中国专利CN102424902A公开了一种高强度钢带或钢板的连续热处理方法，描述了热轧钢卷或钢板从加热、淬火到回火的热处理工艺过程，淬火工艺采用了气水混合冷却装置，其喷头可以实现由气水混合到完全喷水的可调节控制。其专利没有进一步描述喷头装置的细节、参数及布局设计，从实施列来看，对于3mm带钢，其气雾冷却只能达到10℃/s的冷速，达不到高强钢需要的工艺冷速，另外，喷头要实现从气雾到喷水的可调节，冷却均匀性上难以保证。
[0008]如中国专利CN101935750A公开了一种高性能钢板热处理机组生产工艺，但只是提
到使用了气雾冷却段，未描述气雾冷却段的布置、参数等任何细节，也没说明其气雾段所能达到的冷速，其对冷却速率的控制也仅是通过调整每排气雾喷管的“开/关”位置来调节，没有在横向(带钢宽度方向)上的“边、中、边”控制，没有对气和水的压力、流量等的精细化控制。
[0009]如中国专利CN1413779A公开了一种中厚板在线中温区以下冷却系统，然而其冷却速度只有1～5℃/s，且只应用在550℃以下工况，无法满足生产高强钢的需求。
[0010]如中国专利CN106350640A公开了一种对冷轧带钢进行连续淬火的方法，只是从工艺的角度提到了使用气雾冷却，未描述气雾冷却段的布置、参数等任何细节。
[0011]如中国专利CN109022734A公开了一种带钢在线热处理装置和热处理方法，用的是“超快冷段+层冷段”，没有涉及气雾冷却。
[0012]如中国专利CN102327831A公开了一种用于板带材冷却的气
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雾喷管，该专利技术着眼于将气雾喷嘴与其后的气、水喷管组合到一起，形成一体的非标件。但其实不如用标准结构形式的气雾喷嘴来的实际，标准结构形式的喷嘴的安装接口都相同，能增加互换性，更重要的是采用标准结构形式便于根据不同冷却需求来灵活更换不同的气雾喷嘴，可灵活地满足不同的工艺需求。
[0013]又如中国专利CN102424902A公开了一种薄规格中厚板离线热处理汽雾冷却系统，该专利技术描述了一种非标的缝隙喷嘴用于进行气雾冷却，没有说明实际冷速，其每组冷却梁上下各一个缝隙喷嘴，没有“边中边”调节功能，难以控制板带宽度方向上的缝隙精度和冷却速度；而且其缝隙宽度固定，冷却速度难以根据工艺需要进行调节。
[0014]从上述已申请的专利和现场实际应用情况来看，压力水淬的冷速最高，适用于厚板或厚管，但对薄带钢淬火来说其冷速过快，容易引起淬裂，均匀性也难以保证，因此很难控制板形。而冷轧连退普遍应用的气雾冷却技术虽然冷却均匀性较好，但其冷速偏低，只适用于2mm以下的极薄规格，无法满足2～10mm厚的热卷淬火的所需的高冷速需求。
[0015]目前尚无成熟的热卷连续热处理的淬火冷却装置和控制方法的应用，尤其是2～10mm带钢低走速的集约化连续热处理的淬火冷却装置与控制方法更是空白。
[0016]经仔细分析，气雾冷却的特点在于：虽然其冷速稍低于水淬，但其冷却均匀性很好，而且能通过在线调节压力和流量来实现对冷速的精确控制。如果仔细分析气雾冷却的机理，进而对气雾冷却装置进行深度优化，应能大幅提升其冷却能力，从而满足薄规格热钢卷的连续热处理所要求的快速&均匀冷却的需要。
技术实现思路
[0017]针对现有技术中存在的上述缺陷，本专利技术的目的是提供一种集约化热卷连续热处理的全气雾式、雾水混合式冷却装置，提供高冷速的全气雾式、雾水混合式冷却装置，以生产实现高强钢的集约化连续热处理生产。
[0018]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0019]一方面，一种集约化热卷连续热处理的全气雾式冷却装置，包括设于均热炉后道位置冷却区内的多组气雾冷却机构，所述气雾冷却机构分布于带钢的上、下表面侧，并位于各对压辊之间的位置；
[0020]每组所述气雾冷却机构包括多根气雾冷却梁，每根所述气雾冷却梁上设有喷嘴组
件；
[0021]所述气雾冷却梁、所述喷嘴组件的压力和流量由PLC在线控制。
[0022]较佳的，所述喷嘴组件包括进水管、压缩空气进气管，以及分别接通所述进水管和所述压缩空气进气管的多排气雾喷嘴；
[0023]所述气雾喷嘴的扇形射流均朝所述带钢的表面设置。
[0024]较佳的，所述气雾喷嘴为内混式喷嘴或外混式喷嘴。
[0025]较佳的，所述气雾喷嘴为扇形喷嘴，所述气雾喷嘴的扇形射流和/或所述气雾喷嘴在所述带钢宽度方向上的偏转角为15
°
～60
°
。
[0026]本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种集约化热卷连续热处理的全气雾式冷却装置，其特征在于：包括设于均热炉后道位置冷却区内的多组气雾冷却机构，所述气雾冷却机构分布于带钢的上、下表面侧，并位于各对压辊之间的位置；每组所述气雾冷却机构包括多根气雾冷却梁，每根所述气雾冷却梁上设有喷嘴组件；所述气雾冷却梁、所述喷嘴组件的压力和流量由PLC在线控制。2.根据权利要求1所述的集约化热卷连续热处理的全气雾式冷却装置，其特征在于：所述喷嘴组件包括进水管、压缩空气进气管、以及分别接通所述进水管和所述压缩空气进气管的多排气雾喷嘴；所述气雾喷嘴的扇形射流均朝所述带钢的表面设置。3.根据权利要求2所述的集约化热卷连续热处理的全气雾式冷却装置，其特征在于：所述气雾喷嘴为内混式喷嘴或外混式喷嘴。4.根据权利要求2所述的集约化热卷连续热处理的全气雾式冷却装置，其特征在于：所述气雾喷嘴为扇形喷嘴，所述气雾喷嘴的扇形射流和/或所述气雾喷嘴在所述带钢宽度方向上的偏转角为15
°
～60
°
。5.根据权利要求2所述的集约化热卷连续热处理的全气雾式冷却装置，其特征在于：所述进水管上设有两排或两排以上双数的所述气雾喷嘴。6.根据权利要求1所述的集约化热卷连续热...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱健桦，吴建峰，温识博，张志超，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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