一种薄规格中厚板离线热处理汽雾冷却系统，包括供水、供气、汽雾喷嘴和控制系统，其特征在于，汽雾喷嘴沿输送辊道在辊道缝隙间上下对称布置，上喷嘴和上辊道固定在移动上框架上，下喷嘴固定在固定框架上；供水、气系统分别经分流集水、气管路进入汽雾喷嘴，供水管路上设置开闭阀、流量计、调节阀，提供稳定、可控的冷却水由喷嘴侧向导入喷嘴内层储水腔中；控制系统由经验管理系统和PLC系统组成，经验管理系统制定汽雾冷却策略和冷却规程，并将冷却规程下发到PLC系统执行，PLC系统实现喷嘴冷却强度调节和喷水状态调节。本发明专利技术能够解决目前薄规格中厚板离线淬火采用高压水射流冷却产生的冷却不均的问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于热处理设备和工艺
，涉及一种薄规格中厚板离线热处理汽雾冷却系统。
技术介绍
目前，薄规格中厚板(4mnT8mm)离线淬火(固溶)主要采取水淬，利用高压水射流冲击钢板表面，产生强化换热效果。这种冷却方式对于薄规格钢板瞬间冷却强度极大，易产生冷却不均和板形问题，降低了成品合格率，加大了生产过程控制的难度。与此同时，汽雾冷却已在冶金行业各个领域广泛应用。汽雾冷却多用在板坯连铸机二冷段冷却和转炉炉体冷却上，在中厚板生产领域，主要应用于中间坯冷却和轧后控制冷却方面。作为控冷系统的一部分，汽雾冷却在提高产品性能、改善表面质量、提高生产效率等方面发挥着重要作用。把汽雾冷却移植到中厚板离线淬火(固溶)领域，利用其冷却均勻性好、冷却强度较高压水直接射流冲击小的特点，进行薄规格中厚板淬火(固溶)处理将是一条可行之路。然而，目前在薄规格中厚板淬火(固溶)领域，汽雾冷却系统的应用尚属空白。专利CN201534173U，公开了一种中厚板轧机轧后汽雾冷却装置，与同类轧后汽雾冷却装置相比冷却能力更强、雾化效果更好、冷速调节范围更宽。但该装置的目的是控制冷却，与本专利技术涉及的薄规格中厚板淬火(固溶)无论从冷却强度要求还是冷却均勻性要求均有较大差距，且该装置控制手段较少，不足以达到冷却参数精确控制以及冷却路径控制的要求，与本专利技术涉及内容无关。专利CN101642780A，公开了一种中间坯冷却系统及冷却控制工艺，在粗轧机和精轧机间设置汽雾冷却装置，通过控制集管喷射水雾控制中间坯冷却过程。该系统自动化程度比较高，检测手段比较完备。由于该系统设计的主要目的是降低中间坯温度，不需要精确的温降速率控制和钢板板形控制，因此，喷嘴设计较简单，并未过多考虑冷却均勻性问题。 该专利技术无论从设计目的、实施方式还是使用环境均与本专利技术差别较大。专利CN201437129U，公开了一种冷轧常化汽雾式冷却系统，在每排冷却水管上安装水流量传感器、水流量调节阀和水流量调节仪，利用计算机精确控制水量，实现流量分路控制。该系统将主要目标放在水量精确控制上，较少的涉及喷嘴结构的技术创新以及冷却策略的制定，专利涉及的
较窄，与本专利技术关系不大。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种薄规格中厚板离线热处理汽雾冷却系统，雾化效果好、 冷却均勻性好、冷却强度调节范围宽、冷却参数控制精确以及能提供冷却策略，能够解决目前薄规格中厚板离线淬火(固溶)采用高压水射流冷却产生的冷却不均和板形问题。—种薄规格中厚板离线热处理汽雾冷却系统，包括供水、供气、汽雾喷嘴和控制系统，其特征在于，汽雾喷嘴沿输送辊道在辊道缝隙间上下对称布置，上喷嘴和上辊道固定在移动上框架上，下喷嘴固定在固定框架上；供水、气系统分别经分流集水、气管路进入汽雾喷嘴，供水管路上设置开闭阀、流量计、调节阀，提供稳定、可控的冷却水由喷嘴侧向导入喷嘴内层储水腔中，供气系统提供的恒定、可控的冷却空气由喷嘴两端导入喷嘴外层储气腔中，带有一定压力和初速度的水和空气在喷嘴出口处混合碎化后形成水雾，水雾以一定的初速度和喷射角沿缝隙喷嘴喷出，高速雾滴刺穿高温钢板表面蒸汽膜，与钢板表面直接液固换热；控制系统由经验管理系统和PLC系统组成，经验管理系统制定汽雾冷却策略和冷却规程，并将冷却规程下发到PLC系统执行，PLC系统通过调节供水供气压力比和流量比、 上下喷嘴供水水量比、上喷嘴喷射距离、上下喷嘴喷射角和通板速度，实现喷嘴冷却强度调节和喷水状态调节。一种薄规格中厚板离线热处理汽雾冷却系统，其特征在于，供水系统包括分流集水管(1)、分供水管(22)、喷嘴进水口(15)、汽雾上喷嘴(7)和汽雾下喷嘴(7’)，由安装在分流集水管(1)上的压力传感器(16)和泄压保压管路(17)上的调节阀(18)组成供水压力闭环控制系统，通过PID控制实现水压实时调整，供水压力为0. 2MPa^0. 4MPa,水温为 0°C 32°C ；安装在供水管路上的流量计C3)和流量调节阀(4)组成流量闭环控制系统，通过Fuzzy-PID控制实现水量实时调整。一种薄规格中厚板离线热处理汽雾冷却系统，其特征在于，供气系统由汽雾风机 (5)、风机变频器(6)和供气管路(11)组成，供给的冷却空气依次通过分流集气管(8)、流量计(9)、开闭阀(10)、金属软管(12)、喷嘴入气口 05)进入储气腔，供气压力为4KPiT8KPa; 为保证供气系统按设定值提供恒压空气，由安装在分流集气管上的压力传感器(19)和汽雾风机变频器(6)组成供气压力闭环控制系统，通过PID控制实现供气压力实时调整；为精确调节供气总量，由安装在供气管路上的流量计(9)和汽雾风机变频器(6)组成供气流量闭环控制系统，通过Fuzzy-PID控制实现供气量实时调整。一种薄规格中厚板离线热处理汽雾冷却系统，其特征在于，汽雾喷嘴的结构缝隙喷嘴长2. 8nT3. 5m，外层储气腔环绕包裹在内层储水腔04)外侧，两腔体仅在喷嘴下方缝隙处联通；阻尼装置(XT)由两层筛板组成在内层储水腔04)中，靠近进水侧筛板透水孔稀疏、孔径大，靠近出水侧筛板透水孔稠密、孔径小；内层储水腔04)缝隙喷嘴位于垂直缘中心线，出水缝宽2mm，出气缝对称布置于出水缝隙喷嘴外缘两侧，每个出气缝宽1. 5mm。一种薄规格中厚板离线热处理汽雾冷却系统，其特征在于，固定在移动上框架 (20)上的上喷嘴(7)和上辊道(14)通过提升电机随移动上框架OO)上下移动，调节上喷嘴喷射距离，上喷嘴喷射距离调节范围为30mnT400mm，下喷嘴(7’)喷射距离固定为 40mm ο一种薄规格中厚板离线热处理汽雾冷却系统，其特征在于，汽雾喷嘴平行于输送辊道连续布置4飞组，每组喷嘴包括上下对应的两个喷嘴，上喷嘴(7)安装在上辊道14间， 下喷嘴(7’ )安装在下辊道间，输送辊道速度可调，调节范围为0. 05m/s^0. 6m/s。一种薄规格中厚板离线热处理汽雾冷却系统，其特征在于，经验管理系统将设备中的多组汽雾喷嘴沿钢板前进方向分成4个冷却段，依次为预冷段、常规冷却段、强化冷却段和次强化冷却段，通过制定汽雾冷却策略和冷却规程，实现冷却路径控制和终冷温度控制，冷却策略包括设定各组喷嘴开闭状态、喷嘴冷却强度、喷嘴喷水状态和各冷却区冷却时间，冷却规程包括各冷却段开闭、水量、水比、供水压力、供气总量、供气压力、喷射距离和通板速度的设定值；PLC系统通过精确调节单个喷嘴供水供气压力比和流量比、上下喷嘴供水水量比、上喷嘴喷射距离、上下喷嘴喷射角和通板速度，实现喷嘴冷却强度调节和喷水状态调节。一种薄规格中厚板离线热处理汽雾冷却系统，其特征在于，经验管理系统根据设定的钢种、钢板规格、开冷温度、终冷温度和冷却速度，调取调试好的作业规程并下发到汽雾系统PLC中；作业规程的制定基于多次调试数据的综合分析。所述汽雾冷却系统是汽雾冷却在薄规格中厚板离线淬火(固溶)领域创新性应用， 具有如下优点采用独特结构的汽雾冷却喷嘴，水气在缝隙喷嘴处混合碎化后喷出，雾化效果好、冷却均勻性好，有效的解决了薄规格中厚板离线淬火(固溶)时产生的冷后钢板表面温度分布不均和板形问题，与薄规格中厚板(4mnT8mm)离线淬火(固溶)
目前的国标工艺水平相比提高了生产效率和产品成材率。供水系统采用供水本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种薄规格中厚板离线热处理汽雾冷却系统，包括供水、供气、汽雾喷嘴和控制系统，其特征在于，汽雾喷嘴沿输送辊道在辊道缝隙间上下对称布置，上喷嘴和上辊道固定在移动上框架上，下喷嘴固定在固定框架上；供水、气系统分别经分流集水、气管路进入汽雾喷嘴，供水管路上设置开闭阀、流量计、调节阀，提供稳定、可控的冷却水由喷嘴侧向导入喷嘴内层储水腔中，供气系统提供的恒定、可控的冷却空气由喷嘴两端导入喷嘴外层储气腔中，带有一定压力和初速度的水和空气在喷嘴出口处混合碎化后形成水雾，水雾以一定的初速度和喷射角沿缝隙喷嘴喷出，高速雾滴刺穿高温钢板表面蒸汽膜，与钢板表面直接液固换热；控制系统由经验管理系统和PLC系统组成，经验管理系统制定汽雾冷却策略和冷却规程，并将冷却规程下发到PLC系统执行，PLC系统通过调节供水供气压力比和流量比、 上下喷嘴供水水量比、上喷嘴喷射距离、上下喷嘴喷射角和通板速度，实现喷嘴冷却强度调节和喷水状态调节。2.如权利要求1所述的一种薄规格中厚板离线热处理汽雾冷却系统，其特征在于， 供水系统包括分流集水管(1)、分供水管(22)、喷嘴进水口(15)、汽雾上喷嘴(7)和汽雾下喷嘴(7’)，由安装在分流集水管(1)上的压力传感器(16)和泄压保压管路(17)上的调节阀(18)组成供水压力闭环控制系统，通过PID控制实现水压实时调整，供水压力为 0. 2MPa^0. 4MPa，水温为0°C 32°C；安装在供水管路上的流量计(3)和流量调节阀(4)组成流量闭环控制系统，通过Fuzzy-PID控制实现水量实时调整。3.如权利要求1所述的一种薄规格中厚板离线热处理汽雾冷却系统，其特征在于，供气系统由汽雾风机( 、风机变频器(6)和供气管路(11)组成，供给的冷却空气依次通过分流集气管(8)、流量计(9)、开闭阀(10)、金属软管(12)、喷嘴入气口 05)进入储气腔，供气压力为4KPiT8KPa ；为保证供气系统按设定值提供恒压空气，由安装在分流集气管上的压力传感器(19)和汽雾风机变频器(6)组成供气压力闭环控制系统，通过PID控制实现供气压力实时调整；为精确调节供气总量，由安装在供气管路上的流量计(9)和汽雾风机变频器(6)组成供气流量闭环...
【专利技术属性】
技术研发人员：王昭东，袁国，付天亮，王黎筠，王国栋，韩毅，李勇，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。