CN101594945B - 用于冷却金属带材的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于冷却金属带材(2)的在两个机架(3)之间的装置(1)，其中所述带材(2)通过平面结构的导向部件(4)导向，并在所述导向部件(4)下方设置有喷射部件(5)，该喷射部件通过所述导向部件(4)上的至少一个开孔(6)将冷却介质(7)引导到所述带材(2)的底面(8)上。为了实现改善喷射纹路，本发明规定，在所述导向部件(4)上开设至少两个沿着垂直于所述带材(2)的输送方向(F)的方向(Q)并排设置的开孔(6)，这些开孔呈细长形状，其中所述开孔(6)的纵轴线(9)与所述带材的输送方向(F)夹成一角度(α)。

Description

用于冷却金属带材的装置

技术领域

本发明涉及一种用于冷却金属带材的在两个机架之间的装置，其中带材通过平面结构的导向部件导向，并在导向部件下方设置有喷射部件，该喷射部件通过导向部件上的至少一个开孔将冷却介质引导到带材底面上。

背景技术

在热轧机中，为了对带材的表面温度施加影响，在机架之间安装有中间机架冷却装置。中间机架冷却装置主要完成两个任务：

其一为，它通过给带材表面喷涂以少量水来防止带材再次起磷。这种工作方式主要用在缓慢运转的第一机架之后。

另一个为，利用中间机架冷却装置在技术的工艺控制范围内来调节带材温度，以便通过给带材喷涂以为此所需要的水量来调节一定的材料特性。这种工作方式涉及所有机架。

其中重要的是，给尽可能大的表面喷涂以水。在两侧给带材喷涂以水的情况下，每个中间机架冷却装置通常必需的水量在大约80和280m³/h之间变化。其中水压在1和10bar之间。

为了在两个机架之间的冷却段的长度相同的情况下实现提高轧辊机架的冷却作用，EP 0 998 993 B1规定，在出口侧的轧辊间隙范围内，沿着每个工作辊的辊身的圆周范围使用定向的高压水流，将中间机架冷却装置与附加的轧辊冷却装置组合。其中在工作时，中间机架冷却装置和轧辊冷却装置分别相对于轧件表面或辊身无接触地密封。

DE 37 04 599 A1记载了一种用于冷却在水平的输送路径上运动的热的轧制带材的方法，其中液态冷却剂以层流的水幕形式从上方和下方喷涂到轧制带材上。为了保持冷却水消耗量较小，其中规定，水幕的宽度和厚度可以无级地且相互独立地调节。

根据EP 1 399 277 B1所披露的一种用于冷却和润滑轧辊机架的轧辊的方法，为了实现经济地冷却和润滑轧辊，视边界条件和要求而定，要么只涂敷润滑剂，要么只激活轧制带材冷却装置。

EP 1 624 078 A1公开了一种用于冷却带材的装置，其具有在带材下面朝向带材进给方向横向排列设置的喷嘴，这些喷嘴用于有待喷射到带材底面上的冷却水。为了创造有利的冷却条件，其中规定，每个横排的构造成平面喷射喷嘴的喷嘴都形成共同的中间喷射面，且在喷嘴的喷射范围内在旁侧设置有与带材邻接的遮盖装置。

WO 2005/115651 A1公开了使用冷却介质和基础油来冷却或润滑轧辊或轧件的一种方法和一种装置。为了实现改善在轧辊间隙中的润滑，冷却介质与基础油分开地涂敷到轧辊上，且仅仅基础油而没有水作为承载介质以相对于通常的量很小的量直接涂敷到轧件的整个宽度上。

根据在EP 1 527 829 A1和JP 2002239623 A中所记载的解决方案，冷却装置具有导向部件，在导向部件上开设有孔，以便确保冷却液体到达有待冷却的带材。

中间机架冷却装置特别是会产生如下问题，即无论压力最小还是最大都必须在有待冷却的带材上实现冷却液体喷射纹路，喷射纹路确保充分的遮盖，以避免在带材表面上形成条纹。

在此特别要注意下喷嘴梁上的、即在利用喷嘴梁在带材底面上喷射带材时所产生的喷射纹路。下喷嘴梁位于导向台的下面，有待冷却的带材在导向台上伸展。导向台的任务特别是要使带材在出口导向装置和撑套器之间水平地导向。

下喷嘴梁的喷射水必须经过导向台导向。这意味着，导向台必须设有用于冷却介质的穿流开孔。在此已表明，开设非特殊形状的开孔不会导致令人满意的效果。不对开孔进行特殊设计，就不会实现最佳的喷射纹路。另外，在开孔的形状并不特殊时，导向台会出现不允许的弱化。

发明内容

因此本发明的目的在于，对开头部分所述类型的中间机架冷却装置加以改进，从而通过在带材上、特别是在其底面上产生改善的喷射纹路来实现改善冷却，其中将实现沿着带材宽度和长度的均匀的冷却。

根据本发明，该目的的实现方式为，在导向部件上开设至少两个沿着垂直于输送方向的方向并排设置的开孔，这些开孔-沿着导向部件的俯视方向观察-呈细长形状，其中开孔的纵轴线与带材输送方向夹成一角度，其中至少两个开孔沿着垂直于输送方向的方向并排地设置。

该角度在此优选在10°和50°之间，特别优选在20°和40°之间。

通常情况下，在导向部件上开设多个并排设置的开孔。

导向部件上的这些开孔的长度优选至少为开孔宽度的两倍、优选至少为其三倍。

沿着开孔的纵轴线可以设置多个在喷射部件上的喷嘴。

在垂直于带材输送方向的方向上，优选这些开孔的横向延伸区段存在重叠度。由此在喷射冷却介质时实现最佳的喷射纹路。这些开孔的横向延伸区段如下设计，即一个开孔的沿着输送方向位于前面的端部在垂直于带材输送方向的方向上观察，朝向相邻开孔的一侧突出于相邻开孔的沿着输送方向位于后面的端部。

导向部件优选是这种公知的导向台；喷射部件最好是喷嘴梁。

采用本发明的对用于冷却金属带材的装置的设计，以有利的方式实现了使得构造成中间机架冷却装置的冷却装置能够以较长的长度给带材喷涂以冷却介质。另外确保了在垂直于带材输送或轧制方向的方向上的充分的遮盖，这既适合于压力较小的情况，又适合于压力较大的情况。

附图说明

附图中示出本发明的一个实施例。图中示出：

图1为用于冷却金属带材的装置的侧视图，该装置设置在两个机架之间；

图2为根据图1的视图，即该装置的导向台的俯视图，其中未示出设置在带材上方的喷嘴梁；和

图3为根据图1的剖视图B-B。

具体实施方式

图1中示出用于冷却金属带材2的装置1，该装置构造成中间机架冷却装置。它设置在两个机架之间，其中图1中仅示出一个机架3。

带材2如本已公知那样沿着轧制方向或输送方向F沿着导向台4(导向部件)导向。为了冷却经热轧的带材2，在导向台4的上方或下方设有上喷嘴梁13和下喷嘴梁5。上喷嘴梁13喷射带材的顶面；相应地，下喷嘴梁5喷射带材2的底面。喷嘴梁5和13分别具有多个喷涂冷却介质7(水)的喷嘴10。

设置有如下本已公知的各种不同的其它部件：

轧辊14形成轧辊间隙15，带材2穿过该轧辊间隙。在轧辊14的后面设有卫板16、17。来自上或下喷嘴梁18和19的喷射水经由这些导向部件16、17上的开孔喷射到带材表面上。

为了冷却轧辊14，设置有工作辊冷却装置20或21。

在导向台5的后面设有撑套器22。

下喷嘴梁5的喷射水经由导向台4上的开孔6喷射到带材2上。在此重要的是，在导向台4上开设有至少两个沿着垂直于带材2的输送方向F的方向Q并排设置的开孔6，这些开孔朝向导向台4的俯视方向观察为细长形状，其中开孔6的纵轴线9与带材的输送方向F夹成角度α。在本实施例中，该角度约为30°。

这种设计在图2中详细示出。可以看到多个并排设置的均为细长形状的开孔6。开孔6的纵轴线用9标记，且平行于导向台4的表面平面或者平行于带材2的平面伸展。

开孔6的长度L明显大于宽度B；长度L应至少为宽度B的两倍，优选至少为三倍。另外可以看到，各个开孔6沿着垂直于输送方向F的方向Q重叠。针对两个相邻的开孔6示出了重叠度b。这种情况还可借助两个开孔6′和6″看到，这两个开孔并排设置，且具有相应的前端或后端11和12。如果在开孔6′的前端11将开孔的端部朝向方向Q投影，则该端部就已经位于相邻开孔6″的后端区域12的横向延伸区段之后。这意味着，将实现完全横向重叠地给带材2喷射以冷却介质。

此外图2示出，沿着开孔6的纵轴线9前后相继地设置有多个喷嘴10，从而沿着这些开孔的纵向延伸区段确保冷却介质连续地流动。

由图3可见，下喷嘴梁5(上喷嘴梁13的情况与此类似)具有多个喷嘴10，这些喷嘴给带材2喷射以冷却介质。

通过对开孔、即冷却水穿流缝隙的所述设置或定向，确保了导向台的足够的强度，也就是说，导向台4不会有明显的在机械上的弱化。结合对喷嘴10在喷射条5上的相应的设置，由此可以在所有通常的工作条件下实现最佳的喷射纹路(Spritzbild)。

附图标记列表

1  用于冷却的装置

2  金属带材

3   机架

4   导向部件(导向台)

5   喷射部件(喷嘴梁)

6   开孔

7   冷却介质

8   底面

9   纵轴线

10  喷嘴

11  开孔的前端

12  开孔的后端

13  喷嘴梁

14  轧辊

15  轧辊间隙

16  出口导向装置

17  出口导向装置

18  喷嘴梁

19  喷嘴梁

20  工作辊冷却装置

21  工作辊冷却装置

22  撑套器

F   带材输送方向

Q   与带材输送方向水平且垂直的方向

α  角度

L   开孔长度

B   开孔宽度

b   重叠度

Claims (8)

1.一种用于冷却金属带材(2)的在两个机架(3)之间的装置(1)，其中所述带材(2)通过平面结构的导向部件(4)导向，并在所述导向部件(4)下方设置有喷射部件(5)，该喷射部件通过所述导向部件(4)上的开孔(6)将冷却介质(7)引导到所述带材(2)的底面(8)上，其特征在于，所述开孔(6)有至少两个，这些至少两个开孔(6)沿着垂直于所述带材(2)的输送方向(F)的方向(Q)并排设置在所述导向部件(4)上并且呈细长形状，其中所述至少两个开孔(6)的所有开孔的纵轴线(9)与所述带材的输送方向(F)夹成一角度(α)，其中所述至少两个开孔(6)的所有开孔以相同的角度(α)定向，其中在垂直于所述带材(2)的输送方向(F)的方向(Q)上，所述至少两个开孔(6)的所有开孔的横向延伸区段存在重叠度(b)，所述导向部件(4)上的这些至少两个开孔(6)的所有开孔的长度至少等于所述开孔(6)的宽度(B)的两倍。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述角度(α)在10°和50°之间。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述角度(α)在20°和40°之间。

4.如权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述导向部件(4)上的这些至少两个开孔(6)的所有开孔的长度至少等于所述开孔(6)的宽度(B)的三倍。

5.如权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，沿着所述开孔(6)的纵轴线(9)设置多个在所述喷射部件(5)上的喷嘴(10)。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述这些开孔(6)的横向延伸区段如下设计，即一个开孔(6′)的沿着输送方向(F)位于前面的端部(11)在垂直于所述带材(2)的输送方向(F)的方向(Q)上观察，朝向相邻开孔(6")的一侧突出于所述相邻开孔(6")的沿着输送方向(F)位于后面的端部(12)。

7.如权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述导向部件(4)是导向台。

8.如权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述喷射部件(5)是喷嘴梁。