CN109985909A - 带材边缘吹扫装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及带材边缘吹扫装置，具体而言，涉及用于吹扫沿运输方向(T)运动的带材(1)、优选从轧机机架输出的金属带材的装置(10)和方法，该带材具有两个边缘面(4、5)，它们垂直于带材平面(E)并且基本上平行于运输方向(T)延伸，其中，装置(10)具有一个或多个喷嘴(11、11a)，喷嘴能够形成气体流(L)，优选空气流，其至少部分平行地沿着两个边缘面(4、5)中的至少一个流动或指向该边缘面。

Description

带材边缘吹扫装置
技术领域
本发明涉及一种用于吹扫沿运输方向运动的带材、优选从轧机机架输出的金属带材的装置和方法。
背景技术
在制造轧制金属产品时，带材和/或辊隙加载有冷却剂和/或润滑剂。因此，从轧机机架输出的金属带材可被冷却液体和可能的其他残留物(例如润滑剂)润湿。出于该原因，通常通过用空气吹扫来使金属带材干燥。为此目的，使用带材吹扫装置，其具有多个以压缩空气运行的喷嘴，以便在一侧或两侧使金属带材干燥。
EP0873800A2说明了一种用于吹扫金属带材的装置，其中，装置除了中间区和两个边沿区的喷嘴之外具有这样的区段，该区段被称为带材边缘吹扫装置。带材边缘吹扫装置在带材吹扫装置的边沿区的区域中具有喷嘴梁，以便吹扫带材的边沿区域并且使之干燥。
在吹扫带材边缘时的困难之处在于：厚的带材的边缘没有充分干燥，由此可出现在退火之后变色的风险。对于厚带材，可在边缘处聚集大量液体，例如油，使得其在带材的卷绕状态中由于毛细作用而进入到卷圈之间，并且因此还进一步引起在带材的上表面和下表面的内部变色。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于吹扫在运输方向上运动的带材、优选地从轧机机架输出的金属带材的装置和方法，其尤其能够在厚的带材的情况下实现改善的带材边缘吹扫。
该目的通过具有权利要求1的特征的用于吹扫带材的装置以及具有权利要求10的特征的方法实现。有利的改进方案从本发明的从属权利要求、下文的附图以及优选的实施例的说明中得到。
根据本发明的装置用于吹扫在运输方向上运动的带材。带材优选地为金属带材。因此，带材例如可为从轧机机架输出的金属带材。带材具有两个边缘面，其垂直于带材平面并且基本上平行于运输方向延伸。应指出的是，应用的名称“边缘”和现有技术中不统一。因此可能意指主面的边沿区域。如果在上下文中提及“边缘”或“边缘面”，表示基本上垂直于带材平面伸延的面。在此，带材平面应为表示带材的主延伸的平面。因此，带材平面可为居中地在两个主面之间伸延并且与它们平行延伸的假想平面。主面和边缘面优选地形成垂直于运输方向的近似矩形的横截面。然而，不同于严格矩形的横截面是可行的。边缘面在垂直于带材平面的方向上的伸展限定带材的厚度。
装置具有一个或多个喷嘴，喷嘴设置成形成气体流，优选地空气流，其至少部分地平行地沿着两个边缘面中的至少一个流动或指向该边缘面。由此吹干边缘面。为此目的，力求得到稳定的气体流。但是，不能完全地排除不均匀性、更小的湍流等等，并且只要保持可靠地干燥一个或多个边缘面，这是没有问题的。为了使边缘面的液态残留物吹到其中一个主面上的可能性最小，吹扫优选地以例如明显小于15°的平的角度来进行。特别优选地，气体平行或基本上平行地沿着相关的边缘面流动。
装置能够尤其在带材很厚的情况下以简单的构造实现可靠地干燥一个或多个带材边缘。
喷嘴可以不同的方式实施。然而，优选的实施方式利用扁平射流喷嘴，因为其具有最小的气体消耗。因此，优选地，喷嘴中的至少一个构造为扁平射流喷嘴，其能够形成气幕，气幕与带材的至少一个边沿区域交叠，使得气体的一部分沿着相关的边缘面流动或指向该边缘面。换言之，气幕限定气体流的特别的形式，使得气体流在垂直于边缘面的方向上具有限定和稳定的伸展。气幕在该方向上优选不具有或仅仅具有很小的扩张，由此气体流具有基本上平行的流动特征。因此，正常情况下气体的一部分到达主面，而另一部分沿侧向旁经带材流动。以这种方式，不仅高效地干燥相关的边缘面，而且(在垂直于边缘面的方向上)补偿带材宽度或边缘面的位置的变化，而不需要麻烦地调整喷嘴。因为由于气幕在上文限定的延伸方向上具有近似平行的流动特性，不受边缘面位置的可能的改变影响地，始终有气体的一部分以明确规定的方式沿着边缘面流动或指向该边缘面。应指出的是，喷嘴和气体压力应如此来调节，即，待干燥的一个或多个面在所说明的流动特征之内。
优选地，扁平射流喷嘴具有多个开口，其如此设置，即，气幕具有基本上平行的流动特性。气幕可在带材平面的横截面中是近似线性的或还具有沿着运输方向的明显的伸展。为此目的，一个或多个扁平射流喷嘴的开口可线性或面状地布置。替代地或附加地，多个喷嘴可沿带材的运输方向布置。
优选地，喷嘴中的至少一个如此设置，即，气体流成角度地逆着运输方向到达带材，以便改善干燥成果。此时，气体流成角度地离开喷嘴，例如小于45°或优选地小于15°。
优选地，装置如此设置，即，每个喷嘴输出的体积流量为30至90Nm3/h，优选地约为70Nm3/h。为此目的，喷嘴可与一个或多个压缩气体源连接。通过所述喷嘴布置方案，尤其在使用扁平射流喷嘴的情况下，在沿侧向干燥厚的带材时实现极好的可靠性。同时可使气体消耗最小，因为喷嘴可以以3bar和10bar之间、优选地4至7bar的相对小的气体压力运行。
优选地，设置多个上文限定的喷嘴，其中，在带材平面的每个侧部上布置至少一个这种喷嘴，由此除了干燥一个或多个边缘面之外一起干燥两个主平面的边沿区域。为此目的，重要的是，没有取消在表面上相对的气体流。为了沿着边缘面获得稳定的、没有湍流的气体流，气体流的体积流量和/或流动速度可不同。替代地或附加地，气体流沿着运输方向的位置可不同和/或气体流可在运输方向上不同地倾斜，使得气体流旁经彼此。
优选地，除了上文限定的喷嘴之外设置一个或多个内部的喷嘴，其如此设置，即，喷嘴的气体流基本上完全到达一个或两个主面，由此有针对性地干燥主面。
和装置一样，根据本发明的方法用于吹扫在运输方向上运动的带材，该带材优选地为从轧机机架输出的金属带材。带材具有两个边缘面，它们垂直于带材平面并且基本上平行于运输方向延伸。根据该方法，至少一股气体流、优选空气流由喷嘴形成，其至少部分地平行地沿着两个边缘面中的至少一个流动或指向该边缘面。
优选地，气体流具有气幕的形式，其与带材的至少一个边沿区域交叠，使得气体的至少一部分沿着相关的边缘面流动或指向该边缘面，其中，气幕优选地具有基本上平行的流动特性。
优选地，气体流成角度地逆着运输方向到达带材。
优选地，气体流具有的体积流量为30至90Nm3/h，优选约为70Nm3/h。
优选地，多股气体流、优选地空气流由喷嘴形成，喷嘴至少部分地平行地沿着两个边缘面中的至少一个流动或指向该边缘面，其中，在带材平面的每个侧部上至少一股气体流指向带材。
优选地，喷嘴的气体流的体积流量和/或流动速度在带材平面的不同的侧部不同，和/或喷嘴的气体流在带材平面的不同的侧部上基本上旁经彼此，优选地，为此气体流沿着运输方向的位置不同，和/或气体流在运输方向上不同地倾斜。
关于装置所述的技术效果、优选的实施例和对现有技术的贡献同样地适用于方法。
装置和方法特别适合用于吹扫在冷轧或热轧领域中的相对厚的金属带材。本发明还可用在其他领域中，只要致力于可靠地干燥带材的边缘面。
从下文的优选的实施例的说明中得到本发明的其他优点和特征。在此说明的特征可单独地或以组合上文说明的特征中的一个或多个的方式来实现，只要特征不自相矛盾。下面参考附图说明优选的实施例。
附图说明
图1A以垂直于带材的运输方向的横截面示意性地示出了根据第一实施例的用于吹扫带材的装置的局部。
图1B示出了根据图1A的实施例的带材的边沿区域的放大图。
图2A以垂直于带材的运输方向的横截面示意性地示出了根据第二实施例的用于吹扫带材的装置的局部。
图2B示出了根据图2A的实施例的带材的边沿区域的放大图。
图3A示意性地示出了根据第二实施例的用于吹扫带材的装置的俯视图。
图3B示意性地示出了根据第二实施例的用于吹扫带材的装置的侧视图。
具体实施方式
下面借助附图说明优选的实施例。在此，相同、相似或功能相同的元件设有相同的附图标记并且部分地取消对这些元件的重复说明，以避免冗余。
图1A示意性地示出了用于吹扫带材1、例如从轧机机架(未示出)输出的金属带材的装置10的局部。图1B示出了根据图1A的实施例的带材1的边沿区域的放大图。
带材1沿着运输或输送方向T运动，运输或输送方向垂直于绘图平面。带材1具有两个平行伸延的主面2和3，它们在带材1非常薄的情况下近似处在相同的平面上并且因此限定带材平面。在带材1具有不可忽视的厚度的情况下，两个主面2和3平行于假想的带材平面E伸延，假想的带材平面居中地在主面2、3之间伸延并且平行于主面延伸。两个基本上平行的边缘面4和5垂直于两个主面2、3并且平行于运输方向T延伸。因此存在带材1的在附图中示出的矩形横截面。边缘面4、5的在垂直于带材平面E的方向上的伸展限定了带材1的厚度D。在该情况下，带材1优选地具有相对大的厚度D，例如大于1mm的厚度。带材1可在运输方向T上具有近似无限的伸展或确定的长度，该长度例如由带材材料通过轧制工艺的变形得到。
为了使带材1摆脱液态成分R，例如之前施加的冷却和/或润滑液体的残余物或其他残留物，在带材平面E的一个或两个侧部设置有喷嘴11，从而喷嘴将气体、优选空气吹向带材1的表面。在此，喷嘴11如此取向，即，气体流L对带材1的表面的液体R进行吹扫，以便使带材1干燥。由一个或多个压缩气体源(未示出)为喷嘴11供给压缩气体、优选压缩空气。为了使边缘面4和5干燥，喷嘴11中的一个或多个设置成使得其产生平行或在很大程度上平行于边缘面4、5伸延的气体流L。
在图1A和1B的实施例中，喷嘴11包括两个扁平射流喷嘴，其具有多个开口，使得相应的气体流L具有气幕、优选空气气幕的形式，气幕在垂直于边缘面4、5的方向上具有一定的伸展。气幕在该方向上不具有或仅具有很小的扩张并且与带材1的边沿区域交叠，使得气体的至少一部分基本上平行地沿着边缘面4和5流动。以这种方式高效地干燥边缘面4和5。
扁平射流喷嘴11可在垂直于边缘面4、5的方向上具有的伸展例如为30mm至70mm，优选地约为50mm，其中，在该方向上的开口的数量为10至20个，优选地例如为15。当然，对此没有限制，只要喷嘴11适合于形成具有近似平行的流动特性的气幕。
气幕可在带材平面E的横截面中是近似线性的或具有沿着运输方向T的明显的伸展。为了该目的，一个或多个扁平射流喷嘴11的开口可线性或面状地布置。替代地或附加地，多个喷嘴11可沿带材1的运输方向T布置。气体流L在运输方向T上的取向、即角度可合适地选择。优选地，在图1A和1B的实施例中气体流L逆着运输方向T指向，以便改善干燥效率。此时，气体流成角度地离开喷嘴，该角度例如小于45°或优选地小于15°。
在图2A和2B中示出了第二实施例，在其中构造为扁平射流喷嘴的喷嘴11a、11i设置在带材1的两个侧部上。喷嘴11a、11i包括内部的喷嘴11i和外部的喷嘴11a。外部的喷嘴11a如此布置和取向，即，其形成气幕的气体流L与带材1的相应的边沿区域交叠，使得气体的至少一部分基本上平行地沿着边缘面4和5流动。为此目的，重要的是，没有取消根据图2A在表面上相对的气体流L。为了获得沿着边缘面4、5的所引起的、稳定的、没有消失的气体流，如在图2B中通过箭头表示的那样，相反的气体流L的体积流量和/或流动速度可不同。
替代地或附加地，气体流L沿着运输方向T的位置可不同和/或气体流L可在运输方向T上不同地倾斜，使得气体流L旁经彼此。这从图3A和3B得悉，其相应示出了根据实施例的装置10的示意性的俯视图和侧视图。内部的喷嘴11i相对于外部的喷嘴11a在垂直于边缘面4、5的方向上布置成更加靠内，以便使主面2、3的边沿区域干燥。在图2B中通过箭头表示运走残留的液体R。
通过按所述地布置扁平射流喷嘴11、11a、11i，在沿侧向干燥相对厚的带材1时实现极好的可靠性。此外，可使气体消耗最小化，因为喷嘴11、11a、11i相比于传统的高压喷嘴可以更低的气体压力运行。每个喷嘴11、11a、11i的体积流量为30至90Nm3/h、优选地约70Nm3/h已经证实为是合适的，其中，需要的空气量尤其取决于带材1的厚度D、液态残留物R的类型和量。借助于扁平射流喷嘴11、11a、11i形成气幕还在以下方面是有利的：(在垂直于边缘面4、5的方向上)补偿带材宽度或边缘面4、5的位置的改变，而不需要重新调整喷嘴11、11a、11i。
阐述的装置10特别适合于干燥厚度D大于1mm，优选在2mm和8mm之间的带材1的带材边缘。技术上有效的是，自0.7mm的厚度D开始使用该装置。该装置必要时可与用于干燥主面2、3的传统的带材吹扫装置组合。装置10还可为多级吹扫装置的一部分，例如以便实现具有不同的喷嘴类型和/或喷嘴布置的级联式吹扫装置。
只要可用，在实施例中示出的所有单个特征可彼此组合和/或替换，而没有脱离本发明的范围。
附图标记列表
1 带材
2、3 主面
4、5 边缘面
10 用于吹扫带材的装置
11 喷嘴
11a 外部的喷嘴
11i 内部的喷嘴
T 运输方向
D 带材的厚度
E 带材平面
L 气体流
R 在带材上的液态残留物

Claims (15)

1.用于吹扫沿运输方向(T)运动的带材(1)、优选地从轧机机架输出的金属带材的装置(10)，所述带材具有两个边缘面(4、5)，所述边缘面垂直于带材平面(E)并且基本上平行于所述运输方向(T)延伸，其中，所述装置(10)具有一个或多个喷嘴(11、11a)，该喷嘴能够形成气体流(L)，优选地形成空气流，所述气体流至少部分平行地沿着所述两个边缘面(4、5)中的至少一个边缘面流动或指向至少一个边缘面。
2.根据权利要求1所述的装置(10)，其特征在于，所述喷嘴(11、11a)中的至少一个为扁平射流喷嘴，该扁平射流喷嘴能够形成气幕，该气幕与所述带材(1)的至少一个边沿区域交叠，使得气体的一部分沿着相关的边缘面(4、5)流动或指向相关的边缘面。
3.根据权利要求2所述的装置(10)，其特征在于，所述扁平射流喷嘴(11、11a)具有多个开口，所述开口设置成使得所述气幕具有基本上平行的流动特性。
4.根据上述权利要求中任一项所述的装置(10)，其特征在于，所述至少一个喷嘴(11、11a)设置成使得所述气体流(L)成角度地逆着运输方向(T)到达所述带材(1)。
5.根据上述权利要求中任一项所述的装置(10)，其特征在于，所述装置设置成使得所述至少一个喷嘴(11、11a)输出的体积流量为30至90Nm3/h，优选地约为70Nm3/h。
6.根据上述权利要求中任一项所述的装置(10)，其特征在于，多个喷嘴(11a)设置和布置成分别形成气体流(L)，优选地分别形成空气流，该气体流至少部分平行地沿着所述两个边缘面(4、5)中的至少一个边缘面流动或指向至少一个边缘面，其中，在所述带材平面(E)的每侧布置至少一个这种喷嘴(11a)。
7.根据权利要求6所述的装置(10)，其特征在于，所述喷嘴(11a)设置成喷嘴(11a)的气体流(L)的体积流量和/或流动速度在所述带材平面(E)的不同的侧部上不同。
8.根据权利要求6或7所述的装置(10)，其特征在于，所述喷嘴(11a)设置成喷嘴(11a)的气体流(L)在所述带材平面(E)的不同的侧部上基本上旁经彼此，其中，优选地，所述气体流(L)沿着所述运输方向(T)的位置不同和/或所述气体流(L)沿运输方向(T)不同地倾斜。
9.根据上述权利要求中任一项所述的装置(10)，其特征在于，还设置有一个或多个内部的喷嘴(11i)，所述内部的喷嘴设置成其气体流基本上完全到达一个或两个主面(2、3)。
10.用于吹扫沿运输方向(T)运动的带材(1)、优选地从轧机机架输出的金属带材的方法，所述带材具有两个边缘面(4、5)，所述边缘面垂直于带材平面(E)并且基本上平行于所述运输方向(T)延伸，其中，由喷嘴(11、11a)形成至少一股气体流(L)、优选空气流，所述气体流至少部分平行地沿着所述两个边缘面(4、5)中的至少一个边缘面流动或指向至少一个边缘面。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述气体流(L)具有气幕的形式，该气幕与所述带材(1)的至少一个边沿区域交叠，使得气体的至少一部分沿着相关的边缘面(4、5)流动或指向相关的边缘面，其中，所述气幕优选地具有基本上平行的流动特性。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述气体流(L)成角度地逆着运输方向(T)到达所述带材(1)。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其特征在于，所述气体流(L)具有的体积流量为30至90Nm3/h，优选地约为70Nm3/h，。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的方法，其特征在于，由喷嘴(11a)形成多股气体流(L)、优选空气流，所述气体流至少部分平行地沿着所述两个边缘面(4、5)中的至少一个边缘面流动或指向至少一个边缘面，其中，在所述带材平面(E)的每个侧部上使至少一股气体流(L)指向所述带材(1)。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，优选地通过使所述气体流(L)沿着所述运输方向(T)的位置不同和/或使所述气体流(L)在运输方向(T)上不同地倾斜，使得喷嘴(11a)的气体流(L)的体积流量和/或流动速度在所述带材平面(E)的不同的侧部上不同，和/或使得喷嘴(11a)的气体流(L)在所述带材平面(E)的不同的侧部基本上旁经彼此。
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