專利名稱：一種層流分段冷卻裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種冷卻裝置，尤其涉及一種適用于冶金軋鋼生產(chǎn)線 的層流分段冷卻裝置。
背景技術：
國內(nèi)外鋼鐵企業(yè)的熱軋連軋機生產(chǎn)線都要使用到層流冷卻裝置，其主 要功能就是將精軋出口的帶鋼，根據(jù)巻取設定的目標溫度進行快速冷卻， 以保證帶鋼的產(chǎn)品性能。
以熱軋廠為例，其層流冷卻裝置共有76組冷卻集管(對應上下為一 組)。其中前68組為強冷段和主冷段，后8組為精冷段。 一般分為若干 個冷卻區(qū)，每個冷卻區(qū)都有各自的主冷段和精冷段的冷卻區(qū)串接而成，冷 卻區(qū)的主冷段又由若干組強冷集管組和若干組主冷集管組構成。層冷模型 在計算所需打開集管闊組時，按照主冷段從前往后，精冷段從后往前規(guī)則 進行設定。因此，根據(jù)終軋溫度到巻取溫度的設定溫降，主冷段的前4組 以及精冷段的后4組在每次設定都是需要打開的，因此基本上處于常開狀 態(tài)；每組集管的位置(距精軋最后機架)在基礎自動化控制中都有數(shù)據(jù)， 另外基礎自動化對于帶鋼在層流輥道上的位置都需要進行跟蹤。其冷卻控 制如下
首先，過程機根據(jù)設定的終軋溫度和巻取溫度，通過層冷模型計算， 確定主冷段和精冷段冷卻集管的打開組數(shù)，并下發(fā)指令給精軋基礎自動化 對水閥進行控制。
其次，當帶鋼出精軋最后機架由精軋后測溫儀測出帶鋼實際的終軋溫 度后，再對冷卻集管的打開組數(shù)進行相應的調節(jié)。
最后，當層冷后的巻取測溫儀測出帶鋼的實際巻取溫度后，根據(jù)設定 的巻取目標值動態(tài)對層流冷卻集管打開組數(shù)進行調節(jié)，以保證帶鋼的巻取 溫度在設定范圍內(nèi)。每個閥組的冷卻水量可控制帶鋼溫度為5度。
3根據(jù)巻取設定的目標溫度進行快速冷卻，同時也會對帶鋼的產(chǎn)品性能 造成一些負面的影響，例如對帶鋼板形和帶鋼邊部質量的影響等，從設備 維護和調整地角度看，導致負面影響的因素主要有2個1、無專用的集 管冷卻水位儀，依靠目測誤差較大；2、無專用裝置對集管冷卻水位進行 動態(tài)跟蹤。
熱軋帶鋼板形一直是用戶們特別關注的質量問題，板形質量優(yōu)劣直接 影響產(chǎn)品的使用，尤其是近年來隨著鋼鐵工業(yè)的迅猛發(fā)展，帶鋼產(chǎn)品應用 領域不斷拓展，用戶對其板形質量的要求也日益提高。
熱軋產(chǎn)線的不斷發(fā)展，生產(chǎn)品種、規(guī)格逐漸擴大，目前的產(chǎn)品結構與 以前已經(jīng)截然不同，以前以普碳鋼為主，目前主要生產(chǎn)微合金鋼和碳錳鋼。 現(xiàn)有的層流冷卻系統(tǒng)，隨著軋線軋制規(guī)格的不斷拓展和用戶對產(chǎn)品質量要 求的不斷提高，已經(jīng)不能滿足部分鋼種生產(chǎn)的需要，尤其是一些含有合金 元素的強度鋼(如BS600、 BS700、 B510L、 S45C、 SS400等)。這些強度 鋼在經(jīng)過層流冷卻區(qū)域以后，由于現(xiàn)有的層流冷卻系統(tǒng)存在著水壓不穩(wěn)、 水流分布不均勻等問題造成帶鋼的冷卻不均，從而導致帶鋼出現(xiàn)一系列板 形質量問題，在軋線生產(chǎn)過程中多次發(fā)現(xiàn)帶鋼由于冷卻不均造成的C翹， 和寬度方向冷卻不均造成的板形變化，尤其邊部溫度降低較大會在后續(xù)冷 卻過程中產(chǎn)生帶來雙邊浪趨勢的內(nèi)應力，給帶鋼的板形、機械性能、溫度 及相變在寬度方向的均勻性都會帶來很大影響。
為此，川崎制鐵有限公司在中國申請專利《金屬帶材的冷卻方法和裝 置》(申請
公開日1987.12.16，專利公開號CN87100594)，其層流冷卻 裝置采用由一對限定狹縫的平板部件組成的層流噴管，冷卻水流過此狹縫 形成一冷卻水屏柵.為調節(jié)該噴管內(nèi)的通道區(qū)域，該層流噴管的平板部件 至少有一個在垂直于冷卻水流動的方向上可以變形，至少有一個平板較好 地響應冷卻水壓力，引起通道區(qū)域變化，從而調節(jié)冷卻水通道區(qū)域。此方法 采用對層流冷卻集管邊部遮擋的方法，對帶鋼邊部溫度降低較大問題提供 了一個解決辦法，但該方法也存在不足之處，即在生產(chǎn)較窄帶鋼時，大量 冷卻水白白浪費，不利于生產(chǎn)資源的節(jié)約。
顯而易見，這種現(xiàn)有技術的缺點是
1、 對層流冷卻集管寬度不可調節(jié)，不能適用于多種板材的冷卻。2、 生產(chǎn)較窄帶鋼時，大量冷卻水白白浪費，不利于生產(chǎn)資源的節(jié) 約。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型申請的目的在于針對層流冷卻系統(tǒng)對帶鋼寬度方向存在著 冷卻分布不均勻的現(xiàn)象，提供一種層流分段冷卻裝置，能夠根據(jù)帶鋼不同寬 度的冷卻工藝要求，建立對應于帶材通道寬度的縫隙層流，實現(xiàn)層流冷卻區(qū) 域在寬度上的相應變化，用調節(jié)冷卻水在通道寬度方向上的區(qū)域，減少帶鋼邊 部的溫降，確保帶鋼的板形、機械性能、溫度及相變在寬度方向的均勻性。
為了達到上述目的，本實用新型提供的一種層流分段冷卻裝置，包括若 干組上噴層流管，每一組上噴層流管包括 一儲水管，沿垂直帶鋼運行方向 通過一對安裝板固定在帶鋼上方；若干集管，均布于各儲水管上； 一進水管，
連通儲水管頂部中央，還包括若干隔板，豎直設置在儲水管底部，且與儲
水管頂部保持距離。
優(yōu)選地，所述隔板到儲水管頂部的距離，自儲水管中間到儲水管兩邊遞減。
優(yōu)選地，所述若干隔板的高度根據(jù)儲水管的中央，依照排列順序分別對稱。
優(yōu)選地，在儲水管至少一側的每個隔板的上端部設有一感應器。
優(yōu)選地，所述感應器設置在隔板朝向儲水管中心的一側。
優(yōu)選地，所述感應器是一個防水的水位感應器。
優(yōu)選地，所述儲水管內(nèi)的頂部設有若干工藝孔，所述工藝孔的位置分布 在所述隔板的對應上方，每個工藝孔上連接一個蓋板。
優(yōu)選地，所述水位感應器設置有一數(shù)據(jù)線，所述蓋板上設有一通孔，所 述蓋板下部的水位感應器的數(shù)據(jù)線通過工藝孔以及蓋板上的通孔。
優(yōu)選地，所述儲水管的上端面豎直設置若干加強板。
優(yōu)選地，所述隔板之間的高度差A^D/(n+l) ， 其中，D為儲水管的直徑，n 為儲水管中隔板的總數(shù)。
本實用新型由于采用了以上技術方案，使之與現(xiàn)有技術相比，具有以下 優(yōu)點和積極效果本實用新型能夠根據(jù)帶鋼不同寬度的冷卻工藝要求，對應建立相應于帶 材通道寬度的縫隙層流，實現(xiàn)層流冷卻區(qū)域在寬度上的相應變化，從而調節(jié)冷 卻水在通道寬度方向上的區(qū)域，減少帶鋼邊部的溫降，確保帶鋼的板形、機
械性能、溫度及相變在寬度方向的均勻性；另外，本實用新型技術與現(xiàn)有的 邊部遮擋技術不同，在達到同樣效果的同時，能夠避免冷卻水資源的浪費。


此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本申請的 一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構 成對本實用新型的不當限定。
在附圖中-
圖1為本實用新型的結構示意圖。 圖2為本實用新型的側視圖。
附圖標號 [1]集管工藝孔 [9]安裝板 [13] c區(qū)域儲水管 [6]蓋板 [10] f區(qū)每 [14] b區(qū)每隔板 [7]進水管 [11] e區(qū)域 [15] a區(qū)域感應器 [8]加強板 [12] d區(qū)域
具體實施方式
以下結合附圖l一2來具體介紹一種本實用新型的較佳實施例。 如圖1、 2所示，本實用新型的一種層流分段冷卻裝置中，依照生產(chǎn)線長 度和要求布設的一組組上噴層流管分別通過安裝板9沿垂直帶鋼運行方向固 定在帶鋼上方，上噴層流管之間通過平行帶鋼運行方向的加強板8焊接，相 互定位。
每一組下噴層流管中的儲水管2與安裝板9固定。若干加強板8豎直置 于儲水管2的上端面，若干集管1均布于各儲水管2上。進水管7連通儲水 管2頂部中央。10塊隔板3豎直設置在儲水管2內(nèi)底部，且與儲水管2頂部保持距離；隔板3到儲水管2頂部的距離，自儲水管2中間到儲水管2兩邊 遞減；隔板3的高度根據(jù)儲水管2的中央，依照排列順序分別對稱。10塊隔 板3將儲水管2以及集管1分割成了等距離中心對稱部分的f區(qū)域10、 e區(qū) 域ll、 d區(qū)域12、 c區(qū)域13、 b區(qū)域14、 a區(qū)域15、 b區(qū)域14、 c區(qū)域13、 d區(qū)域12、 e區(qū)域ll、 f區(qū)域10共11個部分，同區(qū)域的距離間隔相同，同 區(qū)域與相鄰區(qū)域之間的隔板3的高度也相同。
隔板3之間的高低落差是根據(jù)層流冷卻水管內(nèi)徑、冷卻水寬度的控制精 度(由隔板的設置數(shù)量來實現(xiàn))來決定，各相鄰隔板的高度差為一個固定值， 可以平均設定高度差Ah二D/(n+l) (D為儲水管2的直徑，n為隔板數(shù))；還可以 根據(jù)帶鋼邊部冷卻流量控制的需要來進行差異化設置,通過各相鄰隔板的高 度差來調節(jié)，實現(xiàn)減少帶鋼邊部冷卻流量的目的。所述隔板3的數(shù)量、間距和 高度根據(jù)具體的生產(chǎn)線上需要的層冷精度的設定。
在朝向集水管中心的一側的每個隔板3的上端部設有一防水的水位感應 器4。儲水管2內(nèi)的頂部設有若干工藝孔5，所述工藝孔5的位置分布在所述 隔板3的對應上方，每個工藝孔5上連接一個蓋板6。水位感應器4設置有 一數(shù)據(jù)線，蓋板6上設有一通孔，所述蓋板6下部的水位感應器4的數(shù)據(jù)線 通過工藝孔5以及蓋板6上的通孔。
當冷卻水從進水管7流入儲水管2頂部中央后，依次填滿a區(qū)域、以及 兩邊的b區(qū)域、c區(qū)域、d區(qū)域、e區(qū)域、f區(qū)域，并通過每個區(qū)域所屬的集 管1下噴到帶鋼生產(chǎn)線，對帶鋼進行冷卻。由于各區(qū)域之間的隔板3的高度 各不相同，就使冷卻水量從中間到兩邊依次遞減，調節(jié)冷卻水在通道寬度方 向上的區(qū)域，減少帶鋼邊部的溫降，確保帶鋼的板形、機械性能、溫度及相 變在寬度方向的均勻性，滿足了帶鋼冷卻的要求；另外，本實用新型技術與 現(xiàn)有的邊部遮擋技術不同，在達到同樣效果的同時，能夠避免冷卻水資源的 浪費。
最后應當說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非 對其限制；盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細的說明，所屬領域 的普通技術人員應當理解依然可以對本實用新型的具體實施方式
進行修改 或者對部分技術特征進行等同替換；而不脫離本實用新型技術方案的精神， 其均應涵蓋在本實用新型請求保護的技術方案范圍當中。
權利要求1.一種層流分段冷卻裝置，包括若干組上噴層流管，每一組上噴層流管包括一儲水管(2)，沿垂直帶鋼運行方向通過一對安裝板(9)固定在帶鋼上方；若干集管(1)，均布于各儲水管(2)上；一進水管(7)，連通儲水管(2)頂部中央，其特征在于還包括若干隔板(3)，豎直設置在儲水管(2)底部，且與儲水管(2)頂部保持距離。
2. 如權利要求1所述的層流分段冷卻裝置，其特征在于所述隔板(3)到儲水管(2)頂部的距離，自儲水管(2)中間到儲水管(2)兩邊遞減。
3. 如權利要求2所述的層流分段冷卻裝置，其特征在于所述若干隔板(3) 的高度根據(jù)儲水管(2)的中央，依照排列順序分別對稱。
4. 如權利要求3所述的層流分段冷卻裝置，其特征在于在儲水管(2)至 少一側的每個隔板(3)的上端部設有一感應器(4)。
5. 如權利要求4所述的層流分段冷卻裝置，其特征在于所述感應器(4) 設置在隔板(3)朝向儲水管中心的一側。
6. 如權利要求5所述的層流分段冷卻裝置，其特征在于所述感應器(4) 是一個防水的水位感應器(4)。
7. 如權利要求6所述的層流分段冷卻裝置，其特征在于所述儲水管(2) 內(nèi)的頂部設有若干工藝孔(5)，所述工藝孔(5)的位置分布在所述隔 板(3)的對應上方，每個工藝孔(5)上連接一個蓋板(6)。
8. 如權利要求7所述的層流分段冷卻裝置，其特征在于所述水位感應器(4)設置有一數(shù)據(jù)線，所述蓋板(6)上設有一通孔，所述蓋板(6)下 部的水位感應器(4)的數(shù)據(jù)線通過工藝孔(5)以及蓋板(6)上的通孔。
9. 如權利要求1-8中任意一項所述的層流分段冷卻裝置，其特征在于所 述儲水管(2)的上端面豎直設置若干加強板(8)。
10. 如權利要求9所述的層流分段冷卻裝置，其特征在于所述隔板(3)之 間的高度差Al^D/(n+l);其中，D為儲水管(2)的直徑，n為儲水管(2) 中隔板(3)的總數(shù)。
專利摘要本實用新型介紹了一種層流分段冷卻裝置，包括若干組上噴層流管，每一組上噴層流管包括一儲水管，沿垂直帶鋼運行方向通過一對安裝板固定在帶鋼上方；若干集管，均布于各儲水管上；一進水管，連通儲水管頂部中央，還包括若干隔板，豎直設置在儲水管底部，且與儲水管頂部保持距離。本實用新型能夠根據(jù)帶鋼不同寬度的冷卻工藝要求，對應建立相應于帶材通道寬度的縫隙層流，實現(xiàn)層流冷卻區(qū)域在寬度上的相應變化，從而調節(jié)冷卻水在通道寬度方向上的區(qū)域，減少帶鋼邊部的溫降，確保帶鋼的板形、機械性能、溫度及相變在寬度方向的均勻性；另外，本實用新型技術與現(xiàn)有的邊部遮擋技術不同，在達到同樣效果的同時，能夠避免冷卻水資源的浪費。
文檔編號B21B45/02GK201357174SQ200920068019
公開日2009年12月9日 申請日期2009年2月24日 優(yōu)先權日2009年2月24日
發(fā)明者輝 柴, 軍 王 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司