進(jìn)入左噴箱I和右噴箱2內(nèi)，然后經(jīng)過均勻分布的突出的窄縫噴嘴陣列加速，從突出式噴嘴的唇部噴吹，垂直的撞擊帶鋼5的表面。由于帶鋼5是固體表面，因此，氣體撞擊后會沿帶鋼5表面流動一段距離，然后沿與噴出速度相反的方向反彈到噴箱面板上。窄縫噴嘴陣列間錯布置，在相鄰的兩個突出式噴嘴中，有一個凹陷的空間區(qū)域被稱為噴箱溢流區(qū)4，該噴箱溢流區(qū)4是用來給撞擊帶鋼5后氣體作為逃逸通道的。當(dāng)氣體反彈到該噴箱溢流區(qū)4后，再沿噴箱的寬度方向(也是帶鋼5的寬度方向)從兩側(cè)流出工作區(qū)域，并被排廢風(fēng)機(jī)抽走，具體走向如圖4中的有箭頭的曲線所示。
[0025]這種流動方式的弊端是，突出式噴嘴噴出的最中間的氣體可能會有兩種流向，如圖3所示，中部的氣體流向箭頭，可能往左方或者右方，由于兩側(cè)的流動阻力大體相當(dāng)，因此氣流處于一種不穩(wěn)定的狀態(tài)，產(chǎn)生渦旋。這種流動的不穩(wěn)定性，會使得帶鋼5表面的氣體壓力分布也發(fā)生波動，使得帶鋼5受到的氣壓不均衡產(chǎn)生的扭矩，帶鋼5發(fā)生扭轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)的方向是以帶鋼5運行中心線為旋轉(zhuǎn)軸線。這種扭轉(zhuǎn)可能會導(dǎo)致帶鋼5兩翼刮擦到突出式噴嘴的表面，劃傷帶鋼5，同時也可能會損壞突出式噴嘴。這種形式的帶鋼5振動，在生產(chǎn)中是要極力避免的。
[0026]當(dāng)采用了本發(fā)明的噴箱溢流區(qū)4增加兩側(cè)擋板3的方案時，氣體的流向變成了如圖4所示的走向(為了清楚的表示流線，沿帶鋼5中心線方向剖開，只顯示了左側(cè)噴箱和帶鋼5之間的情況，右側(cè)類似)。由于擋板3的阻隔作用，讓該區(qū)域的氣體不能按常規(guī)路線的離開，必須要繞到帶鋼5的兩翼，因而使帶鋼5表面的氣壓不會沿流線迅速降低，整個擋板3和噴箱溢流區(qū)4圍成的區(qū)域，氣壓分布相對圖3更加均勻，同時由于氣體在帶鋼5兩翼的匯集，形成了類似氣墊的阻尼，帶鋼5沿行進(jìn)方向的軸線扭擺時，需要克服氣體阻力，從而消耗了振源的能量，抑制了帶鋼5振動的幅度。當(dāng)然這樣一來，氣體不能順暢離開，對該噴箱溢流區(qū)4的噴嘴換熱能力會造成一定影響，因此整個噴箱長度方向，不能過于密集的設(shè)置擋板3。通過實驗證明，間隔3個以上溢流區(qū)(或3排以上噴嘴)，能將這種不良影響降低到5%以內(nèi)。
[0027]本發(fā)明的實施方案通過實驗進(jìn)行了測試，主要是用金屬渦流探頭，測量了實驗室尺寸級別噴箱對懸垂帶鋼的沖擊。該實驗測試的噴箱尺寸，為實際工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中所采用的1/3比例。帶鋼的最大位移(即振幅)，結(jié)果如圖5所示。對于某種結(jié)構(gòu)尺寸的窄縫噴嘴噴箱，若不采用本發(fā)明的技術(shù)方案時，噴嘴處氣流速度超過35m/s時，帶鋼的最大位移(振幅)就會陡然增大到之前的4倍；而采用本方案后，當(dāng)氣流速度達(dá)到45m/s時，仍能夠保持帶鋼位移不陡增，帶鋼振幅隨氣流速度的變化曲線較為平緩。
[0028]同時通過數(shù)值模擬的方法，驗證了該技術(shù)方案對噴箱的冷卻效果沒有顯著影響，也不會增加噴箱的內(nèi)部流動阻力損失，因此不影響設(shè)備運行的經(jīng)濟(jì)性。
[0029]以上測試結(jié)果表明，本發(fā)明提出的用于抑制氣體冷卻過程帶鋼振動的噴箱裝置，通過兩擋板3分別連接左噴箱I和右噴箱2上相對的兩噴箱溢流區(qū)4的兩側(cè)，可以達(dá)到良好的穩(wěn)定帶鋼5與噴箱之間氣流壓力分布，減少造成帶鋼5扭擺振動的激勵源，降低了帶鋼5的振動，從而抑制帶鋼5運行過程中受氣流沖擊發(fā)生扭轉(zhuǎn)被刮傷的情況，同時又不影響設(shè)備運行的冷卻效果和經(jīng)濟(jì)性。同時本噴箱裝置結(jié)構(gòu)簡單，既適合新增設(shè)備，也適合對已有設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造。
[0030]進(jìn)一步地，左噴箱I和右噴箱2的噴箱箱體上均設(shè)有管道接口，左噴箱I的管道接口和右噴箱2的管道接口連通。管道接口上安裝有與其匹配的法蘭，通過法蘭連接側(cè)面連通管道。通過側(cè)面連通管道連通帶鋼5兩側(cè)的噴箱，維持帶鋼5兩側(cè)噴箱的壓力平衡，保證帶鋼5兩側(cè)不會出現(xiàn)明顯的壓差，避免導(dǎo)致帶鋼5表面氣流沖擊力的差異造成的帶鋼5扭擺振動。同時，噴箱兩側(cè)面分別留置連通帶鋼5兩側(cè)噴箱的管道接口，隨著突出式噴嘴氣流速度增加，帶鋼5的振動位移只有微小的增加左噴箱I和右噴箱2的管道接口的截面積均為其噴箱氣體入口的1/16~1/4。該比例范圍可以保證良好的氣壓平衡效果，同時又能減小氣壓連通管的尺寸，便于設(shè)備空間布置。
[0031]左噴箱I的管道接口和右噴箱2的管道接口使用軟連接方式(如金屬波紋管)連通。采用軟連接的方式，可適應(yīng)噴箱的熱脹冷縮以及整個系統(tǒng)在氣流中的振動。
[0032]以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種用于抑制氣體冷卻過程帶鋼振動的噴箱裝置，其特征在于，包括相對設(shè)置的左噴箱和右噴箱、以及擋板，其中，所述左噴箱和右噴箱均包括噴箱箱體以及位于所述噴箱箱體一側(cè)的多個突出式噴嘴，所述左噴箱和右噴箱上每兩相鄰?fù)怀鍪絿娮熘g的凹陷區(qū)域為噴箱溢流區(qū)，所述擋板至少設(shè)置兩塊，兩所述擋板分別連接所述左噴箱和右噴箱上相對的兩噴箱溢流區(qū)的兩側(cè)、并將其兩側(cè)密封。
2.如權(quán)利要求1所述的用于抑制氣體冷卻過程帶鋼振動的噴箱裝置，其特征在于，多個所述擋板在所述左噴箱和右噴箱的高度方向上均勻分布。
3.如權(quán)利要求2所述的用于抑制氣體冷卻過程帶鋼振動的噴箱裝置，其特征在于，多個所述擋板在所述左噴箱和右噴箱的高度方向上間隔設(shè)置。
4.如權(quán)利要求2所述的用于抑制氣體冷卻過程帶鋼振動的噴箱裝置，其特征在于，每上下兩相鄰所述擋板之間間隔至少3個所述噴箱溢流區(qū)。
5.如權(quán)利要求2所述的用于抑制氣體冷卻過程帶鋼振動的噴箱裝置，其特征在于，每對所述左噴箱和右噴箱上布置2~4對所述擋板。
6.如權(quán)利要求1至5中任意一項所述的用于抑制氣體冷卻過程帶鋼振動的噴箱裝置，其特征在于，所述左噴箱和右噴箱的噴箱箱體上均設(shè)有管道接口，所述左噴箱的管道接口和所述右噴箱的管道接口連通。
7.如權(quán)利要求6所述的用于抑制氣體冷卻過程帶鋼振動的噴箱裝置，其特征在于，所述左噴箱和右噴箱的管道接口的截面積均為其噴箱氣體入口的1/16~1/4。
8.如權(quán)利要求6所述的用于抑制氣體冷卻過程帶鋼振動的噴箱裝置，其特征在于，所述左噴箱的管道接口和所述右噴箱的管道接口使用軟連接方式連通。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于抑制氣體冷卻過程帶鋼振動的噴箱裝置，包括相對設(shè)置的左噴箱和右噴箱、以及擋板，其中，左噴箱和右噴箱均包括噴箱箱體以及位于噴箱箱體一側(cè)的多個突出式噴嘴，左噴箱和右噴箱上每兩相鄰?fù)怀鍪絿娮熘g的凹陷區(qū)域為噴箱溢流區(qū)，擋板至少設(shè)置兩塊，兩擋板分別連接左噴箱和右噴箱上相對的兩噴箱溢流區(qū)的兩側(cè)、并將其兩側(cè)密封。本發(fā)明提出的用于抑制氣體冷卻過程帶鋼振動的噴箱裝置，可以達(dá)到良好的穩(wěn)定帶鋼與噴箱之間氣流壓力分布，減少造成帶鋼扭擺振動的激勵源，從而抑制帶鋼運行過程中受氣流沖擊發(fā)生扭轉(zhuǎn)被刮傷的情況，同時又不影響設(shè)備運行的冷卻效果和經(jīng)濟(jì)性。
【IPC分類】C21D8-02
【公開號】CN104630435
【申請?zhí)枴緾N201510116091
【發(fā)明人】張榮明, 李衛(wèi)杰, 廖慧, 黎志明
【申請人】中冶南方(武漢)威仕工業(yè)爐有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年3月17日