專利名稱：一種厚板軋后冷卻邊部遮蔽裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及軋鋼技術(shù)，特別涉及一種厚板軋后冷卻邊部遮蔽裝置。
背景技術(shù)：
在厚板控制冷卻鋼板的生產(chǎn)中，鋼板出精軋機(jī)后進(jìn)入加速冷卻區(qū)域進(jìn)行快速冷卻，根據(jù)性能要求冷至目標(biāo)終冷溫度后出冷卻區(qū)，進(jìn)入下道工序。鋼板在冷卻過程中，由于滯留水，及邊部二次冷卻的影響，寬度方向常產(chǎn)生溫度不均，中間溫度高于兩邊溫度。寬度方向的溫度不均直接影響到產(chǎn)品板形和性能，因此實(shí)現(xiàn)寬度方向的均勻冷卻就顯得尤為重要。厚板寬度方向的均勻冷卻主要通過寬度方向水量的凸度控制實(shí)現(xiàn)，即噴射到鋼板邊部的水量低于鋼板中部的水量，參見圖I。目前實(shí)現(xiàn)寬度方向水量的凸度控制有以下幾種方式I、安裝邊部遮蔽裝置寬度方向各噴管出水量相同，通過在兩邊安裝遮擋板減少噴射到鋼板邊部的水量(如中國專利CN201046471Y)，但該專利只能保證邊部水量被遮擋， 無水，并不能形成從中部向兩邊的連續(xù)水量凸度控制。2、設(shè)計(jì)合理的冷卻集管結(jié)構(gòu)中國專利CN201375992Y和CN201357174Y通過改變集管內(nèi)部結(jié)構(gòu)來改變流場(chǎng)，從而使中間噴管出水量高于兩邊。3、設(shè)計(jì)合理的噴管布置形式中國專利CN1194669A通過使冷卻噴嘴在帶鋼寬度方向向兩邊傾斜，并將冷卻集管中間與邊部分段控制的方法實(shí)現(xiàn)寬度方向水量的凸度控制。還有的厚板層流冷卻系統(tǒng)通過安裝邊部遮蔽裝置來實(shí)現(xiàn)寬度方向的均勻冷卻，工作示意圖如圖2所示。層流冷卻裝置由集水箱10、噴管20、遮擋板30和連桿40組成，噴管每6根為一組， 出水口連線與集水箱成一定角度。冷卻前控制模型根據(jù)待冷鋼板的鋼種、尺寸規(guī)格及來料溫度確定邊部遮蔽寬度，并將指令下發(fā)給I控制機(jī)構(gòu)，控制機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)連桿運(yùn)行，使遮擋板30向鋼板50中間移動(dòng)，完成邊部遮蔽的任務(wù)。但如圖3 圖5所示，現(xiàn)有高密度層流冷卻集管的布置形式如圖5中噴管3所示， 每6個(gè)噴管為一組，6個(gè)噴管出水口連線與集水箱2成一定角度。遮擋板30為長(zhǎng)方形，邊部與集水箱10垂直，當(dāng)遮蔽板30向鋼板中部移動(dòng)時(shí)逐一遮蔽噴管頭，即遮蔽板每次只能遮蔽一組噴管水量，前一組噴管完全遮蔽后才能調(diào)節(jié)下一組噴管水量，若沒有完全遮蔽當(dāng)前的噴頭，即可對(duì)邊部水流的穩(wěn)態(tài)造成極大的影響，因而只能形成邊部無水的遮蔽效果，而不能形成中間向兩邊依次遞減的水量分布效果，冷卻策略單一。所形成的水量分布如圖6所示， a、b、c分別對(duì)應(yīng)遮蔽一組 三組噴管的水量分布。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種層流冷卻邊部遮蔽裝置，通過對(duì)遮蔽板形狀的合理改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)鋼板控制冷卻過程中寬度方向水量的凸度控制，以盡可能保證鋼板寬度方向上的均勻冷卻。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種層流冷卻邊部遮蔽裝置，包括安裝于層流冷卻機(jī)構(gòu)上部集水箱的若干組冷卻噴管或噴嘴下方的遮擋板、驅(qū)動(dòng)遮擋板向帶鋼行進(jìn)中心線移動(dòng)的伸縮控制機(jī)構(gòu)；其特征在于，所述的遮擋板前端面與帶鋼行進(jìn)中心線即軋線之間成一斜角α，斜角α小于90°。進(jìn)一步，所述的集水箱上的每組噴管或噴嘴出口沿集水箱軸向中心線傾斜排布， 每組各噴管或噴嘴出口的中心連線與集水箱軸向中心線即帶鋼行進(jìn)中心線之間成一斜角 β，以β角為基準(zhǔn)，所述的遮擋板前端部α角大于、或小于、或等于β角，對(duì)應(yīng)不同的冷卻遮蔽效果。又，所述的遮擋板在集水箱兩端各平行對(duì)稱設(shè)置兩塊，位于集水箱兩端的遮擋板的前端部斜邊角度相等。斜向設(shè)置所述的集水箱上的每一組噴管出口的中心連線與所述的集水箱軸線成 β角，所述的遮擋板的端部斜邊傾角α大于、或小于、或等于該β角。所述的遮擋板還設(shè)有可使遮擋板前端部與各噴管或噴嘴出口的中心連線之間發(fā)生偏轉(zhuǎn)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，該調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括與遮擋板連接的轉(zhuǎn)軸及相應(yīng)的電機(jī)。所述的電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)。本實(shí)用新型遮蔽裝置將原遮擋板的直邊改為斜邊，且斜邊角度α有多種選擇，可以大于、小于或等于β角，它可以根據(jù)希望得到的寬度方向水量分布狀態(tài)確定，邊部水量的大小可以通過控制遮擋板對(duì)噴管的遮蔽量大小實(shí)現(xiàn)。與原遮蔽裝置若移動(dòng)距離不是恰好在各個(gè)噴頭縫隙之間將導(dǎo)致邊部水流影響其它垂直集管的水態(tài)不同，本實(shí)用新型的遮蔽裝置每移動(dòng)單位噴管間距可以同時(shí)獲得可調(diào)的角度和較大的連續(xù)可調(diào)的空間。冷卻時(shí)控制模型根據(jù)待冷鋼板的鋼種、尺寸規(guī)格、實(shí)際集管的分布，遮擋板角度的設(shè)計(jì)及不影響邊部水流分布的步進(jìn)調(diào)節(jié)優(yōu)化設(shè)定邊部遮蔽長(zhǎng)度，并將指令下發(fā)給控制機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)連桿運(yùn)行，使遮擋板I向鋼板中間移動(dòng)，完成邊部遮蔽的任務(wù)。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)寬度方向水量近似連續(xù)凸度分布的遮蔽裝置，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，造價(jià)低，可穩(wěn)定工作；可通過調(diào)整遮蔽裝置α角和遮蔽量實(shí)現(xiàn)不同的冷卻策略；該裝置的使用除邊部遮蔽裝置外，不需新增其它輔助設(shè)備，通過修改控制模型即可完成新裝置的應(yīng)用。

圖I為鋼板寬度方向理想的水量凸度分布示意圖。圖2為層流冷卻邊部遮蔽裝置工作示意圖。圖3為原層流冷卻邊部遮蔽裝置的立體圖。圖4為原層流冷卻邊部遮蔽裝置的仰視圖。圖5為圖4的A部放大示意圖。圖6為原邊部遮蔽裝置達(dá)到的寬度方向水量分布示意圖。圖7為本實(shí)用新型邊部遮蔽裝置的立體圖[0030]圖8為本實(shí)用新型邊部遮蔽裝置的仰視圖。圖9為圖8的B部放大示意圖。圖10為本實(shí)用新型邊部遮蔽一實(shí)施例的示意圖。圖11為本實(shí)用新型邊部遮蔽裝置的寬度方向水量分布示意圖。
具體實(shí)施方式
參見圖7 圖9，本實(shí)用新型的一種層流冷卻邊部遮蔽裝置，包括安裝于層流冷卻機(jī)構(gòu)上部集水箱I的若干組冷卻噴管2或噴嘴下方的遮擋板、驅(qū)動(dòng)遮擋板向帶鋼行進(jìn)中心線移動(dòng)的伸縮控制機(jī)構(gòu)(圖中未示)；所述的遮擋板3、3’前端面31、31’與帶鋼行進(jìn)中心線即軋線之間成一斜角α，斜角α小于90°。進(jìn)一步，所述的集水箱I上的每組噴管或噴嘴出口沿集水箱軸向中心線傾斜排布，每組各噴管21、22、23或噴嘴出口的中心連線與集水箱I軸向中心線即帶鋼行進(jìn)中心線之間成一斜角β，以β角為基準(zhǔn)，所述的遮擋板前端部α角大于、或小于、或等于β角，對(duì)應(yīng)不同的冷卻遮蔽效果。又，所述的遮擋板在集水箱兩端各平行對(duì)稱設(shè)置兩塊，位于集水箱兩端的遮擋板的前端部斜邊角度相等。在本實(shí)施例中，所述的集水箱I上的噴管2出口以每三個(gè)噴管21、22、23出口為一組，沿集水箱I長(zhǎng)度方向平行設(shè)置若干組；所述的遮擋板3、3’的端部斜邊傾角α的最大值為遮擋板端部31、31’斜邊可完全遮蔽成斜向設(shè)置的每組三個(gè)噴管21、22、23出口。本實(shí)施例中遮蔽板3、3’端部31、31’斜邊傾角α > β，遮蔽板3、3’與連桿相連， 由電機(jī)控制運(yùn)行速度和行程。冷卻前控制模型根據(jù)來料鋼板5的鋼種、尺寸規(guī)格、實(shí)際集管的分布，遮擋板角度的設(shè)計(jì)及不影響邊部水流分布的步進(jìn)調(diào)節(jié)優(yōu)化設(shè)定邊部遮蔽長(zhǎng)度，并將指令下發(fā)給控制機(jī)構(gòu)，基礎(chǔ)自動(dòng)化控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)連桿使遮蔽板3、3’向鋼板中間移動(dòng)，完成規(guī)定的遮蔽量。當(dāng)遮擋板3、3’完成規(guī)定的遮蔽量后，如圖10所示。本實(shí)用新型中遮蔽板斜邊傾角有多種選擇，當(dāng)α = β時(shí)，遮蔽板對(duì)噴管21、22、23 同時(shí)產(chǎn)生遮蔽作用，該情況下鋼板寬度方向上的有效水量分布如圖11中b所示。當(dāng)α > β時(shí)，遮蔽板對(duì)噴管21、22、23同時(shí)產(chǎn)生遮蔽作用，但遮蔽的大小不同，噴管21被遮蔽量最大，噴管22遮蔽量次之，噴管23遮蔽量最小，該情況下形成了圖11中a 所示的水量分布效果。邊部水量最小，并向中部逐漸增大，形成近似連續(xù)的水量凸度控制， 避免了圖6所示的邊部無水現(xiàn)象出現(xiàn)。不同的冷卻策略可根據(jù)α角的大小實(shí)現(xiàn)，當(dāng)α = 90°時(shí)即是現(xiàn)有邊部遮蔽裝置。冷卻過程如果檢測(cè)到鋼板邊部溫度過低時(shí)，增大遮蔽量，減小鋼板邊部冷卻水量； 如鋼板邊部溫度過高，則減小遮蔽量，增加邊部供水，從而保證鋼板在寬度方向均勻冷卻。原邊部遮蔽裝置能實(shí)現(xiàn)的冷卻策略過于單一，不利于對(duì)邊部水量的漸變控制。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)原有設(shè)備改動(dòng)不大，但冷卻策略有了多種選擇，且設(shè)備穩(wěn)定可靠，成本低，易于維護(hù)，非常適合用于熱軋板帶控制冷卻線上，對(duì)于實(shí)現(xiàn)熱軋板寬度方向冷卻均勻性非常有利，應(yīng)用前景廣闊。[0046]綜上所述，本實(shí)用新型通過改變遮蔽裝置的邊部形狀來實(shí)現(xiàn)冷卻過程寬度方向水量的合理分配，達(dá)到寬度方向水量的凸度控制，以期改善厚板在水冷區(qū)域?qū)挾葴囟确植嫉木鶆蚩刂啤?br> 權(quán)利要求1.一種厚板軋后冷卻邊部遮蔽裝置，包括安裝于層流冷卻機(jī)構(gòu)上部集水箱的若干組冷卻噴管或噴嘴下方的遮擋板、驅(qū)動(dòng)遮擋板向帶鋼行進(jìn)中心線移動(dòng)的伸縮控制機(jī)構(gòu)；其特征在于，所述的遮擋板前端面與帶鋼行進(jìn)中心線即軋線之間成一斜角α，斜角α小于90°。
2.如權(quán)利要求I所述的厚板軋后冷卻邊部遮蔽裝置，其特征在于，所述的集水箱上的每組噴管或噴嘴出口沿集水箱軸向中心線傾斜排布，每組各噴管或噴嘴出口的中心連線與集水箱軸向中心線即帶鋼行進(jìn)中心線之間成一斜角β，以β角為基準(zhǔn)，所述的遮擋板前端部α角大于、或小于、或等于β角，對(duì)應(yīng)不同的冷卻遮蔽效果。
3.如權(quán)利要求I或2所述的厚板軋后冷卻邊部遮蔽裝置，其特征在于，所述的遮擋板在集水箱兩端各平行對(duì)稱設(shè)置兩塊，位于集水箱兩端的遮擋板的前端部斜邊角度相等。
4.如權(quán)利要求I或2所述的厚板軋后冷卻邊部遮蔽裝置，其特征在于，所述的遮擋板還設(shè)有可使遮擋板前端部與各噴管或噴嘴出口的中心連線之間發(fā)生偏轉(zhuǎn)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，該調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括與遮擋板連接的轉(zhuǎn)軸及相應(yīng)的電機(jī)。
5.如權(quán)利要求4所述的厚板軋后冷卻邊部遮蔽裝置，其特征在于，所述的電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)。
專利摘要一種厚板軋后冷卻邊部遮蔽裝置，包括安裝于層流冷卻機(jī)構(gòu)上部集水箱的若干組冷卻噴管或噴嘴下方的遮擋板、驅(qū)動(dòng)遮擋板向帶鋼行進(jìn)中心線移動(dòng)的伸縮控制機(jī)構(gòu)；其中，所述的遮擋板前端面與帶鋼行進(jìn)中心線即軋線之間成一斜角α，斜角α小于90°。集水箱上的每組噴管或噴嘴出口沿集水箱軸向中心線傾斜排布，每組各噴管或噴嘴出口的中心連線與集水箱軸向中心線即帶鋼行進(jìn)中心線之間成一斜角β，以β角為基準(zhǔn)，所述的遮擋板前端部α角大于、或小于、或等于β角，對(duì)應(yīng)不同的冷卻遮蔽效果。本實(shí)用新型通過對(duì)遮蔽板形狀的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)鋼板控制冷卻過程中寬度方向水量的凸度控制，以盡可能保證鋼板寬度方向上的均勻冷卻。
文檔編號(hào)B21B37/32GK202343597SQ201120323438
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2011年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月31日
發(fā)明者劉曄, 吳建峰, 張慶峰, 朱健樺, 王笑波 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司