專利名稱：用于在熱處理爐中控制金屬帶材的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于控制將被熱處理的、容納在連續(xù)操作的熱處理爐 中的金屬帶材的方法，該金屬帶材應(yīng)該被熱處理，通過該控制方法， 使得該金屬帶材能夠在位于用來支撐金屬帶材的部件之間的區(qū)域中被 傳送而不與爐子的結(jié)構(gòu)接觸。
背景技術(shù)：
冷軋金屬帶材，例如由不銹鋼制成的帶材，在冷軋之后在溫度范
圍為900°C-1150°(:的高溫下退火，使得在帶材的微觀結(jié)構(gòu)中發(fā)生再
結(jié)晶，并且使帶材對于進(jìn)一步處理而言變得更容易加工。在追火步驟 中，在帶材的表面上形成了必須被去除的氧化層。優(yōu)選通過酸洗去除 氧化層，例如用硝酸和氫氟酸制成的水溶液。酸洗過程在基本相應(yīng)于 室溫的條件下進(jìn)行，因此在高溫下退火的金屬帶材必須在酸洗處理之 前進(jìn)行冷卻。
為了冷卻帶材，熱處理爐的冷卻段包括冷卻設(shè)備，例如冷卻管， 該冷卻設(shè)備設(shè)置在爐子的冷卻部分中，并且沿著帶材的前進(jìn)方向設(shè)置
在帶材的兩側(cè)上，并且基本靠近帶材，以便實(shí)現(xiàn)足夠的冷卻能力；通 過安裝在所述冷卻管中的噴嘴，冷卻劑(例如空氣)被供給到帶材表 面上。在將被冷卻的金屬帶材與冷卻設(shè)備有機(jī)械接觸的情況下，被處 理的金屬帶材被刮擦，這導(dǎo)致影響金屬帶材質(zhì)量和生產(chǎn)量的損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于消除現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，并且實(shí)現(xiàn)新的以及改進(jìn) 的方法，該方法用于在位于用來支撐金屬帶材的部件之間的區(qū)域中控 制要在連續(xù)操作的熱處理爐中被熱處理的金屬帶材，以便能夠避免在 金屬帶材和爐子結(jié)構(gòu)之間的機(jī)械接觸，特別是在金屬帶材熱處理之后 的冷卻步驟中。根據(jù)所附的權(quán)利要求，本發(fā)明的實(shí)質(zhì)性創(chuàng)新特征變得
4明顯。
根據(jù)本發(fā)明，要在連續(xù)操作的熱處理爐中熱處理的帶材，例如由 不銹鋼制成的金屬帶材，在熱處理例如退火之后以基本較高的速度傳 送到冷卻步驟，在冷卻步驟中，基本水平前進(jìn)并且懸空的金屬帶材受 到可控的冷卻劑射流的處理，使得至少在位于用來支撐金屬帶材的部 件之間的區(qū)域中，金屬帶材軌跡在圍繞該軌跡安裝的用于輸送冷卻劑 的裝置之間前進(jìn)。為了實(shí)現(xiàn)可控的冷卻劑射流，金屬帶材軌跡至少沿 著金屬帶材的長度方向或者至少沿著金屬帶材的寬度方向由測量裝置 測量，優(yōu)選基本連續(xù)地測量。
在連續(xù)操作的熱處理爐中，要被熱處理的金屬帶材在位于用來支 撐金屬帶材的部件之間的區(qū)域中形成基本具有懸鏈線形狀的下垂，使 得金屬帶材的最低位置處于設(shè)置在用于支撐金屬帶材的部件之間的區(qū) 域的中部。與冷卻過程相關(guān)，由于溫差引起的與熱膨脹相反的熱收縮，
具有懸鏈線形狀的下垂改變，使得在位于用來支撐所述金屬帶材的部 件之間的區(qū)域中，金屬帶材最低點(diǎn)的位置偏離區(qū)域中心。另外，由于 需要大量的冷卻劑來冷卻金屬帶材，因此特別是在冷卻劑入口和出口 的通路系統(tǒng)中的流阻的變化引起金屬帶材兩側(cè)噴嘴壓力的波動(dòng)，這同 時(shí)意味著金屬帶材的位置改變。
根據(jù)本發(fā)明，在連續(xù)操作的熱處理爐中，被熱處理的金屬帶材的 冷卻在設(shè)置在用于支撐金屬帶材的部件之間的至少一個(gè)冷卻區(qū)域中進(jìn) 行，所述區(qū)域包括用于輸送冷卻劑的裝置，該用于輸送冷卻劑的裝置 在基本水平前進(jìn)的金屬帶材之下和之上以基本相等的距離間隔開。用 于輸送冷卻劑的裝置設(shè)置有至少一個(gè)噴嘴，該噴嘴的指向?yàn)槭沟脟娚?出的冷卻劑指向移動(dòng)經(jīng)過噴嘴的金屬帶材表面。現(xiàn)在，除了冷卻效果 外，金屬帶材的軌跡能夠在必要時(shí)改變，以便能夠避免與被設(shè)置用于 輸送冷卻劑的設(shè)備的可能的機(jī)械接觸。在用于支撐金屬帶材的部件之 間的冷卻區(qū)域優(yōu)選分成至少兩個(gè)冷卻區(qū)塊，例如，通過分隔壁將用于
輸送冷卻劑的裝置分開，以便防止從一個(gè)區(qū)塊流過噴嘴的冷卻劑流到 另一個(gè)冷卻區(qū)塊的區(qū)域。
5通過至少一個(gè)測量裝置來測量設(shè)置在用于支撐金屬帶材的部件之 間的冷卻區(qū)域中的將被冷卻的金屬帶材的前進(jìn)，優(yōu)選既沿著金屬帶材 的長度方向也沿著其寬度方向進(jìn)行測量。由測量裝置測量的測量信號 被電傳送到自動(dòng)單元，在該自動(dòng)單元中，將由測量信號表示的金屬帶 材位置結(jié)果與期望的、預(yù)定位置值進(jìn)行比較。必要時(shí)，自動(dòng)單元以可 控的方式管理設(shè)置在用于輸送冷卻劑的裝置中的執(zhí)行器，以便獲得金 屬帶材的所需下垂。
根據(jù)本發(fā)明，通過基于由自動(dòng)單元接收的測量信號而改變從噴嘴 噴出的冷卻劑的噴嘴壓力，防止要被冷卻的金屬帶材向設(shè)置在金屬帶
材軌跡下方和上方的用于輸送冷卻劑的裝置前進(jìn)；結(jié)果，支撐或下壓 金屬帶材的噴出冷卻劑的力被改變，并且所獲得的金屬帶材下垂的位 置相對于用來輸送冷卻劑的裝置而言是有利的。
根據(jù)本發(fā)明，使用的冷卻劑優(yōu)選是空氣，但是該冷卻劑也可以是 例如惰性氣體，例如氮?dú)饣驓鍤?；或者是氧含量小于空氣中氧含量?氣體混合物。另外，使用的冷卻劑可以是液體，例如水，并且也可以 是氣體和液體的混合物。


下面參考附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中
圖l是示意性地在局部橫截面示出本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)圖1,由不銹鋼制成的熱的退火帶材1從退火步驟2進(jìn)入冷 卻區(qū)域3，這種情況下，帶材1的基本水平的前進(jìn)方向用附圖標(biāo)號4 表示。沿著帶材的前進(jìn)方向4,在退火區(qū)域2的出口 5處同時(shí)在冷卻 區(qū)域3的入口5處，安裝有支撐帶材1的輥裝置6。支撐帶材l的相 應(yīng)的輥裝置6沿著帶材的前進(jìn)方向4被安裝在冷卻區(qū)域3的出口 7處。 在輥裝置6之間，帶材l處于懸空位置。
在冷卻區(qū)域3中，沿著帶材的前進(jìn)方向4,在帶材1之上和帶材1 之下安裝有用于將冷卻劑7輸送到帶材1附近的冷卻劑管8，并且最 接近帶材1的所述管8的端部9設(shè)置有至少一個(gè)噴嘴10，用于將冷卻劑7引導(dǎo)到帶材l的表面上。
既沿著帶材l的寬度方向也沿著帶材l的長度方向，位于輥裝置 6之間的帶材1的位置由至少一個(gè)測量裝置11測量，優(yōu)選使用激光測 量裝置。從測量裝置11獲得的測量信號供給到電連接14于測量裝置 11的自動(dòng)單元12。此外，自動(dòng)單元12優(yōu)選單獨(dú)地或成組地電連接15 于設(shè)置在冷卻劑管8中的每個(gè)噴嘴10，以便控制噴嘴，在冷卻區(qū)域3 的不同點(diǎn)實(shí)現(xiàn)帶材l的預(yù)定位置值。出于簡化目的，關(guān)于噴嘴10的電 連接15，只有兩個(gè)噴嘴在附圖中示出。附圖中還示出將冷卻區(qū)域分成 冷卻區(qū)塊的分隔壁13。
在自動(dòng)單元12中，將獲得的測量信號值與相對于冷卻劑管8的帶 材1的預(yù)期位置值進(jìn)行比較。在測量值偏離帶材1的預(yù)期位置值的情 況下，控制信號從自動(dòng)單元12發(fā)出到達(dá)至少一個(gè)冷卻劑管噴嘴10， 用于基本在冷卻區(qū)域3中偏離預(yù)期位置值的測量信號所發(fā)出的點(diǎn)處校 正帶材1的位置值。用于改變帶材1位置值的控制信號調(diào)整設(shè)置為與 噴嘴10相連接的調(diào)整裝置，該調(diào)整裝置改變相對于帶材1而言通過噴 嘴IO噴出空氣的壓力。
權(quán)利要求
1. 用于控制將要被熱處理的金屬帶材(1)的方法，金屬帶材(1)容納在連續(xù)操作的熱處理爐中，當(dāng)所述金屬帶材被冷卻(3)時(shí)，該金屬帶材在設(shè)置在用于支撐金屬帶材的部件(6)之間的區(qū)域中沿著基本水平的方向并處于懸空位置前進(jìn)，其特征在于，金屬帶材(1)的軌跡用測量裝置(11)測量，并且基于獲得的測量結(jié)果，金屬帶材(1)受到可控的冷卻劑噴射，使得至少在位于所述用來支撐金屬帶材的部件之間的區(qū)域(6)中，金屬帶材(1)的軌跡在圍繞所述軌跡安裝的用于輸送冷卻劑的裝置(8)之間前進(jìn)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，用激光測量進(jìn)行金 屬帶材(1)的軌跡的測量(11)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，至少沿著金屬 帶材的長度方向進(jìn)行金屬帶材(1)的軌跡的測量(11 )。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，至少沿著金屬 帶材的寬度方向進(jìn)行金屬帶材(1)的軌跡的測量(11)。
5. 根據(jù)前述的權(quán)利要求中的任一個(gè)所述的方法，其特征在于，將 從金屬帶材(1)軌跡的測量中獲得的結(jié)果與該軌跡的預(yù)定期望位置值 相比較，并且基于所得的結(jié)果，相對于金屬帶材(1)調(diào)整通過所述安 裝用于輸送冷卻劑的裝置噴出(10)的冷卻劑的壓力。
6. 根據(jù)前述的權(quán)利要求中的任一個(gè)所述的方法，其特征在于，在 電連接于測量裝置(11)的自動(dòng)單元(12)中進(jìn)行對測量結(jié)果與軌跡 的預(yù)定期望位置值之間的比較。
7. 根據(jù)前述的權(quán)利要求中的任一個(gè)所述的方法，其特征在于，使 用的冷卻劑是空氣。
8. 根據(jù)前述的權(quán)利要求中的任一個(gè)所述的方法，其特征在于，使 用的冷卻劑是惰性氣體。
9. 根據(jù)前述的權(quán)利要求中的任一個(gè)所述的方法，其特征在于，使 用的冷卻劑是液體。
10.根據(jù)權(quán)利要求l-6中的任一個(gè)所述的方法，其特征在于，使 用的冷卻劑是氣體和液體的混合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于控制將要被熱處理的金屬帶材(1)的方法，金屬帶材(1)容納在連續(xù)操作的熱處理爐中，當(dāng)所述金屬帶材被冷卻(3)時(shí)，該金屬帶材在設(shè)置在用于支撐金屬帶材的部件(6)之間的區(qū)域中沿著基本水平的方向并處于懸空位置前進(jìn)。金屬帶材(1)的軌跡用測量裝置(11)測量，并且基于獲得的測量結(jié)果，金屬帶材(1)受到可控的冷卻劑噴射，使得至少在位于所述用來支撐金屬帶材的部件之間的區(qū)域(6)中，金屬帶材(1)的軌跡在圍繞所述軌跡安裝的用于輸送冷卻劑的裝置(8)之間前進(jìn)。
文檔編號C21D9/573GK101454466SQ200780019736
公開日2009年6月10日 申請日期2007年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月1日
發(fā)明者H·于利邁寧 申請人:奧托庫姆普聯(lián)合股份公司