專利名稱：具有冷卻頭的熱軋鋼帶冷卻設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及釋放冷卻劑的冷卻頭，更具體地說，涉及一種用于熱軋鋼帶冷卻設(shè)備的冷卻頭，所述冷卻頭能夠最大化熱軋鋼帶的冷卻效率。
背景技術(shù)：
連續(xù)地從熱軋機(jī)出來的熱軋鋼帶在通過熱軋機(jī)的輸出輥道之時(shí)，要進(jìn)行冷卻。在這種情況之下，通常通過冷卻頭的噴嘴將冷卻劑噴到熱軋鋼帶上，來對(duì)熱軋鋼帶進(jìn)行冷卻。根據(jù)冷卻噴射的方式，這種傳統(tǒng)的從噴嘴將冷卻劑噴到熱軋鋼帶上的冷卻頭分為這幾類湍流型冷卻頭、噴淋式冷卻頭和層流型冷卻頭。
湍流型冷卻頭是這樣配置的將高壓應(yīng)用到冷卻頭的內(nèi)部，從而將冷卻劑噴到熱軋鋼帶上。因此，湍流型冷卻頭需要附加設(shè)備來產(chǎn)生高壓，從而具有復(fù)雜的構(gòu)造，以及增加了安裝成本。此外，冷卻劑從湍流型冷卻頭噴出的速度非常高，這種從噴嘴噴出來的用于冷卻熱軋鋼帶的冷卻流是不穩(wěn)定的。因此，在使用湍流型冷卻頭來冷卻熱軋鋼帶之時(shí)，會(huì)導(dǎo)致每一鋼帶的寬度方向上溫度偏差很大。
相反，通過噴嘴噴淋冷卻劑的噴淋式冷卻頭具有非常小的直徑，能夠?qū)⒗鋮s劑均勻地噴淋到每一熱軋鋼帶的整個(gè)表面。但是，噴淋式冷卻頭的問題是，在正常壓強(qiáng)條件下，單位時(shí)間內(nèi)從冷卻頭噴淋出的冷卻劑的流量不夠，所以冷卻頭不能夠快速地冷卻熱軋鋼帶。此外，也降低了熱軋鋼帶的冷卻效率。因此，在冷卻熱軋鋼帶之時(shí)，噴淋式冷卻頭不容易控制熱軋鋼帶的溫度。
層流型冷卻頭通過相對(duì)穩(wěn)定地釋放冷卻劑以及沿著每一熱軋鋼帶的寬度方向均勻地冷卻熱軋鋼帶，解決了上面提到的兩種冷卻頭的問題。
圖1是具有上述特性的傳統(tǒng)層流型冷卻頭的截面圖。
如圖1所示，傳統(tǒng)的層流型冷卻頭包括外缸(tub)10、兩個(gè)內(nèi)缸20、冷卻劑供給管30，其中，外缸10用于存儲(chǔ)冷卻劑，兩個(gè)內(nèi)缸20用于將自冷卻頭釋放的冷卻劑流引導(dǎo)到熱軋鋼帶的表面，冷卻劑供給管30為外缸10供應(yīng)冷卻劑。在冷卻頭中，內(nèi)缸20和冷卻劑供給管30均沿著熱軋鋼帶的寬度方向設(shè)置。
冷卻劑供給管30安裝在雙線排列的兩個(gè)內(nèi)缸20之間。冷卻劑供給管30的末端具有兩個(gè)冷卻劑出口31，用于給相應(yīng)的內(nèi)缸20供應(yīng)冷卻劑。但是，從出口31釋放的冷卻劑直接進(jìn)入內(nèi)缸20之時(shí)，冷卻劑流速過快而變得不穩(wěn)定。因此，為了讓流出的冷卻劑穩(wěn)定地流動(dòng)，出口31安裝在低于內(nèi)缸20的入口的位置。此外，為了使冷卻劑可靠地以層流的方式流動(dòng)，在冷卻劑通往每個(gè)內(nèi)缸20的路徑上安裝多孔板40和穩(wěn)定流過濾器50。因此，通過排放口21從內(nèi)缸20中釋放的冷卻劑以非常穩(wěn)定流動(dòng)方式流動(dòng)。
但是，具有上述結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)的層流型冷卻頭的問題在于因?yàn)槔鋮s頭在單個(gè)外缸10上僅僅具有兩排排放口21，冷卻頭不能夠一次釋放大量的冷卻劑到熱軋鋼帶上，從而不能夠提供高的冷卻速率。因此，為了使用傳統(tǒng)的層流型冷卻頭來快速地冷卻高溫的熱軋鋼帶，必須將大量的冷卻頭連續(xù)地連接在一起，這增大了熱軋鋼帶冷卻設(shè)備的體積，增加了設(shè)備的安裝成本。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題因此，本發(fā)明緊記上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，并且本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種用于熱軋鋼帶冷卻設(shè)備的冷卻頭，所述冷卻頭在單個(gè)主體上具有多排排放口，從而以相對(duì)穩(wěn)定的層流方式釋放冷卻劑并快速地冷卻熱軋鋼帶。
技術(shù)方案根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明提供一種用于熱軋鋼帶冷卻設(shè)備的冷卻頭，對(duì)精軋機(jī)送來的熱軋鋼帶進(jìn)行冷卻，包括具有多個(gè)排放口的主體，所述排放口貫穿所述主體的下部表面，并且所述排放口沿著熱軋鋼帶的寬度方向排列，且至少三排排放口沿著熱軋鋼帶的長(zhǎng)度方向排列；設(shè)置在所述冷卻頭內(nèi)的冷卻劑供給管，所述冷卻劑供給管的一側(cè)面設(shè)置有用于釋放冷卻劑的出口；安裝在所述冷卻劑供給管的出口前面的傾斜板，所述傾斜板向下傾斜，將自所述出口釋放的冷卻劑均勻地分布到所述冷卻頭的整個(gè)表面；安裝在所述排放口上方的多孔板，使冷卻劑均勻地流動(dòng)；以及安裝在所述排放口和所述多孔板之間的穩(wěn)定流過濾器，使冷卻劑以穩(wěn)定的層流方式流動(dòng)。
有益技術(shù)效果本發(fā)明以多排的方式排放層流式冷卻劑，從而快速地冷卻高溫的熱軋鋼帶，并在控制熱軋鋼帶時(shí)更有效地控制熱軋鋼帶的溫度。


圖1是傳統(tǒng)的層流型冷卻頭的示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例用于熱軋鋼帶冷卻設(shè)備的冷卻頭的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2中的穩(wěn)定流過濾器的截面放大圖；圖4是圖2中的排放口的截面放大圖。
具體實(shí)施例方式
在下文中，將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行闡述。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于熱軋鋼帶冷卻設(shè)備的冷卻頭的結(jié)構(gòu)。圖3的放大圖中示出了圖2中的穩(wěn)定流過濾器的截面示意圖。圖4的放大圖中示出了圖2中的排放口的截面示意圖。
如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的冷卻頭包括主體100、兩個(gè)冷卻劑供給管120、兩塊傾斜板130、多孔板140和穩(wěn)定流過濾器150。
主體100沿著熱軋鋼帶的寬度方向設(shè)置(垂直于圖面的方向)，具有縱向的缸結(jié)構(gòu)，具有四邊形的橫截面。主體100的下部表面具有多個(gè)用于釋放冷卻劑的排放口110。在本發(fā)明中，排放口110沿著熱軋鋼帶的寬度方向和長(zhǎng)度方向排列，排放口110之間以規(guī)則的間隔隔開，從而能夠?qū)⒋罅康睦鋮s劑從冷卻頭均勻釋放到熱軋鋼帶上。特別地，有幾排排放口110沿著熱軋鋼帶的長(zhǎng)度方向排列，從而能夠?qū)⒋罅康睦鋮s劑從冷卻頭釋放到熱軋鋼帶上。排放口110之間的間隔最好是20mm到30mm。所述間隔防止從排放口110釋放的冷卻劑流彼此干擾。此外，如果排放口110的直徑小于3mm，從排放口110釋放的冷卻劑很容易不穩(wěn)定。因此，優(yōu)選排放口110的直徑為5mm到10mm。
冷卻劑供給管120安裝在主體100的上部，從冷卻劑罐將冷卻劑供應(yīng)給主體100。每個(gè)冷卻劑供給管120的側(cè)面具有出口121。為了向上釋放冷卻劑，所以將出口121設(shè)置在冷卻劑供給管120的側(cè)面的上部。優(yōu)選地，每根冷卻劑供給管120的出口121的位置與經(jīng)過冷卻劑供給管120的中心的水平軸線上方的夾角是0度到30度。
傾斜板130安裝在冷卻劑供給管的每個(gè)出口121的前面。每塊傾斜板130都向下傾斜，從而將從出口121釋放的冷卻劑引導(dǎo)到主體的下部表面。因此，從出口121釋放的冷卻劑與傾斜板130碰撞，并分散成多個(gè)分流，從而非常均勻地分布到多孔板140的整個(gè)表面。在上述的情況之下，為了最大化冷卻劑的分布效率，傾斜板130的表面最好是不平坦的。在優(yōu)選的實(shí)施例中，沿著熱軋鋼帶的寬度方向排列冷卻劑供給管120。但是，應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，在必要的時(shí)候，可以沿著熱軋鋼帶的長(zhǎng)度方向排列冷卻劑供給管。
多孔板140安裝在冷卻劑供給管130和傾斜板130兩者的下面，具有大量的孔。多孔板140平行于主體100的下部表面放置，這樣，多孔板140對(duì)從傾斜板130流出的冷卻劑進(jìn)行第二次分布，主要降低了流動(dòng)的冷卻劑的速度。
穩(wěn)定流過濾器150安裝在排放口110和多孔板140之間。
如圖3所示，穩(wěn)定流過濾器150具有管道結(jié)構(gòu)，包括大量的具有多邊形橫截面的管道彼此平行，并包括有多孔墊155，設(shè)置在管道結(jié)構(gòu)的上端。所述多個(gè)管道的橫截面可以是四邊形的、五邊形的或者六邊形的。該管道結(jié)構(gòu)的管道151可以縱向地或者橫向地排列在冷卻頭100的整個(gè)表面上，從而具有預(yù)定的格子結(jié)構(gòu)。每根管道151的上端是完全開口的，而下端是部分開口的，因此，上端開口的截面積要比下端開口的截面積大。這樣的話，由于管道151的上端和下端之間的管道截面的不同，通過四邊形管道151的冷卻劑的流速被降低，形成了層流。如果每根管道151都很長(zhǎng)，那么冷卻劑沿著長(zhǎng)管151流動(dòng)之時(shí)，冷卻劑的流動(dòng)會(huì)形成渦流。因此，在每根管道151中安裝渦流預(yù)防板152，如圖3所示。
每根管道151的上端具有多孔墊155。多孔墊155中能容納預(yù)定量的冷卻劑，可將其想象成海綿，使得冷卻劑被引導(dǎo)入管道151。此外，因?yàn)槎嗫讐|155具有細(xì)纖維組織，由于毛細(xì)管作用使得冷卻劑以水平方向流動(dòng)。換言之，多孔板155起緩沖器的作用，降低了從傾斜板140上落下來的冷卻劑的速率，促進(jìn)了冷卻劑均衡地水平分布。
所以，連續(xù)地通過傾斜板140、多孔墊155和管道151的冷卻劑在主體100的水平表面是基本均勻的。因此，充分地降低了冷卻劑的速度。這樣，當(dāng)冷卻劑從主體100的排放口110釋放之時(shí)，冷卻劑流是穩(wěn)定的和層流狀的。
主體100的下部表面由具有預(yù)定厚度的板構(gòu)成。貫穿排列在所述主體的下表面的每個(gè)排放口形成為噴嘴，這種噴嘴呈向下的錐形，如圖4所示。錐形排放口110可將之前經(jīng)過多個(gè)穩(wěn)定步驟降低到低水平的冷卻劑流速增加到期望的水平。
通常，層流型冷卻頭釋放的冷卻劑以非常低的速度流動(dòng)，因?yàn)槔鋮s劑的支流被冷卻頭分隔得更遠(yuǎn)，所以冷卻劑的支流變得更細(xì)。這樣，減小了實(shí)際用于對(duì)熱軋鋼帶的表面降溫的冷卻劑流的截面。為了解決這個(gè)問題，本發(fā)明將排放口100的設(shè)置改為上述結(jié)構(gòu)。這樣，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明維持釋放到熱軋鋼帶表面上的冷卻劑流恒定，從而在實(shí)踐中增加與熱軋鋼帶碰撞的冷卻劑流的截面積。此外，根據(jù)主體100和將要冷卻的熱軋鋼帶之間的距離，可以改變本發(fā)明的每個(gè)錐形排放口110的角度。所述錐形排放口110的角度優(yōu)選設(shè)為90到120度。
雖然本發(fā)明用于熱軋鋼帶冷卻設(shè)備的冷卻頭是根據(jù)本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施例以及結(jié)合用作舉例目的的附圖進(jìn)行描述的，但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識(shí)到，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種變化、補(bǔ)充和替代而未脫離由所附的權(quán)利要求公開的本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于熱軋鋼帶冷卻設(shè)備的冷卻頭，對(duì)精軋機(jī)提供的熱軋鋼帶進(jìn)行冷卻，其特征在于，包括具有多個(gè)排放口的主體，所述排放口沿著熱軋鋼帶的長(zhǎng)度和寬度方向排列；設(shè)置在所述冷卻頭內(nèi)的冷卻劑供給管，其側(cè)面具有用于釋放冷卻劑的出口；設(shè)置在所述冷卻劑供給管的出口前面的傾斜板，所述傾斜板向下傾斜，從而將自所述出口釋放的冷卻劑均勻地分布到所述冷卻頭的整個(gè)表面；設(shè)置在所述排放口上方的多孔板，使冷卻劑均勻地流動(dòng)；設(shè)置在所述排放口和所述多孔板之間的穩(wěn)定流過濾器，使冷卻劑以穩(wěn)定的層流方式流動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于熱軋鋼帶冷卻設(shè)備的冷卻頭，其特征在于，所述冷卻劑供給管和所述傾斜板均沿著所述主體的寬度方向排列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于熱軋鋼帶冷卻設(shè)備的冷卻頭，其特征在于，所述穩(wěn)定流過濾器包括包括多個(gè)管道的管道結(jié)構(gòu)，所述管道互相平行，具有多邊形的橫截面；安裝在所述管道結(jié)構(gòu)上端的多孔墊，用于穩(wěn)定冷卻劑的流動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于熱軋鋼帶冷卻設(shè)備的冷卻頭，其特征在于，所述多個(gè)管道的橫截面從下面選擇四邊形橫截面、五邊形橫截面和六邊形橫截面。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于熱軋鋼帶冷卻設(shè)備的冷卻頭，其特征在于，所述多個(gè)管道中，每根管道設(shè)置為上端開口的截面積大于下端開口的截面積，并還包括有與所述上端開口和下端開口均連接的渦流預(yù)防板，引導(dǎo)冷卻劑以層流形式流動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于熱軋鋼帶冷卻設(shè)備的冷卻頭，其特征在于，所述傾斜板具有小平坦的表面，以將釋放自所述出口的冷卻劑均勻地分布到所述多孔板上面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于熱軋鋼帶冷卻設(shè)備的冷卻頭，其特征在于，所述出口的安裝位置與經(jīng)過所述冷卻劑管道的中心的水平軸線上方的夾角是0度到30度，以使冷卻劑通過所述出口向上釋放。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于熱軋鋼帶冷卻設(shè)備的冷卻頭，其特征在于，所述排放口的直徑為5mm到10mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于熱軋鋼帶冷卻設(shè)備的冷卻頭，其特征在于，所述排放口互相之間間隔20mm到30mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任意一項(xiàng)所述的用于熱軋鋼帶冷卻設(shè)備的冷卻頭，其特征在于，每個(gè)所述排放口為錐形，沿朝向熱軋鋼帶的方向所述排放口的直徑逐漸減小。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于熱軋鋼帶冷卻設(shè)備的冷卻頭，其特征在于，每個(gè)所述排放口的錐形表面的角度是90度到120度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于熱軋鋼帶冷卻設(shè)備的冷卻頭，冷卻精軋機(jī)提供的熱軋鋼帶。所述冷卻頭包括具有多個(gè)排放口的主體，所述排放口貫穿主體的下部表面，沿著熱軋鋼帶的寬度方向排列，且至少三排排放口沿著熱軋鋼帶的長(zhǎng)度方向排列；設(shè)置在所述冷卻頭內(nèi)的冷卻劑供給管，所述冷卻劑供給管的一側(cè)面設(shè)置有用于釋放冷卻劑的出口；安裝在冷卻劑供給管的出口前面的傾斜板，所述傾斜板向下傾斜，將自所述出口釋放的冷卻劑均勻分布到冷卻頭的整個(gè)表面；安裝在所述排放口上方的多孔板，使冷卻劑均勻地流動(dòng)；安裝在所述排放口和所述多孔板之間的穩(wěn)定流過濾器，使冷卻劑以穩(wěn)定的層流方式流動(dòng)。本發(fā)明將大量的穩(wěn)定冷卻劑流釋放到熱軋鋼帶上面，最大化冷卻效率。
文檔編號(hào)C21D9/573GK1997759SQ200580022192
公開日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2005年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月30日
發(fā)明者李泌鐘, 李宙東, 曹明鐘, 權(quán)輝燮, 嚴(yán)晟燮 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Posco