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CN201024208Y - 一种冷轧钢板热镀锌生产用雾化冷却装置 - Google Patents

一种冷轧钢板热镀锌生产用雾化冷却装置 Download PDF

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CN201024208Y CNU2007200691560U CN200720069156U CN201024208Y CN 201024208 Y CN201024208 Y CN 201024208Y CN U2007200691560 U CNU2007200691560 U CN U2007200691560U CN 200720069156 U CN200720069156 U CN 200720069156U CN 201024208 Y CN201024208 Y CN 201024208Y
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张全成
钱洪卫
李俊
朱超
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陆勇
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Abstract

本实用新型系冶金行业的钢板生产用装置,特别是一种冷轧钢板热镀锌生产用的雾化冷却装置。包括分别设置在钢板(G)平面两侧的喷射装置,其特征在于,所述喷射装置包括加压冷却用供水管(1)、加压冷却用供气管(2)和位于钢板(G)平面侧部并与上述加压冷却用供水管(1)和加压冷却用供气管(2)连通的一组喷头(3)。在加压冷却用供水管(1)及加压冷却用供气管(2)的进入端设置压力调节阀(4),在平行于钢板(G)的平面两侧设置数套喷射装置。本装置不存在水、气不同步所出现的冷却质量问题,达到较高的冷却速率,提高产品质量,有效地减轻了带钢的粉化缺陷,占用生产场地空间小,适宜在现有技术需要改造、场地空间较小的场合。

Description

一种冷轧钢板热镀锌生产用雾化冷却装置
技术领域
本实用新型系一种钢板生产用装置,特别是一种冷轧钢板热镀锌生产用的雾化冷却装置。
背景技术
公知,在冷轧热镀锌机组合金化炉冷却段的专用带钢的生产中,特别是在热镀锌机组合金化外板生产中,需要在生产过程中使用冷却装置对带钢进行冷却。通常,所述冷却装置均采用传统的镀后空气喷吹冷却方式或用气雾冷却方式对带钢进行冷却,以提高带钢的冷却速度,控制镀层良好的锌铁合金相组织结构。
合金化热镀锌钢板的镀层在冲压成形过程中很容易出现粉化现象,所述粉化现像不仅影响冲压车间的作业率,而且严重影响最终产品的表面质量。
然而,合金化钢板的镀层粉化与其生产过程中镀层的合金化退火处理密切相关。由于受到合金化炉的长度限制,为了保证带钢的完全合金化(即镀层表面不存在纯锌相,并且也不存在大量的ζ相),必须采用较高的合金化温度或者较低的机组速度进行生产。在这种情况下,带钢很容易出现过合金化,即,在镀层与基板之间生成大量的Γ相,这样,导致镀层抗粉化性能低下。为了解决这一问题,就需要快速地将带钢冷却下来,以防止其镀层内生成过厚的Γ相,籍此提高镀层的抗粉化性能。
然而,如前所述,目前国内的一些钢铁厂的热镀锌机组均采用传统的镀后空气喷吹冷却方式,冷却速率较低,特别对于合金化汽车外板的产品质量有很大的影响,锌层粉化缺陷较多。
另外,为解决上述问题,所述冷却装置也有采用下述气雾冷却方式对带钢进行冷却。
其一,在加压下使水通过喷头流道,在喷头处减压加速后形成雾化的水雾。该方法如使用得当,可在一定程度上解决上述问题。但是该方法对水压和流量的使用条件及其调节要求很高,如果调节不当或水压和流量稍低,就无法形成均匀、细微的水雾,结果,未能雾化的水从喷头口淌出、滴下。此时,因位于该冷却装置下方的合金化炉内设置有电气感应线圈等元件,遇水会引起短路、跳电等故障,同样位于下方的高热锌锅内滴入水也会引起水气飞溅等,导致事故的发生。另一方面,如果水液过小,则冷却不足,也会影响钢板的质量。
其二,某钢厂热镀锌机组采用了雾化冷却装置,该装置采用低压将水流送至位于生产中的钢板侧面的成排喷头,对所述水流进行精细控制,使其细细溢(流)出,同时,启动鼓风机经由管道,将增压至一定压力的空气送至雾化喷头侧旁,压力空气将喷头中溢出的水流吹起、雾化,使雾化的冷却水以垂直于带钢表面的方向喷淋至带钢表面进行冷却。
然而,根据上述雾化冷却装置,为了严格控制冷却水液的流量,需要复杂的控制设备和系统;加压空气由鼓风机生成和输送,导致所述冷却装置的体积庞大,生产现场占用空间较大;,另外,所述冷却装置投资大;也对流量和压力的要求很高,每一路水管都必须设有稳定压力和流量的专用仪表。
显然可见,上述带钢冷却装置采用喷气冷却,冷却速度相对较低,要提高冷却速度必须加大风量,但这很容易造成带钢剧烈振动,会严重影响合金化热镀锌产品镀层的均匀性和镀层合金化程度的均匀性。
其次,针对目前现有机组一般都设置在狭小空间内的现状来说,上述方案并不适合于现有机组的改造。
针对以上缺陷,冷轧热镀锌带钢生产需要这样一种冷却装置,所述冷却装置能保持冷却用的雾化水的水滴细微、雾化状态稳定,不会产生水滴,且其结构简单,体积紧凑,控制、操作等使用方便。
发明内容
鉴于上述,本实用新型的目的是:提供一种冷轧钢板热镀锌生产用雾化冷却装置。根据本实用新型的冷轧钢板热镀锌生产用雾化冷却装置,可以得到水滴细微、雾化状态稳定、不会产生水滴的冷却用的雾化水,而且所述改良的雾化冷却装置结构简单,体积紧凑,控制、操作等使用方便。
本实用新型的冷轧钢板热镀锌生产用雾化冷却装置,包括分别设置在钢板平面两侧的喷射装置,其特征在于,所述喷射装置包括加压冷却用供水管、加压冷却用供气管和位于钢板平面侧部并与上述加压冷却用供水管和加压冷却用供气管连通的一组喷头。
根据本实用新型的雾化冷却装置,所述加压后的雾化冷却水是在水液离开喷头以前,在喷头内部由加压水流和加压空气混和形成,因此,来自喷头的水雾不存在水、气不同步所出现的冷却质量问题,也不会出现故障。
根据本实用新型的雾化冷却装置,因采用雾化冷却原理,达到较高的冷却速率,有效地减轻了带钢的粉化缺陷。
根据本实用新型的雾化冷却装置,对水流、气流的加压大小及流量进行控制,且其控制要求和精度并不高,较现有技术的控制要求大幅度降低。即使水压万一波动,也仅仅是造成喷出的气雾中水汽含量低,损失换热效果,但不会造成其他恶性事故,安全可靠。
根据本实用新型的雾化冷却装置,所述水管和气管由管路接入生产现场,占用生产场地空间小,适宜在任何已采用现有技术而需要改造、场地空间较小的场合使用。
同时,根据本实用新型的雾化冷却装置,以简洁实用的设备取代了原先相对复杂繁琐的进口设备,节约了机组投资。
根据本实用新型的冷轧钢板热镀锌生产用雾化冷却装置,较好的是,所述喷头组喷头的喷射方向垂直于钢板平面。由此,可提高雾化冷却效率。
根据本实用新型的冷轧钢板热镀锌生产用雾化冷却装置,较好的是,在平行于钢板(G)的平面两侧设置数套喷射装置。根据生产和冷却要求,在钢板平面的两侧再平行增加几套所述喷射装置可以进一步降低带钢冷却温度。
根据本实用新型的冷轧钢板热镀锌生产用雾化冷却装置,较好的是,所述喷头的设置间距控制在30-50mm.如果所述喷头的设置间距大于50mm,则存在未能完全喷射冷却区域;如所述喷头的设置间距小于30mm,则使喷射冷却效率低下。由此,可进一步提高雾化冷却效率。
根据本实用新型的冷轧钢板热镀锌生产用雾化冷却装置,较好的是,所述加压冷却用供水管与喷头以硬质管连通,所述加压冷却用供气管与喷头以金属软管连通。
根据本实用新型的冷轧钢板热镀锌生产用雾化冷却装置,较好的是,所述加压冷却用供水管和加压冷却用供气管的喷射冷却段长度控制在1200-1800mm,符合钢板的宽度。
根据本实用新型的冷轧钢板热镀锌生产用雾化冷却装置,较好的是,所述喷头组分别位于带钢运行平面的两侧部。所述喷头距离所述带钢运行平面为100-150mm。如果所述喷头距离所述带钢运行平面间距大于150mm,则存在未能完全喷射冷却区域;如所述喷头距离所述带钢运行平面间距小于100mm,则使喷射冷却效率低下.
根据本实用新型的冷轧钢板热镀锌生产用雾化冷却装置,较好的是,所述喷头流量为水0.45-0.65升/分、气100-150升/分。
根据本实用新型的冷轧钢板热镀锌生产用雾化冷却装置,较好的是,所述气雾喷头的喷孔孔径为6-10mm。所述气雾喷头的喷孔孔径可与喷头的设置间距喷头距离所述带钢运行平面距离、及喷头流量综合考虑设定。
根据本实用新型的冷轧钢板热镀锌生产用雾化冷却装置,较好的是,所述加压冷却用供水管的非进水端及所述加压冷却用供气管的非进气端用封头封堵。由此,可提高喷射冷却效率。
附图说明
图1所示为一种现有技术的冷轧钢板热镀锌生产用冷却装置示意图.
图2是图1的A-A向视图。
图3是本实用新型的冷轧钢板热镀锌生产用雾化冷却装置总体配置主视图,也即图4的B-B向视图。
图4是本实用新型冷轧钢板热镀锌生产用雾化冷却装置总体配置的俯视图。
图中,1为加压冷却用供水管,2为加压冷却用供气管,3为喷头,4为压力调节阀,G为钢板。
具体实施方式
以下,结合附图,以实施例对本实用新型的雾化冷却装置作详细说明。
实施例1
在某热镀锌机组锌锅上方,取代原有的风冷装置,安装本实用新型的雾化冷却装置。对高强钢外板和IF钢内板进行雾化在线冷却。
冷轧钢板热镀锌生产用雾化冷却装置包括:
分别设置于带钢板G的运行走道上下方的加压冷却用供水管1、加压冷却用供气管2,所述加压冷却用供水管1和加压冷却用供气管2的间距控制在500mm左右。与带钢板G的宽度相应地,所述喷射冷却段长度为1800mm。
垂直于带钢板G的走行平面,上述加压冷却用供水管1和加压冷却用供气管2连通的两组喷头3分别设置于带钢板G运行平面的两侧。
待喷射冷却的带钢G以垂直状通过喷射冷却工作段。
在所述加压冷却用供水管1的进水端及所述加压冷却用供气管2的进气端分别设置压力调节阀4。
根据本实施例,所述加压冷却用供水管1与喷头3以硬质管连通,所述加压冷却用供气管2与喷头3以金属软管连通。
所述喷头3等间距设置,设置间距控制在50mm,所述喷头3距离所述带钢运行平面为150mm,如此,使得带钢表面受到完全喷射冷却,保证喷射冷却效率.
所述加压冷却用供水管1的非进水端及所述加压冷却用供气管2的非进气端用封头封堵。
根据本实施例,所述喷头3的喷孔孔径为8mm。在上述喷头3的设置间距、喷头距离所述带钢运行平面距离条件下,喷头流量水达到0.55升/分、气体流量达到120升/分。
在本实施例中,系统耐温达到300度。为减少改造工作量,最大程度上保持原风箱的出风口和结构,利用两个风口之间300mm左右的间距放置两组喷头,并去掉风箱边缘的钢板筋,以保持两组喷头的间距仍在400mm左右,不影响带钢通行,防止带钢抖动时断带故障发生。
在本实施例中,喷雾系统分别在所述加压冷却用供水管1的进水端及所述加压冷却用供气管2的进气端设置手动及自动压力调节阀4,可以用手动调节气压和液压。同时,设置有电磁控制阀,以自动开启和切断装置工作。喷头组分别对称设置于带钢两侧。喷头组的宽度为1800mm和1200mm,与带钢板的宽度相一致。
在本实施例中,工作压力为水压3bar、气压5bar。
在单位时间过钢量为5,000-5,100Kg/分时,测得每分钟一组喷头带走的热量为13,000-14,200KJ;一组喷头可降温:8-10℃。布置2组喷头对2mm厚的带钢进行雾化冷却,可降温16-18℃;对0.5mm厚的带钢进行雾化冷却,可降温58-63℃。
实施例2
除了在两侧各平行于钢板增加了一组喷射装置,以加强带钢冷却效果,其他如同实施例1,进行雾化冷却。
实施例3
除了所述加压冷却用供水管1和加压冷却用供气管2的间距控制在450mm左右,所述喷头3的设置间距控制在30-40mm,所述喷头流量为水0.55-0.65升/分、气120-130升/分,所述喷头的喷孔孔径为10mm之外,其他如同实施例1,进行雾化冷却。
实施例4
除了所述喷头距离所述带钢运行平面间距控制在100mm,所述喷头的设置间距控制在30-40mm,所述喷射冷却段长度控制在1200mm,所述喷头流量为水0.55-0.65升/分、气120-130升/分,所述喷头的喷孔孔径为6mm之外,其他如同实施例1,进行雾化冷却。
另外,针对带钢实际宽窄大小,可以考虑用堵头或电控阀的方式来控制喷梁的喷雾宽度。
根据本实用新型的雾化冷却装置,所述加压后的雾化冷却水是在水液离开喷头以前,在喷头内部由加压水流和加压空气混和形成,因此,来自喷头的水雾不存在水、气不同步所出现的冷却质量问题,也不会出现故障。
根据本实用新型的雾化冷却装置,因采用雾化冷却原理,达到较高的冷却速率,有效地减轻了带钢的粉化缺陷。
根据本实用新型的雾化冷却装置,对水流、气流的加压大小及流量进行控制,且其控制要求和精度并不高,较现有技术的控制要求大幅度降低。既使水压万一波动,也仅仅是造成喷出的气雾中水汽含量低,损失换热效果,但不会造成其他恶性事故,安全可靠。
根据本实用新型的雾化冷却装置,所述水管和气管由管路接入生产现场,占用生产场地空间小,适宜在任何已采用现有技术而需要改造、场地空间较小的场合使用。
同时,根据本实用新型的雾化冷却装置,以简洁实用的设备取代了原先相对复杂繁琐的进口设备,节约了机组投资。

Claims (7)

1.一种冷轧钢板热镀锌生产用雾化冷却装置,包括分别设置在钢板(G)平面两侧的喷射装置,其特征在于,所述喷射装置包括加压冷却用供水管(1)、加压冷却用供气管(2)和位于钢板(G)平面侧部并与上述加压冷却用供水管(1)和加压冷却用供气管(2)连通的一组喷头(3)。
2.根据权利要求1所述的一种冷轧钢板热镀锌生产用雾化冷却装置,其特征在于,在所述加压冷却用供水管(1)的进水端及所述加压冷却用供气管(2)的进气端设置压力调节阀(4)。
3.根据权利要求1所述的一种冷轧钢板热镀锌生产用雾化冷却装置,其特征在于,在平行于钢板(G)的平面两侧设置数套喷射装置。
4.根据权利要求1所述的一种冷轧钢板热镀锌生产用雾化冷却装置,其特征在于,所述喷头(3)组喷头的喷射方向垂直于钢板平面。
5.根据权利要求1所述的一种冷轧钢板热镀锌生产用雾化冷却装置,其特征在于,所述加压冷却用供水管(1)与喷头(3)以硬质管连通,所述加压冷却用供气管(2)与喷头(3)以金属软管连通。
6.根据权利要求1所述的一种冷轧钢板热镀锌生产用雾化冷却装置,其特征在于,所述喷头组相邻喷头(3)的间距为30-50mm,所述喷头(3)距离所述钢板(G)平面间距为100-150mm。
7.根据权利要求1所述的一种冷轧钢板热镀锌生产用雾化冷却装置,其特征在于,所述加压冷却用供水管(1)的非进水端及所述加压冷却用供气管(2)的非进气端用封头封堵。
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