CN101376960B - 一种合金化炉冷却段带钢冷却装置及冷却控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种合金化炉冷却段喷气与气雾冷却复合冷却装置及冷却调节方法，该冷却装置沿带钢宽度方向进行分区控制，并且冷却速度沿带钢宽度方向可调；沿带钢轧制方向分为下段、中间段和上段，中间段为喷气冷却与气雾冷却交替布置方式，下段和上段都为单纯的喷气冷却布置方式，且各段都沿带钢轧制方向分组，每组冷却方式都可单独进行开关控制。通过使用本装置，即使在最大机组速度下也可以根据合金化退火曲线要求在较大范围内调节带钢合金化后的冷却速度，从而制造出镀层抗粉化性能优良的合金化热镀锌钢板，且镀层合金化均匀性非常好。
Description
技术领域
本专利涉及一种应用于合金化炉的带钢冷却装置及冷却控制方法，特别是涉及合金化炉冷却段冷却带钢的冷却装置及冷却调节方法。
背景技术
合金化热镀锌产品是将热浸镀后对带钢进行在线镀层退火处理得到的锌铁合金镀层产品。镀层退火处理在合金化炉内完成。通常合金化炉分为加热段、均热段和冷却段三段。而在合金化炉冷却段，通常采用风机喷气冷却。
但风机喷气冷却存在以下问题：(1)冷却能力比较低，造成带钢冷却速度慢，镀层内锌铁合金相特别是Г相和Г1相生长得较充分，镀层抗粉化性能较差；(2)为了提高冷却速度，往往采用较大的风速或风量，这些风直接吹到带钢上会引起带钢产生较大的振动，对镀层合金化的均匀性及气刀控制镀层厚度的均匀性非常不利。
而目前合金化热镀锌产品的生产，特别是高品质合金化热镀锌产品的生产通常采用先高温后低温的倾斜均热工艺保温，然后进行快速冷却。而风机喷气冷却的速度较低，提高风速又会造成带钢的剧烈振动，对提高产品质量不利，因此，为了提高镀层合金化退火后带钢的冷却速度，通常采用冷却速度较高的气雾冷却装置。
但使用目前合金化炉冷却段常采用的气雾冷却装置来冷却带钢时，带钢沿宽度方向的实际温度分布通常不均，从而造成镀层合金化不均匀。另外，单独采用气雾冷却装置来冷却带钢，不仅冷却装置复杂，制造成本高，而且还需要增加十分庞大的气雾冷却系统和排风系统，以保证该气雾冷却装置所产生的气雾都被排到厂房之外，制造、生产和维护成本都很高。
对于合金化热镀锌钢板，当带钢经合金化炉加热段加热和均热段保温后，通常沿带钢宽度方向中间部位的带钢温度高，而两边带钢的温度相对较低。这样，当对带钢进行均匀冷却时，例如沿带钢宽度方向吹相同量的气雾，必然很难得到沿带钢宽度方向温度均匀的带钢，从而造成沿带钢宽度方向合金化程度的不均匀。所以沿带钢宽度方向，中间部分带钢的冷却速度应提高，而两边部分带钢的冷速应减小。
日本专利特開2000-297331号公報给出了一种连续退火机组喷气冷却装置，如图1所示，该装置将喷气冷却风箱2沿带钢1宽度方向被隔板6分成三个区，每个区都可以通过各自的风量调节阀4单独控制，这样，由风机5送出的风经通过各个区的风量调节阀4调节后，以不同的风量流经喷嘴3来冷却带钢1。由于采用喷气冷却方式冷却带钢，一般冷却速度慢，在采用较大风量冷却带钢时，虽然能提高冷却速度但又会引起带钢的剧烈抖动，不仅会造成镀层厚度不均，而且造成机组很难高速生产，限制了机组产能的发挥。
发明内容
本发明给出了一种合金化炉喷气与气雾复合冷却装置及冷却调节方法，该冷却装置在沿带钢宽度方向进行分区控制，并且冷却速率沿带钢宽度方向可调，即使在最大机组速度下，也可以根据合金化退火曲线要求在较大的范围内调节带钢的冷却速度，生产出成形性能和镀层抗粉化性能都优良的合金化热镀锌产品。
本发明涉及一种应用于热镀锌机组合金化炉的带钢冷却装置及冷却调节方法，该冷却装置采用喷气冷却与气雾冷却相结合的复合方式冷却带钢。
如图2所示，整个冷却装置为立式结构，该冷却装置沿带钢轧制方向分为若干段，优选为三段：上段U、中间段M和下段L。中间段M采用喷气冷却与气雾冷却交替布置方式，且沿带钢1宽度方向分成若干个区(比如可分为I、II、III三个区)，每个区都可以分别进行控制，从而通过调节各区风量和/或气雾量得到沿带钢宽度方向温度分布均匀的带钢。而上段U和下段L都为单纯的喷气冷却方式，同样，沿带钢宽度方向上下喷气冷却段都分成若干个区(比如可分为I、II、III三个区)，且每个区都可以分别进行控制，但每个区采用倾斜式分区方式进行喷气冷却，以避免冷却过程中在带钢表面产生区间条纹缺陷。另外，上段、中间段和下段的I，II和III区可以统一控制，而且下段、中间段和上段都沿带钢轧制方向分为若干组，优选的是下段为1～3组单独的喷气冷却，中间段为若干组喷气冷却与气雾冷却交替结合布置，上段为1～4组单独的喷气冷却。每组可以单独进行开关控制。这样，可以根据合金化退火曲线要求，对上段、中间段和下段进行自由组合，调节带钢的冷却速度，从而生产出成形性能和镀层抗粉化性能都优良的合金化热镀锌产品。
中间段的I区位于沿带钢宽度方向的中间，其中心线与机组中心线重合，I区的宽度最好定为机组带钢宽度规格的最小值减去100～300mm，这样，I区的宽度通常相对较宽，可以保证机组生产所有规格产品时，沿带钢宽度方向中间温度相对较高部分的带钢可以通过单独控制I区的冷却速度来进行快速冷却。II区位于I区两侧，且以机组中心线为中心对称轴成对称分布，III区位于II区两侧，同样以机组中心线为中心对称轴成对称分布。II区和III区的宽度最好相等，且I区、II区和III区的总宽度最好等于或略大于机组带钢宽度规格的最大宽度，这样可以保证即使生产最大宽度规格的带钢，带钢也可以得到充分冷却。按照上面给出的设计思路，II区和III区的总宽度都应定为略大于或者等于[(带钢最大宽度规格—I区宽度)/2]mm。
下段的I区也位于中间，其中心线与机组中心线重合，同样以机组中心线为中心对称轴对称布置，但其宽度由下向上逐渐变宽或变窄，宽度最好由中间段I区宽度—100～300mm或+100～300mm逐渐变到中间段I区宽度+100～300mm或—100～300。第II区位于第I区的两侧，沿机组中心线呈对称分布，其各自宽度最好由下到上由(中间段II区总宽度/2+100～300或—100～300)mm逐渐变到(中间段II区总宽度/2—100～300或+100～300)mm。设备余下的宽度即为第III区的宽度。
上段可与下段恰好相反，I区的宽度自下向上逐渐变窄或变宽，宽度最好由中间段I区宽度+100～300mm或—100～300mm逐渐变到中间段I区宽度—100～300或+100～300mm。第II区位于第I区的两侧，沿机组中心线呈对称分布，其各自宽度最好由下到上由(中间段II区总宽度/2—100～300或+100～300)mm逐渐变到(中间段II区总宽度/2+100～300或—100～300)mm。同样，设备余下的宽度即为第III区的宽度。下段和上段这种倾斜分区方式可以较好地避免生产时在不同区之间产生分区条纹缺陷。
整个冷却装置的中间段为气雾冷却与喷气冷却交替布置，根据机组冷却能力要求和机组冷却段空间大小决定该段交替布置的气雾冷却和喷气冷却的组数及整个中间段的长度。气雾冷却和喷气冷却的结构示意图如图3和4所示。在如图3的气雾冷却中，沿带钢1宽度方向从中间向两边依次布置有气雾冷却一区AF I、气雾冷却二区AF II和气雾冷却三区AFIII，压缩空气CA和高压脱盐水DW通过流量调节阀V调节流量后经气雾喷嘴喷到带钢1表面。而在如图4的喷气冷却中，沿带钢1宽度方向从中间向两边依次布置有喷气冷却一区A I、喷气冷却二区A II和喷气冷却三区AIII，压缩空气CA经流量调节阀V调节流量后经喷气狭缝喷到带钢1表面。
如示意图5中所示，在中间段M交替布置了五组气雾冷却和喷气冷却。喷气冷却采用缝隙式喷气冷却，而气雾冷却为喷嘴式结构，且每组喷嘴的数量由各区的宽度决定，图5中示出了喷嘴51和喷气缝隙52的布置。所述喷气由压缩空气所产生，所述气雾为脱盐水和压缩空气所产生。
整个冷却装置的下段和上段都为单纯的喷气冷却方式，喷气冷却也采用缝隙式喷气冷却，其数量主要由机组冷却段空间大小决定，当机组冷却段空间不充分时，使下段短一些，上段长一些，这样，可以保证带钢经镀层合金化退火处理后可以快速进入喷气与气雾复合冷却段进行快速冷却，防止镀层长时间处于高温下在镀层与基板之间生成过厚的Г相。示意图5中给出的下段的喷气冷却为两组，上段的喷气冷却为三组。
为了控制方便，对各段每组冷却装置进行编号，编号规则为从下向上按照1、2、3……依次进行编号，例如，图5中从下到上依次为：下段喷气1组、下段喷气2组……；中间段气雾1组、中间段喷气1组……；上段喷气1组、上段喷气2组......。并且，每组每区为一个独立单元，采用二维坐标进行编号，横坐标代表区号，纵坐标代表组号，在控制中，整体冷却装置的各区的冷却能力可以进行统一控制，各段的各区也可以进行统一控制冷却能力，而且各段的各组也可以进行开关控制。合金化冷却段中上、中、下段1、2、3区，各段的分组情况和冷却单元编号及其控制设定表如表1所示。其中坐标(X，Y)为第X区第Y组，例如中间段喷气(2，4)单元代表中间段喷气冷却第2区第4组，上段(1，2)单元代表上段第1区第2组，下段(3，1)单元代表下段第3区第1组。1区总能力设定、2区总能力设定和3区总能力首先设定为最优先级，设定值确认后，下段、中间段和上段总能力及各段对应区的所有打开状态组的能力都被设定为该值，而各段各区的总能力设定仅对该段有效，这些设定值确认后对应该段的区的所有打开状态组的能力都被设定为该值。
表1合金化炉冷却段各单元能力设定表
| 区域 | 1区能力设定值(0～100％) | 2区能力设定值(0～100％) | 3区能力设定值(0～100％) |
| 1区总能力设定值0％ | 2区总能力设定值0％ | 3区总能力设定值0％ | |
| 上段U | 上段1区总能力设定值0％ | 上段2区总能力设定值0％ | 上段3区总能力设定值0％ |
| 上段喷气3组：开 | (1，3)能力0％ | (2，3)能力0％ | (3，3)能力0％ |
| 上段喷气2组：开 | (1，2)能力0％ | (2，2)能力0％ | (3，2)能力0％ |
| 上段喷气1组：开 | (1，1)能力0％ | (2，1)能力0％ | (3，1)能力0％ |
| 中间段M | 中间段1区总能力设定值0％ | 中间段2区总能力设定值0％ | 中间段3区总能力设定值0％ |
| 中间段喷气5组：开 | (1，5)能力0％ | (2，5)能力0％ | (3，5)能力0％ |
| 中间段气雾5组：开 | (1，5)能力0％ | (2，5)能力0％ | (3，5)能力0％ |
| 中间段喷气4组：开 | (1，4)能力0％ | (2，4)能力0％ | (3，4)能力0％ |
| 中间段气雾4组：开 | (1，4)能力0％ | (2，4)能力0％ | (3，4)能力0％ |
| 中间段喷气3组：开 | (1，3)能力0％ | (2，3)能力0％ | (3，3)能力0％ |
| 中间段气雾3组：开 | (1，3)能力0％ | (2，3)能力0％ | (3，3)能力0％ |
| 中间段喷气2组：开 | (1，2)能力0％ | (2，2)能力0％ | (3，2)能力0％ |
| 中间段气雾2组：开 | (1，2)能力0％ | (2，2)能力0％ | (3，2)能力0％ |
| 中间段喷气1组：开 | (1，1)能力0％ | (2，1)能力0％ | (3，1)能力0％ |
| 中间段气雾1组：开 | (1，1)能力0％ | (2，1)能力0％ | (3，1)能力0％ |
| 下段L | 下段1区总能力设定值0％ | 下段2区总能力设定值0％ | 下段3区总能力设定值0％ |
| 下段喷气2组：开 | (1，2)能力0％ | (2，2)能力0％ | (3，2)能力0％ |
| 下段喷气1组：开 | (1，1)能力0％ | (2，1)能力0％ | (3，1)能力0％ |
而每个冷却单元(对应1个坐标值)都可以单独进行设定，但一旦段总能力更改设定确认后，各单元设定值即自动更改为新设定的值，同理，各段设定值在整个冷却装置各区总能力更改设定确认后，各段总能力和各单元设定值即被自动更改为区新设定的值。另外，每组都有开闭开关，只有打开状态的单元才能执行能力设定。每个单元的冷却能力最大值为100％，即在压力恒定的条件下，通过调节阀使喷气或者喷雾的流量达到最大，最小值为0％，即通过调节阀使喷气或者喷雾的流量为零，此时该单元为关闭状态。并且每个单元的冷却能力与其流量成正比，通过调节阀调节流量即可得到0％～100％之间任何数值的冷却能力。
采用本发明的合金化冷却段复合冷却装置在沿带钢宽度方向进行分区控制，并且冷却速率沿带钢宽度方向可调，即使在最大机组速度下，也可以根据合金化退火曲线要求在较大的范围内调节带钢的冷却速度，生产出成形性能和镀层抗粉化性能都优良的合金化热镀锌产品。其中镀层抗粉化性能60°V弯结果为2～4级，相比原来的4～6级有了显著的提高；另外该冷却装置制造、使用和维护的成本相对较低，具有非常好的应用前景。
附图说明
图1为日本专利2000-297331公开的一种连续退火机组喷气冷却装置；
图2为合金化炉冷却段分段结构和分区控制示意图；
图3为气雾冷却段结构示意图；
图4为喷气冷却段结构示意图；
图5合金化炉冷却段面向带钢的一个面的示意图；
图6为本申请实施例所用机组的合金化炉中间段各区的宽度分布示意图；
图7为本申请实施例所用机组的合金化炉下段各区的宽度分布示意图；
图8为本申请实施例所用机组的合金化炉上段各区的宽度分布示意图。
具体实施方式
下面借助于实施例来对本发明进行进一步的说明：以下实施例中所用的机组带钢宽度规格为：800～1600mm。中间段各I、II、III区的宽度分布如图6所示。下段和上段各I、II、III区的宽度如图7和8所示。
实施例1：当机组生产1.2×1000mm的590MPa级别合金化热镀锌双相钢时，由于合金化炉冷却段冷却速度越高，对双相钢形成双相组织越有利，而且，当机组速度为80米/分钟时，合金化温度在480℃左右，带钢温度沿宽度方向变化不是很大，冷却装置各单元能力设定值如表2所示。所得镀层抗粉化性能如表3所示。*注：60°V弯级别共分九级，就抗粉化性能而言1级最好，9级最差，1～5级为合格。
表2生产1.2×1000mm双相钢时合金化炉冷却段各单元能力设定情况
| 区域 | 1区能力设定值(0～100％) | 2区能力设定值(0～100％) | 3区能力设定值(0～100％) |
| 1区总能力设定值100％ | 2区总能力设定值80％ | 3区总能力设定值0％ | |
| 上段U | 上段1区总能力设定值100％ | 上段2区总能力设定值80％ | 上段3区总能力设定值0％ |
| 上段喷气3组：开 | (1，3)能力100％ | (2，3)能力80％ | (3，3)能力0％ |
| 上段喷气2组：开 | (1，2)能力100％ | (2，2)能力80％ | (3，2)能力0％ |
| 上段喷气1组：开 | (1，1)能力100％ | (2，1)能力80％ | (3，1)能力0％ |
| 中间段M | 中间段1区总能力设定值100％ | 中间段2区总能力设定值80％ | 中间段3区总能力设定值0％ |
| 中间段喷气5组：开 | (1，5)能力100％ | (2，5)能力80％ | (3，5)能力0％ |
| 中间段气雾5组：开 | (1，5)能力100％ | (2，5)能力80％ | (3，5)能力0％ |
| 中间段喷气4组：开 | (1，4)能力100％ | (2，4)能力80％ | (3，4)能力0％ |
| 中间段气雾4组：开 | (1，4)能力100％ | (2，4)能力80％ | (3，4)能力0％ |
| 中间段喷气3组：开 | (1，3)能力100％ | (2，3)能力80％ | (3，3)能力0％ |
| 中间段气雾3组：开 | (1，3)能力100％ | (2，3)能力80％ | (3，3)能力0％ |
| 中间段喷气2组：开 | (1，2)能力100％ | (2，2)能力80％ | (3，2)能力0％ |
| 中间段气雾2组：开 | (1，2)能力100％ | (2，2)能力80％ | (3，2)能力0％ |
| 中间段喷气1组：开 | (1，1)能力100％ | (2，1)能力80％ | (3，1)能力0％ |
| 中间段气雾1组：开 | (1，1)能力100％ | (2，1)能力80％ | (3，1)能力0％ |
| 下段L | 下段1区总能力设定值100％ | 下段2区总能力设定值80％ | 下段3区总能力设定值0％ |
| 下段喷气2组：开 | (1，2)能力100％ | (2，2)能力80％ | (3，2)能力0％ |
| 下段喷气1组：开 | (1，1)能力100％ | (2，1)能力80％ | (3，1)能力0％ |
表3实施例1中1.2×1000mm双相钢的镀层抗粉化性能
| 镀层抗粉化60°V弯结果 | |
| 本例 | 4级 |
| 原来生产的供对比的实绩 | 5～6级 |
表4生产0.8×1400mm烘烤硬化钢时合金化炉冷却段各单元能力设定情况
| 区域 | 1区能力设定值(0～100％) | 2区能力设定值(0～100％) | 3区能力设定值(0～100％) |
| 1区总能力设定值100％ | 2区总能力设定值90％ | 3区总能力设定值60％ | |
| 上段U | 上段1区总能力设定值100％ | 上段2区总能力设定值90％ | 上段3区总能力设定值60％ |
| 上段喷气3组：开 | (1，3)能力100％ | (2，3)能力90％ | (3，3)能力60％ |
| 上段喷气2组：开 | (1，2)能力100％ | (2，2)能力90％ | (3，2)能力60％ |
| 上段喷气1组：开 | (1，1)能力100％ | (2，1)能力90％ | (3，1)能力60％ |
| 中间段M | 中间段1区总能力设定值100％ | 中间段2区总能力设定值90％ | 中间段3区总能力设定值60％ |
| 中间段喷气5组：开 | (1，5)能力100％ | (2，5)能力90％ | (3，5)能力60％ |
| 中间段气雾5组：开 | (1，5)能力100％ | (2，5)能力90％ | (3，5)能力60％ |
| 中间段喷气4组：开 | (1，4)能力100％ | (2，4)能力90％ | (3，4)能力60％ |
| 中间段气雾4组：开 | (1，4)能力100％ | (2，4)能力90％ | (3，4)能力60％ |
| 中间段喷气3组：开 | (1，3)能力100％ | (2，3)能力90％ | (3，3)能力60％ |
| 中间段气雾3组：开 | (1，3)能力100％ | (2，3)能力90％ | (3，3)能力60％ |
| 中间段喷气2组：开 | (1，2)能力100％ | (2，2)能力90％ | (3，2)能力60％ |
| 中间段气雾2组：开 | (1，2)能力100％ | (2，2)能力90％ | (3，2)能力60％ |
| 中间段喷气1组：开 | (1，1)能力100％ | (2，1)能力90％ | (3，1)能力60％ |
| 中间段气雾1组：开 | (1，1)能力100％ | (2，1)能力90％ | (3，1)能力60％ |
| 下段L | 下段1区总能力设定值100％ | 下段2区总能力设定值90％ | 下段3区总能力设定值60％ |
| 下段喷气2组：开 | (1，2)能力100％ | (2，2)能力90％ | (3，2)能力60％ |
| 下段喷气1组：开 | (1，1)能力100％ | (2，1)能力90％ | (3，1)能力60％ |
表5实施例2中0.8×1400mm烘烤硬化钢的镀层抗粉化性能
| 镀层抗粉化60°V弯结果 | |
| 本例 | 3级 |
| 原来生产的供对比的实绩 | 4～6级 |
实施例2：当机组生产0.8×1400mm合金化热镀锌烘烤硬化钢时，带钢较宽，当机组速度为90米/分钟时，合金化温度在510℃左右，带钢温度沿宽度方向变化较大，中间带钢温度明显高于两侧带钢温度，而且，合金化热镀锌烘烤硬化钢镀层易粉化，提高冷却能力对提高镀层的抗粉化性能有利，因此，冷却装置各单元能力设定值如表4所示。所得镀层抗粉化性能如表5所示。
表6生产0.7×1500mm IF钢时合金化炉冷却段各单元能力设定情况
| 区域 | 1区能力设定值(0～100％) | 2区能力设定值(0～100％) | 3区能力设定值(0～100％) |
| 1区总能力设定值70％ | 2区总能力设定值60％ | 3区总能力设定值50％ | |
| 上段U | 上段1区总能力设定值70％ | 上段2区总能力设定值60％ | 上段3区总能力设定值50％ |
| 上段喷气3组：关 | (1，3)能力0％ | (2，3)能力0％ | (3，3)能力0％ |
| 上段喷气2组：关 | (1，2)能力0％ | (2，2)能力0％ | (3，2)能力0％ |
| 上段喷气1组：关 | (1，1)能力0％ | (2，1)能力0％ | (3，1)能力0％ |
| 中间段M | 中间段1区总能力设定值70％ | 中间段2区总能力设定值60％ | 中间段3区总能力设定值50％ |
| 中间段喷气5组：开 | (1，5)能力70％ | (2，5)能力60％ | (3，5)能力50％ |
| 中间段气雾5组：开 | (1，5)能力70％ | (2，5)能力60％ | (3，5)能力50％ |
| 中间段喷气4组：关 | (1，4)能力0％ | (2，4)能力0％ | (3，4)能力0％ |
| 中间段气雾4组：关 | (1，4)能力0％ | (2，4)能力0％ | (3，4)能力0％ |
| 中间段喷气3组：开 | (1，3)能力70％ | (2，3)能力60％ | (3，3)能力50％ |
| 中间段气雾3组：开 | (1，3)能力70％ | (2，3)能力60％ | (3，3)能力50％ |
| 中间段喷气2组：开 | (1，2)能力70％ | (2，2)能力60％ | (3，2)能力50％ |
| 中间段气雾2组：开 | (1，2)能力70％ | (2，2)能力60％ | (3，2)能力50％ |
| 中间段喷气1组：开 | (1，1)能力70％ | (2，1)能力60％ | (3，1)能力50％ |
| 中间段气雾1组：开 | (1，1)能力70％ | (2，1)能力60％ | (3，1)能力50％ |
| 下段L | 下段1区总能力设定值70％ | 下段2区总能力设定值60％ | 下段3区总能力设定值50％ |
| 下段喷气2组：开 | (1，2)能力70％ | (2，2)能力60％ | (3，2)能力50％ |
| 下段喷气1组：开 | (1，1)能力70％ | (2，1)能力60％ | (3，1)能力50％ |
表7实施例3中0.7×1500mm IF钢的镀层抗粉化性能
| 镀层抗粉化60°V弯结果 | |
| 本例 | 2级 |
| 原来生产的供对比的实绩 | 4～6级 |
表8生产1.0×1580mm双相钢时合金化炉冷却段各单元能力设定情况
| 区域 | 1区能力设定值(0～100％) | 2区能力设定值(0～100％) | 3区能力设定值(0～100％) |
| 1区总能力设定值100％ | 2区总能力设定值80％ | 3区总能力设定值70％ | |
| 上段U | 上段1区总能力设定值100％ | 上段2区总能力设定值80％ | 上段3区总能力设定值70％ |
| 上段喷气3组：开 | (1，3)能力100％ | (2，3)能力80％ | (3，3)能力70％ |
| 上段喷气2组：开 | (1，2)能力100％ | (2，2)能力80％ | (3，2)能力70％ |
| 上段喷气1组：开 | (1，1)能力100％ | (2，1)能力80％ | (3，1)能力70％ |
| 中间段M | 中间段1区总能力设定值100％ | 中间段2区总能力设定值80％ | 中间段3区总能力设定值70％ |
| 中间段喷气5组：开 | (1，5)能力100％ | (2，5)能力80％ | (3，5)能力70％ |
| 中间段气雾5组：开 | (1，5)能力100％ | (2，5)能力80％ | (3，5)能力70％ |
| 中间段喷气4组：开 | (1，4)能力100％ | (2，4)能力80％ | (3，4)能力70％ |
| 中间段气雾4组：开 | (1，4)能力100％ | (2，4)能力80％ | (3，4)能力70％ |
| 中间段喷气3组：开 | (1，3)能力100％ | (2，3)能力80％ | (3，3)能力70％ |
| 中间段气雾3组：开 | (1，3)能力100％ | (2，3)能力80％ | (3，3)能力70％ |
| 中间段喷气2组：开 | (1，2)能力100％ | (2，2)能力80％ | (3，2)能力70％ |
| 中间段气雾2组：开 | (1，2)能力100％ | (2，2)能力80％ | (3，2)能力70％ |
| 中间段喷气1组：开 | (1，1)能力100％ | (2，1)能力80％ | (3，1)能力70％ |
| 中间段气雾1组：开 | (1，1)能力100％ | (2，1)能力80％ | (3，1)能力70％ |
| 下段L | 下段1区总能力设定值100％ | 下段2区总能力设定值80％ | 下段3区总能力设定值0％ |
| 下段喷气2组：开 | (1，2)能力100％ | (2，2)能力80％ | (3，2)能力70％ |
| 下段喷气1组：开 | (1，1)能力100％ | (2，1)能力80％ | (3，1)能力70％ |
表9 实施例4中1.0×1580mm双相钢的镀层抗粉化性能
| 镀层抗粉化60°V弯结果 | |
| 本例 | 4级 |
| 原来生产的供对比的实绩 | 5～6级 |
实施例3：当机组生产0.7×1500mm合金化热镀锌IF钢时，虽然带钢宽度较宽，但IF钢合金化温度相对较低，当机组速度为80米/分钟时，合金化温度在450℃左右，因此，冷却装置各单元能力设定值如表6所示。所得镀层抗粉化性能如表7所示。
实施例4：I区、II区和III区的总宽度略大于机组带钢宽度最大值，某生产合金化热镀锌产品的机组，带钢宽度规格为：900～1880mm，中间段I区宽度为机组带钢宽度规格的最小值减去100mm(即800mm)，II区和III区的宽度相等，都为550mm。当机组生产1.0×1580mm的590MPa级别合金化热镀锌双相钢时，由于冷却速度越高，对双相钢形成双相组织越有利，而且，当机组速度为90米/分钟时，合金化温度在485℃左右，带钢温度沿宽度方向变化不是很大，冷却装置各单元能力设定值如表8所示。所得镀层抗粉化性能如表9所示。
实施例5：I区、II区和III区的总宽度等于机组带钢宽度最大值，某生产合金化热镀锌产品的机组，带钢宽度规格为：900～1800mm，中间段I区宽度为机组带钢宽度规格的最小值减去300mm(即600mm)，II区和III区的宽度相等，都为600mm。机组生产0.7×1480mm的合金化热镀锌烘烤硬化钢时，当机组速度为90米/分钟时，合金化温度在475℃左右，冷却装置各单元能力设定值如表10所示。所得镀层抗粉化性能如表11所示。
表11实施例5中0.7×1480mm烘烤硬化钢的镀层抗粉化性能
| 镀层抗粉化60°V弯结果 | |
| 本例 | 4级 |
| 原来生产的供对比的实绩 | 5～6级 |
表10生产0.7×1480mm烘烤硬化钢时合金化炉冷却段各单元能力设定
| 区域 | 1区能力设定值(0～100％) | 2区能力设定值(0～100％) | 3区能力设定值(0～100％) |
| 1区总能力设定值100％ | 2区总能力设定值90％ | 3区总能力设定值80％ | |
| 上段U | 上段1区总能力设定值100％ | 上段2区总能力设定值90％ | 上段3区总能力设定值80％ |
| 上段喷气3组：开 | (1，3)能力100％ | (2，3)能力90％ | (3，3)能力80％ |
| 上段喷气2组：开 | (1，2)能力100％ | (2，2)能力90％ | (3，2)能力80％ |
| 上段喷气1组：开 | (1，1)能力100％ | (2，1)能力90％ | (3，1)能力80％ |
| 中间段M | 中间段1区总能力设定值100％ | 中间段2区总能力设定值80％ | 中间段3区总能力设定值70％ |
| 中间段喷气5组：开 | (1，5)能力100％ | (2，5)能力90％ | (3，5)能力80％ |
| 中间段气雾5组：开 | (1，5)能力100％ | (2，5)能力90％ | (3，5)能力80％ |
| 中间段喷气4组：开 | (1，4)能力100％ | (2，4)能力90％ | (3，4)能力80％ |
| 中间段气雾4组：开 | (1，4)能力100％ | (2，4)能力90％ | (3，4)能力80％ |
| 中间段喷气3组：开 | (1，3)能力100％ | (2，3)能力90％ | (3，3)能力80％ |
| 中间段气雾3组：开 | (1，3)能力100％ | (2，3)能力90％ | (3，3)能力80％ |
| 中间段喷气2组：开 | (1，2)能力100％ | (2，2)能力90％ | (3，2)能力80％ |
| 中间段气雾2组：开 | (1，2)能力100％ | (2，2)能力90％ | (3，2)能力80％ |
| 中间段喷气1组：开 | (1，1)能力100％ | (2，1)能力90％ | (3，1)能力80％ |
| 中间段气雾1组：开 | (1，1)能力100％ | (2，1)能力90％ | (3，1)能力80％ |
| 下段L | 下段1区总能力设定值100％ | 下段2区总能力设定值80％ | 下段3区总能力设定值0％ |
| 下段喷气2组：开 | (1，2)能力100％ | (2，2)能力90％ | (3，2)能力80％ |
| 下段喷气1组：开 | (1，1)能力100％ | (2，1)能力90％ | (3，1)能力80％ |
实施例6：分成两个区，I区和II区的总宽度略大于机组带钢宽度最大值，某生产合金化热镀锌产品的机组，带钢宽度规格为：800～1180mm，沿带钢宽度方向分成两个区，中间段I区宽度为机组带钢宽度规格的最小值减去100mm(即700mm)，II区的宽度为500mm。当机组生产1.2×1080mm的590MPa级别合金化热镀锌双相钢时，由于冷却速度越高，对双相钢形成双相组织越有利，而且，当机组速度为80米/分钟时，合金化温度在460℃左右，带钢温度沿宽度方向变化不是很大，冷却装置各单元能力设定值如表12所示。所得镀层抗粉化性能如表13所示。
表12生产1.2×1080mm双相钢时合金化炉冷却段各单元能力设定情况
| 区域 | 1区能力设定值(0～100％) | 2区能力设定值(0～100％) |
| 1区总能力设定值100％ | 2区总能力设定值90％ | |
| 上段U | 上段1区总能力设定值100％ | 上段2区总能力设定值90％ |
| 上段喷气3组：开 | (1，3)能力100％ | (2，3)能力90％ |
| 上段喷气2组：开 | (1，2)能力100％ | (2，2)能力90％ |
| 上段喷气1组：开 | (1，1)能力100％ | (2，1)能力90％ |
| 中间段M | 中间段1区总能力设定值100％ | 中间段2区总能力设定值90％ |
| 中间段喷气5组：开 | (1，5)能力100％ | (2，5)能力90％ |
| 中间段气雾5组：开 | (1，5)能力100％ | (2，5)能力90％ |
| 中间段喷气4组：开 | (1，4)能力100％ | (2，4)能力90％ |
| 中间段气雾4组：开 | (1，4)能力100％ | (2，4)能力90％ |
| 中间段喷气3组：开 | (1，3)能力100％ | (2，3)能力90％ |
| 中间段气雾3组：开 | (1，3)能力100％ | (2，3)能力90％ |
| 中间段喷气2组：开 | (1，2)能力100％ | (2，2)能力90％ |
| 中间段气雾2组：开 | (1，2)能力100％ | (2，2)能力90％ |
| 中间段喷气1组：开 | (1，1)能力100％ | (2，1)能力90％ |
| 中间段气雾1组：开 | (1，1)能力100％ | (2，1)能力90％ |
| 下段L | 下段1区总能力设定值100％ | 下段2区总能力设定值80％ |
| 下段喷气2组：开 | (1，2)能力100％ | (2，2)能力90％ |
| 下段喷气1组：开 | (1，1)能力100％ | (2，1)能力90％ |
表13实施例6中1.2×1080mm双相钢的镀层抗粉化性能
| 镀层抗粉化60°V弯结果 | |
| 本例 | 4级 |
| 原来生产的供对比的实绩 | 5～6级 |
本合金化炉冷却段喷气冷却与气雾冷却复合冷却装置及冷却调节方法，冷却能力强，且沿带钢宽度方向冷却能力可以自由调节，因此，非常有利于生产抗粉化性能优良而且性能均匀的合金化热镀锌钢板和高强钢合金化热镀锌钢板，具有非常广阔的应用前景。
应当理解的是，本发明的实施例只是用于说明本发明而不是限制本发明，本发明不限于本文中描述的细节在不脱离本发明权利要求书的精神和宗旨的前提下，本领域的技术人员容易想到的其它替换结构都将落在本发明的权利要求保护范围内。
Claims (3)
1.一种合金化炉冷却段带钢冷却装置，其特征在于，该合金化炉冷却段带钢冷却装置采用喷气冷却与气雾冷却相结合的复合冷却方式；沿带钢轧制方向分为下段、中间段和上段，其中下段和上段为单独的喷气冷却方式，中间段为喷气冷却与气雾冷却交替布置相结合的冷却方式；沿带钢宽度方向被分为多个区，通过调节各区风量和/或气雾量来分区控制带钢宽度方向上的冷却速度；
下段为1～3组单独的喷气冷却，中间段为若干组喷气冷却与气雾冷却交替结合布置，上段为1～4组单独的喷气冷却；
每个冷却段的每个分区冷却带钢的能力沿带钢宽度方向被单独地进行控制；沿带钢宽度方向每个冷却段都被分成三个区；
下段和上段采用倾斜分区方式进行喷气冷却；
上、中、下段的各区I、II、III都沿机组中心线对称布置，各段中间I区位于沿带钢宽度方向的中间，各段II区对称地位于各段中间I区的两边，各段III区对称地位于各段II区的两边，各段中间I区的宽度最宽且各段I、II、III区总宽度略大于或等于机组带钢宽度规格的最大宽度；
中间段中间I区宽度为机组带钢宽度规格的最小值减去100～300mm，中间段II区和III区的宽度相等；
从下到上，下段中间I区宽度由中间段中间I区宽度减去或者加上100～300mm逐渐变到中间段中间I区宽度加上或者减去100～300mm，下段II区宽度由中间段II区总宽度的一半加上或者减去100～300mm逐渐变到中间段II区总宽度的一半减去或者加上100～300mm，剩余部分为下段III区的部分；上段中间I区的宽度由中间段中间I区宽度加上或者减去100～300mm逐渐变到中间段中间I区宽度减去或者加上100～300mm，上段II区宽度由中间段II区总宽度的一半减去或者加上100～300mm逐渐变到中间段II区总宽度的一半加上或者减去100～300mm，剩余部分为上段III区部分。
2.如权利要求1所述的合金化炉冷却段带钢冷却装置，其特征在于，所述喷气冷却为缝隙式冷却，气雾冷却为喷嘴式冷却。
3.如权利要求2所述的合金化炉冷却段带钢冷却装置，其特征在于，所述喷气由压缩空气所产生，所述气雾为脱盐水和压缩空气所产生。
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