CN103391822A - 喷嘴头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于将冷却剂(2)喷射至工件(1)的装置和方法,其包括:冷却剂供应线(3)、用于输送冷却剂(2)的至少一个输送喷嘴(4)、以及包围所述输送喷嘴(4)的至少一部分的防护件(6)。防护件(6)布置为与工件(1)一起形成基本上闭合的空间,并且所述防护件(6)包括用于将气体从基本上闭合的空间排出的排出装置(11),并且还包括保持所述防护件(6)的外部处于高于露点的温度的装置(7,8)。

Description

喷嘴头
技术领域
本发明涉及用于将冷却剂喷射至工件的装置,其包括冷却剂供给线、用于输送冷却剂的至少一个输送喷嘴、包围所述输送喷嘴的至少一部分的防护件。本发明还涉及用于将冷却剂喷射至工件的方法,其中冷却剂通过至少一个输送喷嘴喷射,并且其中设置有包围所述输送喷嘴的至少一部分的防护件。
背景技术
公知的是,金属轧制工艺产生大量热并且用于移除这些热的最常见方法是将冷却剂喷射到轧辊上。最常见的冷却剂是水和煤油,但是近来低温流体的使用已经在GB2466458A和DE102005001806中提出。
在一些金属轧制工艺(比如铝的冷轧)中使用低温流体来冷却的主要问题在于,来自周围大气的湿气会冷凝到设备上并且形成水、冰或雪花,这然后能落下或被携带到带材上并且将其损坏。
DE102005001806提议通过测量轧辊温度并且控制低温流体的流动以使得轧辊不会过冷来最小化冷凝。然而,试验已经显示,即使轧辊的表面自身保持处于恰当的温度,但产生的大量冷气体引起周围空气和设备的冷却并且这导致冷凝。
GB2466458提出通过用仅包含惰性干燥气体的内腔包围轧机并且保持这个内腔处于正压力以防止包含湿气的空气进入内腔来避免冷凝物的形成。这个方法防止内腔内冷凝物的形成,但是试验已经显示,内腔内的大量冷气体引起形成内腔的片材变冷并且因此在内腔外侧上冷凝物形成于这个片材上。已经形成于内腔的外侧上,冷凝物仍然可能落到带材上并且将其损坏。GB2466458中提出的腔的另一个缺点在于,在内腔内部的全部设备变得由冷气体冷却并且这引起轴承、液压系统以及腔内其他设备出现问题。
避免冷凝的另一个方法在EP1406738B1中提出。出于冶金学和轧辊咬入摩擦的原因,低温流体在此情况下用来直接冷却带材,代替冷却轧辊,但是原理类似。EP1406738B1提出通过在喷嘴周围鼓吹干燥气体来笼罩喷嘴。然而,干燥的惰性气体笼罩仅防止喷嘴自身上的冷凝。这不能防止环境大气以及暴露至冷气体的附近其他设备上的冷凝。低温喷射产生大量冷气体,这冷却周围空气以及喷射附近的其他设备并且这导致冷凝。而且,干燥的惰性气体以及蒸发的氮气使空气位移并且能减少工件处大气中的氧气含量。
发明内容
本发明的目标是避免任何水到达工件上。
而且,通过液氮蒸发产生的气体能引起影响喷射效果的湍流。
因此,本发明的目标是提供一种用于喷射冷却剂尤其是液化气体的装置和方法,其中由于液化气体蒸发产生的湍流减少。
本发明的另一个目标是提供一种用于喷射冷却剂尤其是液化气体的方法和装置,其中加工环境中的氧气含量没有降低或至少没有显著地降低。
本发明的另一个目标是提供一种用于在轧制金属带材工艺中喷射低温冷却剂的装置和方法,其防止在由此水能到达金属带材上的任何区域或任何设备中形成冷凝物。
这个目标通过一种用于将冷却剂喷射至工件的装置来实现,其包括冷却剂供应线、用于输送冷却剂的至少一个输送喷嘴、以及包围所述输送喷嘴的至少一部分的防护件,其中所述装置的特征在于所述防护件布置为与工件一起形成基本上闭合的空间,并且所述防护件包括用于将气态冷却剂从基本上闭合的空间排出至远离工件的位置的排出装置,并且还包括保持所述防护件的外部处于高于露点的温度的装置。
这个目标还通过一种用于将冷却剂喷射至工件的方法来实现,其中所述冷却剂通过至少一个输送喷嘴喷射,并且其中防护件设置为包围所述输送喷嘴的至少一部分,并且其特征在于所述防护件布置为与工件一起形成基本上闭合的空间,其中气态冷却剂从基本上闭合的空间抽出至远离工件的位置,并且所述防护件的外部保持处于高于露点的温度。
露点定义为给定压力下水蒸汽将会冷凝成水的温度。根据本发明,防护件的外壁的温度应当高于周围环境空气的露点。尤其,防护件的外部应当保持处于高于环境空气的露点温度至少数摄氏度的温度。在优选实施例中,防护件至少保持处于周围大气的温度。
防护件优选地包括具有布置为转向工件的开口的罩、外壳或盒状元件。防护件的朝着工件定向的边缘优选地设计为与工件形成密封。
根据本发明,防护件布置为与工件一起形成基本上闭合的空间。基本上闭合的空间由防护件以及由工件的至少一部分定界。用于冷却剂的输送喷嘴的出口定位于基本上闭合的空间的内部。因而,冷却剂喷射入基本上闭合的空间并且接触和冷却工件的形成基本上闭合的空间的边界的部分或区域。气态冷却剂从基本上闭合的空间抽出并且传送到远离工件的位置。
根据本发明,防护件的外部保持处于高于周围大气露点的温度。本发明防止基本上闭合的空间外部的任何气体、表面或部件被冷却至低于露点的温度。因此,大量冷却剂或蒸发冷却剂能在其中仅是工件的期望部分被冷却的闭合系统中操纵。任何其他区域或任何其他设备保持处于高于露点的温度。基本上闭合的空间外部的工件中的环境大气不经受低于露点的任何温度并且防止冷凝。本发明不仅防止输送喷嘴上的冷凝或输送喷嘴的结冰,而且防止工件周围区域中的冷凝或结冰。
因而,基本上闭合的空间实现两个目标:
·防止在闭合空间内部、喷嘴上或工件上出现冷凝或结冰,因为排除了环境大气并且闭合空间仅包含干燥冷气体和冷却剂。
·防止闭合空间外部的冷凝或结冰,因为防护件的外部保持高于露点并且冷气体远离轧机地排出。
本发明尤其用于轧制金属带材的金属轧制工艺中的冷却。在此情况下,基本上闭合的空间由防护件以及工作辊外表面的将被冷却的部分限定。在此情况下,工作辊是用冷却剂喷射的工件。防护件的开口由工作辊闭合,从而在内部形成基本上闭合的空间。基本上闭合的空间优选地不包括工件的全部,在此情况下不包括工作辊的全部。本发明防止基本上闭合的空间外部的冷凝并且因而没有形成可能会落到金属带材上并且将其损坏的水、冰或雪花。
根据另一个优选实施例,防护件包括密封元件,其布置为密封地闭合防护件与工件之间的间隙。优选地,密封元件至少围绕防护件的开口的一部分延伸,更优选地沿着防护件的朝向工件的开口的整个圆周延伸。密封元件能包括弹性材料,例如塑料材料。防护件与工件之间的密封元件防止低于露点的气态冷却剂从基本上闭合的空间逸入工件的局部区域。
在另一个实施例中,防护件设置为足够靠近工件以便允许形成压力障,其防止低于露点的任何气体从基本上闭合的空间逸入工件的局部区域。
密封元件还能包括气体密封,这是指防止环境空气进入闭合空间的气流,并且等同地,如果不是更重要的话,防止冷的气态冷却剂从闭合空间逸入工件附近。
整体上,本发明形成了用于冷却剂及其相关低温气体(气态冷却剂)的闭合系统或基本上闭合的系统,这防止工件中的环境大气经受低于其露点的任何温度。
根据本发明,防护件的外部将保持处于高于周围环境空气露点的温度,优选地高于周围环境空气的温度。保持防护件外部的温度处于期望范围的手段可包括无源元件,比如降低闭合空间的内部与防护件的外壁之间的热传递速度的热绝缘物。这些手段优选地包括具有低热传递系数的材料,例如具有低热传导性的一层或多层固体材料。而且,用于保持所述防护件外部处于高于露点的温度的手段还可包括有源元件,其通过热供应,例如通过提供加热装置,尤其是电加热装置来保持壁温度高于露点。
根据另一个优选实施例,防护件是至少部分地双壁的并且气源连接至所述壁之间的间隙。防护件包括内壁和外壁并且气体被导入这些壁之间的间隙以便用作绝缘物并且提供热源以保持外壁高于露点。优选地,使用处于环境温度或甚至高于环境温度或已经变暖直到高于环境温度的气体。
还优选地,防护件的壁之间的间隙包括在防护件与工件之间的间隙处或附近的气体出口。导入防护件的壁之间的间隙的部分气体流出工件附近的气体出口。气体用作罩、气体密封或压力障并且防止大气通过这个间隙进入基本上闭合的空间并且防止冷气体从闭合空间逸入工件附近。因此,任何冷凝被保持为远离基本上闭合的空间以及系统的冷的内部部件。
代替上面提到的气体出口或另外地,还能具有单独的气体供应线,用于靠近防护件与工件之间的间隙供应气体(优选地温暖气体),其那么就用作罩或气体障以防止冷气体离开以及防止大气进入基本上闭合的空间。
吹入防护件与工件之间的间隙附近的气体的压力优选地控制为高于周围环境空气的大气压力并且高于基本上闭合的空间内部的压力。这确保既不会将空气吸入基本上闭合的空间,也不会使冷的气态冷却剂通过所述间隙离开基本上闭合的空间。
还可以有利地将润滑剂添加至吹入所述防护件与所述工件之间的间隙附近或靠近间隙的气体。而且,气体密封或压力障能通过添加物理障得到增强。
根据本发明,冷却剂经由一个或多个输送喷嘴喷射到将被冷却的工件上。术语输送喷嘴应当意味着用于喷射冷却剂的任何种类的出口、管口或喷嘴。在最简单的情况下,输送喷嘴可以是简单的管端。
在液化气体,比如液态氮,用作冷却剂时,氮将在喷射期间蒸发并且使来自由防护件和工件限定的体积的空气移位。防护件优选地设置有与输送喷嘴的管口对准的开口。术语“对准的”将意味着喷嘴管口与防护件的开口以如此的方式布置以使得离开输送喷嘴的冷却剂穿过防护件的内部的一部分,也就是基本上闭合的空间,并且然后通过所述开口离开防护件以喷射至工件或喷射到工件上。在根据本发明的优选实施例中,靠近所述开口的边缘,鼓吹可能之前已经变暖的干燥气喷流。
术语“干燥气体”将意味着基本上不包括水蒸气或水蒸气的含量如此的低以使得在这个气体开始与冷却剂或与设备(比如已经由冷却剂冷却的防护件的内部边缘)相接触时不会形成冷凝物或冰的气体。干燥气体将防止在防护件上,尤其是开口的边缘上形成冰。优选地,干燥气体中水的含量小于10ppm或小于10vpm(体积含量的百万分之几)。
已经发现,聚集于基本上闭合的空间内的气体/气态冷却剂经常是湍流并且影响冷却剂的喷射特点。而且,气体/气态冷却剂可在待冷却工件的表面上形成可作为热缓冲并且可保护工件免受喷射冷却剂的期望冷却的层。因此,防护件设置有排出管道,用于从由防护件包围的基本上闭合的空间抽出气体/气态冷却剂。通过控制通过管道抽出的气体和/或气态冷却剂的量,能控制冷却剂喷射的特性。由于冷却受到控制,工件的表面质量将更高和更均匀。
排出管道还防止闭合空间中的压力增加直到冷的气态冷却剂开始穿过密封(无论塑料密封还是气体密封)逸出。如果气态冷却剂开始逸出,那么防护件的外部就会形成冷凝物。而且,闭合空间内部的压力将不会变得太低。不然的话包含湿气的大气可能会被吸入闭合的空间并且那么冷凝将会出现在防护件内部。优选地,排出管道需要维持闭合空间内部的压力足够高以防止空气被吸入并且足够低以避免冷气体穿过密封逸出。而且,该排出管道需要将冷气体带走远离带材附近的临界区域。这通过控制流过排出管道的流动来实现,例如通过使用阀或类似手段,和/或通过控制冷却剂的流动。
如上所述,优选地在防护件和工件之间的间隙附近具有气流。气流用作罩或气障以防止冷气体流出以及大气进入基本上闭合的空间。优选地,气流的压力高于大气压力(以防止大气通过间隙进入闭合空间)并且高于基本上闭合的空间内部的压力(以防止冷气体离开闭合空间)。
根据优选实施例,防护件是热绝缘的。热绝缘将确保防护件的外表面保持温暖,即使由防护件包围的体积内的温度已经显著降低。防止了防护件外侧上形成冰或水滴。
热绝缘还可通过提供真空绝缘来实现。而且,能通过电加热防护件来保持防护件的外壁温暖。
在优选实施例中,热绝缘通过将防护件设计为至少部分地双壁的并且让气体穿过所述防护件的所述壁之间的间隙来实现。为此,特别优选地使用随后将被吹到防护件的开口边缘的气体。还能提供具有超过两个壁的防护件以改善热绝缘。
根据另一个优选实施例,已经经由排出管道从防护件的内部抽出的部分气态冷却剂重新用作干燥气体或气体密封。为此,可能需要在让抽出的气态冷却剂穿过双壁之间的间隙之前和/或在将其吹到防护件的开口边缘之前将其加热。
根据优选实施例,防护件包围多于一个的输送喷嘴,也就是两个或更多个输送喷嘴。优选地用于供应冷却剂的全部输送喷嘴定位于一个防护件内。
本发明在液化或低温气体,尤其是液氮用作冷却剂时是特别有用的。在此情况下,一个或多个输送喷嘴与液氮源流体相通。术语“液化气体”将意味着处于液相或作为液相和气相混合物的冷流体。气体优选地是惰性气体。
根据另一个优选实施例,气态氮用作干燥气体。用于将干燥气体供应至开口边缘的一个或多个气体出口优选地与气态氮源流体相通。使用其他干燥气体,尤其是惰性气体,作为干燥气体也是可能的,但是气态氮是优选的。
本发明优选地用于在冷轧工艺期间冷却工作辊和/或金属带材。在冷轧中,金属带材或金属箔穿过两个对向旋转的轧辊之间的间隙。冷却剂能喷射到金属带材上和/或用于轧制金属带材的轧辊上。就本发明而言,在第一种情况下金属带材是工件,在第二种情况下一个或多个工作辊是工件。使用液氮作为冷却剂是特别优选的。
还优选地至少部分冷却剂供应线布置在用于抽出过多冷气体的排出管道内部。由此,确保没有大气将接触冷却剂供应线的冷却表面。
优选地,保持或控制所述防护件与所述工件之间的间隙的宽度。防护件能相对于工件表面保持处于相同的位置,例如通过使用机械手段,或者如果工件表面的位置可以改变,那么防护件的位置也能改变。例如,工作辊的直径经常被研磨以提高其性能。因此,轧辊的直径减小。一个示例是在密封区域处使用塑料材料以减少腔与工作辊之间的摩擦并且通过用小的力将腔压靠工作辊表面,所述防护件与所述工作辊(通常是所述工件)之间的间隙能保持为塑料材料的厚度。
优选地,塑料材料或另外种类的间隔件用于防护件的在轧辊的接触带材的区域外部的边缘处。在这个区域中,如果塑料摩擦轧辊表面也无关紧要,因为轧辊的这部分不会与带材相接触。设置或控制气障间隙的一种替代方法将是具有检测防护件与工件的相对位置的传感器、移动防护件和/或工件的致动器以及调节防护件和/或工件的位置的控制系统以在所述防护件与所述工件之间获得恰当间隙。
还有利地设计防护件以使得其能缩回远离工作位置以便维护。
在维护之后或在还没有使用冷却期间,基本上闭合的空间可能会包含来自大气的一些水蒸气。因此,优选地在再次启动冷却剂之前用干燥气体净化基本上闭合的空间,尤其在低温冷却再次启动之前。优选地用基本上闭合的空间的体积的至少3倍,优选地至少5倍的气体来净化基本上闭合的空间。还优选地用干燥气体净化基本上闭合的空间和该空间内部的设备和/或通过电加热将设备变暖。
附图说明
本发明现在将参照附图借助于示例更具体地描述,其中:
图1示意性地示出本发明的第一实施例,
图2示出本发明的第二实施例,
图3示出本发明的第三实施例,
图4示出本发明的第四实施例,
图5示出本发明的第五实施例,
图6示出本发明的第六实施例,并且
图7示出本发明的第七实施例。
具体实施方式
图1示意性地示出用于将液氮喷射到工作辊1上的设备,工作辊用于冷轧金属带材或金属箔10。液氮2经由供应线3供应至多个输送喷嘴4。液氮以定向至轧辊1表面的氮射流5的形式离开输送喷嘴4。在喷射过程期间和之后,液氮蒸发并且形成气态氮。
输送喷嘴4由用作防护件的罩6围绕。罩或防护件6具有朝着工作辊1的开口。防护件6至少部分地设计有双壁7。室温的气态氮提供至防护件6的两个壁7之间的间隙。氮气8在这两个壁7之间流动并且从而将防护件6热绝缘。防护件的外表面保持温暖,虽然液氮在由防护件6和工作辊1限定的基本上闭合的空间内部蒸发。温暖的气体不仅绝缘外壁,而且还提供热。干的气态氮在防护件6的开口边缘附近(也就是在操作中在轧辊1附近)离开双壁之间的环状间隙7。
离开间隙7的温暖氮气9用作气障并且阻挡防护件6与轧辊1之间的小间隙并且因而防止空气进入防护件6内部以及冷气体逸出。气流9的压力高于大气压力并且高于由防护件6限定的基本上闭合的空间内部的压力。
罩或防护件6还包括管道11,其允许从由防护件6限定的基本上闭合的空间内抽出气体。流过管道11的气体以剩余氮气从罩6和轧辊1的表面抽出的方式进行控制。这些气体不然的话将会产生可影响液氮喷射效率的湍流。而且,潜在的使人窒息的惰性氮气从工作环境移除。另一方面,流过管道11的气体不应当吸入从周围环境经由罩6与轧辊1之间的间隙进入罩6的空气。这意味着穿过管道11的气流优选地受控为实现上述效果的优化。穿过管道11的气流优选地根据罩6的设计、液氮2、5的压力和流量和/或穿过双壁7的干燥气体8的压力和流量来进行控制。
优选地,罩6的后面——在喷嘴4的后面或上游——以及供应线3是绝缘的以确保那些部件在露点以上,还有双壁部分7。还优选地至少在临界区域内将排出管道11绝缘,排出管道11上的任何冷凝物能在该临界区域到达带材10上。
图2示出本发明的第二优选实施例。图2还示出用于将液氮喷射到轧辊1上的设备,轧辊1用来冷轧金属带材或金属箔10。在这个实施例中,液氮21经由终止于输送喷嘴23的供应线22供应。液氮离开输送喷嘴23并且被导向至轧辊1的表面。
供应线22和输送喷嘴23至少部分地由盒状罩23包围。盒状罩24具有与输送喷嘴23的出口对准并且朝着轧辊1定向的开口25。盒状罩24布置为足够靠近工作辊1以允许形成压力障并且防止露点以下的气体通过罩24与工作辊1之间的小间隙逸入工作辊1的局部区域。盒状罩24设置有双壁26。气态氮27供应至盒状罩24的这两个壁26之间的间隙。氮气27填充这两个壁26之间的间隙并且从而将盒状罩24热绝缘。盒状罩24的外表面仍然温暖,虽然盒状罩24的内部通过蒸发氮气而冷却。温暖的氮在盒状罩24的开口25的边缘附近离开双壁26之间的环状间隙。与根据图1的实施例类似,供应线22和排出管道30被绝缘。
离开两壁26之间的间隙的温暖氮气28进入盒状罩24与轧辊1之间的小间隙29并且因而防止空气进入盒状罩24的内部以及冷气体逸出。盒状罩24还包括允许从盒状罩24的内部抽出气体的管道30。
图3示出本发明的另一个优选实施例。防护件设计为盒状腔301,其与工作辊304一起形成基本上闭合的空间302。工作辊304能在顺时针方向305或逆时针方向306上移动。液氮能经由致冷剂供应线307供应至流体头309并且通过数个输送喷嘴310喷射到工作辊304上。致动器、控制阀和传感器308能用来控制通向输送喷嘴310的致冷剂流。
腔301还设置有排出管道303,用于从腔301的内部抽出氮气。腔301的与工作辊304相接触的边缘311设置有密封,例如塑料材料,以密封腔301的被包围体积302。
为了保持腔301的外壁处于高于环境大气露点的温度,设置电加热元件312。电加热元件312加热腔301的外壁以防止水冷凝。
图4示出本发明的另一个优选实施例,其与图3中所示的实施例非常类似。在所有图中,相同的参考数字指的是相同的部件。
根据这个实施例,腔设计有双壁401、402,在其间形成间隙403。温暖气体,优选地环境温度的氮气,被导入间隙403形成绝缘层,绝缘层保持外壁401处于高于环境大气露点的温度,优选地高于环境大气的温度。
图5示出另一个优选实施例,其与根据图4的实施例的不同之处仅在于腔与工作辊304之间的间隙的密封方式。在这个实施例中,腔与工作辊304之间的间隙的密封通过具有从腔的内壁402与外壁401之间的间隙403的气体出口511来实现。首先用作间隙403中的绝缘物的温暖氮气离开间隙403并且在腔的边缘511处形成密封罩,也就是在腔与工作辊304之间的间隙处。在间隙403中流动的温暖氮气的压力优选地高于腔的内部302的压力并且高于大气压力以使得冷气体和液体不能通过腔与工作辊304之间的间隙从基本上闭合的空间302(也就是从腔的内部)逸出并且大气不能进入基本上闭合的空间302。
图6示出本发明的另一个实施例。在此情况下,这种创造性的方法用来冷却平状金属件,比如移动或静止的金属带材601。在此情况下,金属带材601自己是工件。腔604定位于金属带材601上以使得腔604与金属带材601一起形成基本上闭合的空间602。液氮能经由致冷剂供应线606供应至流体头并且通过数个输送喷嘴609喷射到金属带材601上。致动器、控制阀和传感器608能用来控制通向输送喷嘴609和致冷剂喷射器610的致冷剂流。
腔604还设置有用于从腔604的内部抽出氮气的排出管道605。腔604的与金属带材601相接触的边缘设置有密封,例如塑料材料,以密封腔604的被包围体积602。
本发明的另一个优选实施例将参照图7解释,图7示出工作辊708以及用于冷却工作辊708的创造性装置的侧视图。工作辊708的表面706经受多个致冷剂喷嘴705的喷射。参考数字704指的是低温设备,比如流体蓄积器、传感器、致动器、流体头、阀等。与图1至6相类似,致冷剂喷嘴705由与工作辊708形成基本上闭合的空间的腔703包围。
通过喷嘴705喷射的致冷剂,优选地液氮,经由致冷剂供应线70供应。在致冷剂的喷射期间产生的冷气体通过排出管道702抽出。致冷剂供应线701布置于排出管道702的内部。这个方法确保冷气体包围致冷剂供应线701并且保持大气热量远离流过供应线701的致冷剂。
腔703优选地设置有绝缘物或双壁,优选地在带材上方的区域中。至少在靠近带材的区域中,防护件的外壁应当是温暖的以避免湿气的冷凝。远离带材的地方,无需保持外壁温暖。

Claims (17)

1.用于将冷却剂(2)喷射至工件(1)的装置,其包括:
冷却剂供应线(3),
用于输送冷却剂(2)的至少一个输送喷嘴(4),
包围所述输送喷嘴(4)的至少一部分的防护件(6),
其特征在于,
所述防护件(6)布置为与工件(1)一起形成基本上闭合的空间,并且
所述防护件(6)包括排出装置(11),用于将气态冷却剂从基本上闭合的空间排出至远离工件的位置,并且
还包括保持所述防护件(6)的外部处于高于露点的温度的装置(7,8)。
2.根据权利要求1的装置,其特征在于,所述保持所述防护件(6)的外部处于高于露点的温度的装置包括热绝缘和/或加热装置(312),尤其是电加热装置。
3.根据权利要求1或2的装置,其特征在于,所述防护件(6)是至少部分地双壁的(7),并且气源优选地变暖气体源连接至所述防护件(6)的所述壁(7)之间的间隙。
4.根据权利要求3的装置,其特征在于,气体出口(9)设置于所述防护件(6)与所述工件(1)之间的间隙处或附近,其中所述气体出口(9)与气体供应装置(8)优选地气态氮源或变暖的气态氮源流体相通。
5.根据权利要求1至4任一项的装置,其特征在于,所述防护件(6)的所述壁之间的所述间隙(7)包括在所述防护件(6)与所述工件(1)之间的间隙处或附近的气体出口(9)。
6.根据权利要求1至5任一项的装置,其特征在于,所述防护件(6)包围至少两个输送喷嘴。
7.根据权利要求1至6任一项的装置,其特征在于,所述输送喷嘴(4)与低温流体源尤其是液体氮源流体相通。
8.根据权利要求1至7任一项的装置,其特征在于,所述冷却剂供应线(701)至少部分地定位于所述排出装置(702)内。
9.用于将冷却剂(2)喷射至工件(1)的方法,其中所述冷却剂(2)通过至少一个输送喷嘴(4)喷射,并且其中设置包围所述输送喷嘴(4)的至少一部分的防护件(6),
其特征在于,
所述防护件(6)布置为与工件(1)一起形成基本上闭合的空间,其中气态冷却剂从基本上闭合的空间抽出至远离工件的位置,并且所述防护件(6)的外部保持处于高于露点的温度。
10.根据权利要求9的方法,其特征在于,所述防护件(6)的所述外部由加热装置(312)尤其是电加热器加热。
11.根据权利要求9或10的方法,其特征在于,气体尤其是氮气被吹送至所述防护件(6)与所述工件(1)之间的间隙(9)。
12.根据权利要求11的方法,其特征在于,所述气体的压力被控制为高于环境大气的大气压力并且高于基本上闭合的空间的内部的压力。
13.根据权利要求9至12任一项的方法,其特征在于,低温流体尤其是液体氮用作冷却剂(2)。
14.根据权利要求9至13任一项的方法,其特征在于,所述冷却剂(2)喷射到金属带材(601)上和/或用于轧制金属带材的轧辊(1)上。
15.根据权利要求9至14任一项的方法,其特征在于,基本上闭合的空间内的压力通过调节喷射的冷却剂(2)的流量和/或通过调节从基本上闭合的空间抽出的气态冷却剂的流量来控制。
16.根据权利要求9至15任一项的方法,其特征在于,所述基本上闭合的空间在喷射冷却剂之前由干燥气体净化。
17.根据权利要求9至16任一项的方法,其特征在于,维持或控制所述防护件(6)与所述工件(1)之间的间隙(9)的宽度。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105750333A (zh) * 2016-05-10 2016-07-13 鑫鹏源智能装备集团有限公司 一种轧辊的冷却装置及其冷却方法
CN107855825A (zh) * 2017-09-25 2018-03-30 东莞安默琳机械制造技术有限公司 自动液氮复合喷雾冷却方法
CN110743917A (zh) * 2019-11-25 2020-02-04 武汉北凯科技有限公司 轧机液氮冷却系统
CN110877039A (zh) * 2019-12-13 2020-03-13 江苏宏宝锻造股份有限公司 一种应用于辊的异物剥离设备及异物剥离方法
CN111836686A (zh) * 2018-12-19 2020-10-27 株式会社科特拉 排气净化装置的制造方法

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8944151B2 (en) * 2008-05-28 2015-02-03 International Business Machines Corporation Method and apparatus for chip cooling
DE102011114150B4 (de) * 2010-09-23 2015-06-11 Kocks Technik Gmbh & Co. Kg Walzanlage für ein Rohr und Kühlvorrichtung für ein Rohr
DE102012202340A1 (de) * 2011-12-23 2013-06-27 Sms Siemag Ag Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen von Walzen
CN103042186A (zh) * 2013-01-25 2013-04-17 青岛云路新能源科技有限公司 一种带材二次冷却成型的方法及其装置
GB2511512B (en) * 2013-03-05 2015-06-10 Siemens Plc Cooling device & method
US9427788B2 (en) * 2013-11-13 2016-08-30 Primetals Technologies USA LLC Cooling device for a rolling mill work roll
EP2881186A1 (en) * 2013-12-09 2015-06-10 Linde Aktiengesellschaft Method and apparatus to isolate the cold in cryogenic equipment
GB2532924A (en) * 2014-11-26 2016-06-08 Primetals Technologies Austria GmbH Seal
GB2537162B (en) * 2015-04-10 2017-04-19 Primetals Technologies Austria GmbH Work roll cooling apparatus and method
US10518286B2 (en) 2017-02-28 2019-12-31 AirGas USA, LLC Nozzle assemblies for coolant systems, methods, and apparatuses
BR112020001891A2 (pt) 2018-06-13 2020-08-04 Novelis Inc. sistemas e métodos para refrigerar um rolo no processamento de metais
RU2761304C1 (ru) 2018-06-13 2021-12-07 Новелис Инк. Системы и способы удаления вязких материалов при обработке металлических изделий
RU2730826C1 (ru) 2018-06-13 2020-08-26 Новелис Инк. Устройства и способы удерживания вязких материалов в прокатном производстве
CN108817333A (zh) * 2018-07-20 2018-11-16 芜湖君华材料有限公司 一种封闭节能型合金材料结晶仓
CN111112020A (zh) * 2020-01-18 2020-05-08 广东水电二局股份有限公司 一种大直径钢管内fbe喷涂回收机构及其喷涂方法
CN113649417A (zh) * 2021-08-31 2021-11-16 洛阳万基铝钛合金新材料有限公司 一种铝铸轧高效冷却装置及冷却工艺

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4965920A (en) * 1989-07-07 1990-10-30 Phillips Petroleum Company Fluid heated roll apparatus and method
DE102005001806A1 (de) * 2005-01-13 2006-07-20 Air Liquide Deutschland Gmbh Verfahren zum Kaltwalzen von metallischem Walzgut
CN201442012U (zh) * 2009-07-22 2010-04-28 山东石横特钢集团有限公司 五切分轧辊冷却装置
GB2466458A (en) * 2008-12-19 2010-06-23 Siemens Vai Metals Tech Ltd Rolling Mill Temperature Control
CN201744490U (zh) * 2010-07-27 2011-02-16 大连华锐股份有限公司 轧机轧辊盒式分段冷却装置

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1511247A (en) * 1974-06-11 1978-05-17 Alcan Res & Dev Method and apparatus for cooling the rolls of rolling mills
SU852394A1 (ru) * 1979-10-23 1981-08-13 Донецкий Научно-Исследовательскийинститут Черной Металлургии Устройство дл охлаждени прокат-НыХ ВАлКОВ
IT1135049B (it) * 1980-01-25 1986-08-20 Escher Wyss Sa Cilindro con una superficie cilindrica da riscaldare o raffreddare
JPS5940524B2 (ja) 1980-03-24 1984-10-01 住友金属工業株式会社 調質圧延方法
SU1005964A1 (ru) * 1980-07-22 1983-03-23 Днепропетровский Ордена Трудового Красного Знамени Металлургический Институт Способ смазки прокатных валков
FR2568495B1 (fr) * 1984-08-02 1986-10-24 Cegedur Dispositif de brossage et le lubrification en continu de cylindres de laminoirs pour produits plats lamines.
JPS645827A (en) 1987-06-30 1989-01-10 Daiwa Seiko Inc Manufacture of tubular body such as angling rod or the like
CH675974A5 (zh) * 1987-10-23 1990-11-30 Lauener Eng Ag
DE3835460A1 (de) * 1988-10-18 1990-04-19 Schloemann Siemag Ag Verfahren und vorrichtung zur kuehlung und schmierung spanlos umgeformter metalle, insbesondere zur kuehlung und schmierung von walzen und walzgut beim kaltwalzen in einem walzgeruest
US5046347A (en) * 1989-10-10 1991-09-10 Alcan International Limited Coolant containment apparatus for rolling mills
JPH03161105A (ja) * 1989-11-20 1991-07-11 Kawasaki Steel Corp 圧延ロールの冷却装置
JPH0459106A (ja) * 1990-06-29 1992-02-26 Kawasaki Steel Corp 圧延ロールの水切り装置
GB9123245D0 (en) * 1991-11-01 1991-12-18 Davy Mckee Poole Improvements relating to rolling mills
JP3096524B2 (ja) 1992-06-30 2000-10-10 株式会社日立製作所 圧延ロールの局部スプレーノズル装置及び局部冷却装置並びに局部冷却方法
JPH06304613A (ja) * 1993-04-23 1994-11-01 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 圧延機の水切り装置
JP3192320B2 (ja) * 1994-07-15 2001-07-23 株式会社日立製作所 圧延ロールの冷却装置及び圧延機
US6385989B1 (en) * 2000-06-15 2002-05-14 Morgan Construction Company Coolant delivery device
US6675622B2 (en) 2001-05-01 2004-01-13 Air Products And Chemicals, Inc. Process and roll stand for cold rolling of a metal strip
DE102004040375A1 (de) * 2004-06-09 2005-12-29 Sms Demag Ag Verfahren und Walzgerüst zum Kaltwalzen von metallischem Walzgut, insbesondere von Walzband, mit Düsen für gasförmige oder flüssige Behandlungsmedien
DE102006019544A1 (de) 2005-12-01 2007-06-06 Sms Demag Ag Verfahren und Vorrichtung zur Entzunderung von Dünnbrammen und Bändern in Warmbandstraßen, Bandbehandlungsanlagen oder dergleichen
WO2009032688A1 (en) * 2007-08-28 2009-03-12 Air Products And Chemicals, Inc. Apparatus and method for providing condensation-and frost-free surfaces on cryogenic components
DE102008050392A1 (de) 2008-06-18 2009-12-24 Sms Siemag Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Schmieren von Walzen und eines Walzbandes eines Walzgerüsts

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4965920A (en) * 1989-07-07 1990-10-30 Phillips Petroleum Company Fluid heated roll apparatus and method
DE102005001806A1 (de) * 2005-01-13 2006-07-20 Air Liquide Deutschland Gmbh Verfahren zum Kaltwalzen von metallischem Walzgut
GB2466458A (en) * 2008-12-19 2010-06-23 Siemens Vai Metals Tech Ltd Rolling Mill Temperature Control
CN201442012U (zh) * 2009-07-22 2010-04-28 山东石横特钢集团有限公司 五切分轧辊冷却装置
CN201744490U (zh) * 2010-07-27 2011-02-16 大连华锐股份有限公司 轧机轧辊盒式分段冷却装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105750333A (zh) * 2016-05-10 2016-07-13 鑫鹏源智能装备集团有限公司 一种轧辊的冷却装置及其冷却方法
CN105750333B (zh) * 2016-05-10 2017-12-26 鑫鹏源智能装备集团有限公司 一种轧辊的冷却装置
CN107855825A (zh) * 2017-09-25 2018-03-30 东莞安默琳机械制造技术有限公司 自动液氮复合喷雾冷却方法
CN111836686A (zh) * 2018-12-19 2020-10-27 株式会社科特拉 排气净化装置的制造方法
CN110743917A (zh) * 2019-11-25 2020-02-04 武汉北凯科技有限公司 轧机液氮冷却系统
CN110877039A (zh) * 2019-12-13 2020-03-13 江苏宏宝锻造股份有限公司 一种应用于辊的异物剥离设备及异物剥离方法
CN110877039B (zh) * 2019-12-13 2023-10-27 江苏宏宝锻造股份有限公司 一种应用于辊的异物剥离设备及异物剥离方法

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EP2675580B1 (en) 2015-03-25
US20140070020A1 (en) 2014-03-13
KR20140007914A (ko) 2014-01-20

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