CN104722589A - 一种水凸度可调的五段式板带控冷集管 - Google Patents

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张少军
边新孝
朱冬梅
刘国勇
李林玉
李谋渭
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Abstract

本发明提供一种水凸度可调的五段式板带控冷集管，属于热轧控冷设备领域。包括流量调节阀、隔板、水箱、阻尼板和喷嘴。水箱内布置有一层或两层阻尼板，若布置两层阻尼板，阻尼板距离为30～90mm，上层阻尼板距集管箱顶部的距离为170～220mm，上下两层阻尼孔均匀错开布置；若布置一层阻尼板，上层阻尼板距集管箱顶部的距离为170～220mm。喷嘴布置中间密、两边疏。阻尼孔与喷嘴的孔距为20～40mm。通过合理设计集管内部布置方式，解决以往水凸度可调式控冷集管的喷嘴出口流量曲线不均匀、水凸度调节范围小的缺点。

Description

一种水凸度可调的五段式板带控冷集管
技术领域
本发明涉及热轧控冷设备领域，特别是指一种水凸度可调的五段式板带控冷集管。
背景技术
高温钢板喷水冷却时，喷射到钢板上表面的水通过钢板侧边流出。横向水流造成钢板边部的单位水流密度高于中心，导致边部冷却强度大于中心部位。因此需要中心水量大、边部水量小，使板宽方向均匀冷却。在此，定义水凸度＝(板宽中部水量-板宽最边部水量)/板宽最边部水量。
目前，莱钢、太钢等钢铁企业正在使用的三段式控冷集管，以及公布日为2010.09.22，公布号为CN 101838724 A，名称为“一种可调水凸度的板带淬火控冷集管”公布的一种三段和五段式可调水凸度的控冷集管，喷嘴出口流量曲线虽然总体上呈中凸状，但水凸度调节范围不大，适用范围小，钢板板宽方向冷却效果不够理想。
目前认为效果比较好的控冷集管主要由进水口、水箱、阻尼板和若干喷嘴组成，但是它们的结构参数与布置方式都非常讲究，对喷水强度分布影响很大。如果设计的不合理，则冷却效果甚至比不设置阻尼板等要差。
发明内容
为了克服现有集管调节宽度方向喷水强度效果不理想的问题，提供一种水凸度可调的五段式板带控冷集管，通过合理设计其布置方式，使喷水强度分布合理，水凸度调节范围大，适用于能均匀冷却各种规格的钢板。
本发明提供一种水凸度可调的五段式板带控冷集管，包括调节阀、隔板、水箱一、水箱二、水箱三、水箱四、水箱五、阻尼板和喷嘴，其中，水箱一、水箱二、水箱三、水箱四和水箱五外部接有调节阀，水箱一、水箱二、水箱三、水箱四和水箱五之间用隔板隔开，水箱一、水箱二、水箱三、水箱四和水箱五中垂直隔板方向设置阻尼板，水箱一、水箱二、水箱三、水箱四和水箱五外部设有喷嘴，喷嘴采取中间密、两边疏的布置形式。
其中，阻尼板上有阻尼孔，孔距为20～40mm，所述喷嘴成排布置，每排喷嘴的间距为20～40mm；喷嘴出口总面积与阻尼板上阻尼孔总面积之比为1.09～1.23。
集管有两种进水方式，采用底部进水时，水箱一、水箱二、水箱三、水箱四和水箱五中布置两层阻尼板，即阻尼板一和阻尼板二，阻尼板一和阻尼板二上的阻尼孔均匀错开布置，阻尼板一和阻尼板二距离为30～90mm，阻尼板一距集水箱顶部的距离为170～220mm；采用两侧进水时，水箱三内不布置阻尼板，水箱一、水箱二、水箱四和水箱五中布置一层阻尼板，即阻尼板一，阻尼板一距水箱顶部的距离为170～220mm。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
通过采用上述设计，提高了出水流量和喷水强度的合理性，可调节范围大，满足任意控冷工艺要求，获得最佳板形。
附图说明
图1为本发明的水凸度可调的五段式板带控冷集管的实施例1的示意图；
图2为本发明的水凸度可调的五段式板带控冷集管的实施例2的示意图；
图3为根据实施例1改变水箱的进水量，得到的喷水强度分布曲线。
其中：1-调节阀；2-隔板；3-水箱一；4-水箱二；5-水箱三；6-水箱四；7-水箱五；8-阻尼板一；9-阻尼板二；10-喷嘴。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明针对现有的集管调节宽度方向喷水强度效果不理想的问题，提供一种水凸度可调的五段式板带控冷集管，如图1和图2所示，包括调节阀1、隔板2、水箱一3、水箱二4、水箱三5、水箱四6、水箱五7、阻尼板和喷嘴10，其中，水箱一3、水箱二4、水箱三5、水箱四6和水箱五7外部接有调节阀1，水箱一3、水箱二4、水箱三5、水箱四6和水箱五7之间用隔板2隔开，水箱一3、水箱二4、水箱三5、水箱四6和水箱五7中垂直隔板2方向设置阻尼板，水箱一3、水箱二4、水箱三5、水箱四6和水箱五7外部设有喷嘴10。
实施例1
如图1所示，为集管底部进水的结构示意图，水从底部流量调节阀1分别进入被隔板2分隔出来的水箱一3、水箱二4、水箱三5、水箱四6和水箱五7中，流经阻尼板一8和阻尼板二9后再由喷嘴10喷出。阻尼板一8和阻尼板二9上设有阻尼孔，阻尼孔的孔距为20mm，喷嘴10的孔距为30mm，控制喷嘴出口总面积与阻尼孔总面积之比为1.15。阻尼孔均布，喷嘴10采取中间密、两边疏的布置形式，阻尼板一8和阻尼板二9上阻尼孔均匀错开布置，阻尼板一8和阻尼板二9的距离为50mm，阻尼板一8距水箱顶部的距离在190mm。通过调节调节阀1，改变水箱一3、水箱二4、水箱三5、水箱四6和水箱五7的进水量，可实现水凸度调节范围19.25％～44.79％。其所得曲线如图3所示。
实施例2
如图2所示，为集管两侧进水的结构示意图，水从底部流量调节阀1分别进入水箱一3、水箱二4、水箱四6和水箱五7，从两侧流量调节阀1进入水箱三5，流经阻尼板一8后再由喷嘴10喷出。阻尼板一8上设有阻尼孔，阻尼孔的间距为30mm，喷嘴10的间距为25mm，控制喷嘴10出口总面积与阻尼孔总面积之比为1.19。阻尼孔均布，喷嘴10采取中间密、两边疏的布置形式。水箱5内不布置阻尼板，水箱一3、水箱二4、水箱四6和水箱五7内布置一层阻尼板一8，阻尼板一8距水箱顶部的距离200mm。通过调节调节阀1，改变各个水箱的进水量，可实现水凸度调节范围15.28％～40.43％。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种水凸度可调的五段式板带控冷集管，其特征在于：包括调节阀(1)、隔板(2)、水箱一(3)、水箱二(4)、水箱三(5)、水箱四(6)、水箱五(7)、阻尼板和喷嘴(10)，其中，水箱一(3)、水箱二(4)、水箱三(5)、水箱四(6)和水箱五(7)外部接有调节阀(1)，水箱一(3)、水箱二(4)、水箱三(5)、水箱四(6)和水箱五(7)之间用隔板(2)隔开，水箱一(3)、水箱二(4)、水箱三(5)、水箱四(6)和水箱五(7)中垂直隔板(2)方向设置阻尼板，水箱一(3)、水箱二(4)、水箱三(5)、水箱四(6)和水箱五(7)外部设有喷嘴(10)。
2.根据权利要求1所述的水凸度可调的五段式板带控冷集管，其特征在于：所述阻尼板上有阻尼孔，孔距为20～40mm，所述喷嘴(10)成排布置，每排喷嘴(10)的间距为20～40mm。
3.根据权利要求1所述的水凸度可调的五段式板带控冷集管，其特征在于：所述喷嘴(10)出口总面积与阻尼板上阻尼孔总面积之比为1.09～1.23。
4.根据权利要求1所述的水凸度可调的五段式板带控冷集管，其特征在于：所述集管底部进水，水箱一(3)、水箱二(4)、水箱三(5)、水箱四(6)和水箱五(7)中布置两层阻尼板，即阻尼板一(8)和阻尼板二(9)，阻尼板一(8)和阻尼板二(9)上的阻尼孔均匀错开布置，阻尼板一(8)和阻尼板二(9)距离为30～90mm，阻尼板一(8)距集水箱顶部的距离为170～220mm。
5.根据权利要求1所述的水凸度可调的五段式板带控冷集管，其特征在于：所述集管两侧进水，水箱三(5)内不布置阻尼板，水箱一(3)、水箱二(4)、水箱四(6)和水箱五(7)中布置一层阻尼板，即阻尼板一(8)，阻尼板一(8)距水箱顶部的距离为170～220mm。
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