CN109661279B - 用于将液态介质施加到辊子和/或轧件上和/或用于除去液态介质的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将液态介质(W)施加到辊子(2)、尤其轧机机架的工作辊子和/或施加到轧件、板坯或粗制带材(3)上和/或用于除去液态介质(W)的装置(1)，其中，该装置(1)具有用于喷射介质(W)的至少一个喷嘴(4)、至少一个喷嘴排或至少一个冷梁(11)以及构造成收集介质(W)的至少一个板子元件(5)，其中，辊子(2)构造成轧制轧件(3)，其中，轧件、板坯或粗制带材(3)沿输送方向(F)输送。为了能够改善需冷却的辊子的冷却效果或改善除鳞水的移离，本发明规定，板子元件(5)在其表面(6)中的一个上具有至少一个引导元件(7、8)，其构造成使介质(W)沿横向方向(Q)换向，该横向方向是水平的(H)并且横向于输送方向(F)。本发明还涉及一种用于施加液态介质和/或除去液态介质的方法。

Description

用于将液态介质施加到辊子和/或轧件上和/或用于除去液态 介质的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种用于将液态介质施加到辊子、尤其轧机机架的工作辊子和/或轧件、板坯或粗制带材上和/或用于除去液态介质的装置，其中，装置具有用于喷射介质的至少一个喷嘴、至少一个喷嘴排或至少一个冷梁以及至少一个板子元件，该板子元件构造成收集介质，其中，辊子构造成轧制轧件，其中，轧件、板坯或粗制带材沿输送方向输送，其中，板子元件在其表面中的一个上具有至少一个引导元件，该引导元件构造成使介质沿横向方向换向，该横向方向是水平的并且横向于输送方向。本发明还涉及一种用于施加液态介质和/或除去液态介质的方法。

背景技术

对工作辊子冷却的效率的要求不断提高。因此，为了提升效率，使用越来越大的工作辊子冷却介质用量，更确切地说冷却水用量。然而，对于上工作辊子，由于在刮水板上的水受到限制。因此，水在上面通常不可如施加那样快速流走。因此，尤其在用于应轧制的大的板子或带材宽度的宽的轧制设备中，在上刮水板上形成水池。如果冷却水喷射到积聚的水池中，妨碍了冷却效果。

可用作冷却介质的是水、乳液、分散体、油、煤油或其他介质。为了简化，下文中通常将与此相关的冷却介质称为水。

开头所述类型的装置由JP H06 339712 A已知。其中，水平的且横向于输送方向延伸的通道位于板子元件上，使得积聚的冷却水可从侧面流走。

为了有利于水的流出，在JP61176411A中布置了一种类型的排水装置，使得水可流出到在喷射管之后的区域中。此外，在JP06339712A中，针对上辊子冷却，设置了在刮水器上方的90°横向伸延的排水通道，水可进入该排水通道中并且从侧部流出。因此，上辊子冷却应在中间得到改善，更确切地说在宽度上得以均衡化。EP0899030B1公开了一种更昂贵的技术。在此示出了从上刮水板上方的区域主动吸走水。

先前已知的所有解决方案不是非常有效，干扰了不受阻碍的排水，或者它们非常昂贵。

发明内容

因此，本发明的目的在于，优选地在宽的热轧带材生产线中以高的比水量实现改善尤其上工作辊子冷却的冷却效果。此外，应能够在为板坯或带材除磷时改善除鳞水的移离。因此实现用于上工作辊子冷却的冷却介质的改善的流出条件，这通过避免所谓的水池效应(即，冷却介质积聚在刮水板上)和/或在刮水板宽度上的不同的冷却介质水平(中间更高)来实现。这同样适用于为板坯或带材除鳞的情况。

该目的通过本发明的以下特征实现，至少一个引导元件平坦地构造，并且相对于横向方向成角度地布置在板子元件上，其中，所述角度在5°和80°之间，或至少一个引导元件弯曲地构造。

至少一个喷嘴将介质优选地以预定的中间方向引出到辊子上，其中，在中间方向到达辊子的位置处的沿辊子的周向方向指向的切线与中间方向具有大于90°的角度。

根据本发明的另一实施方式，布置沿竖向相叠布置的多个喷嘴和/或冷梁，其中，板子元件布置在两个喷嘴和/或冷梁之间或布置在喷嘴和/或冷梁下方。

还可规定，多个引导元件布置在板子元件上，其中，尤其它们的角度随着与辊子、冷梁或除鳞梁的距离的增加而减小。

还可规定，至少一个引导元件朝板子元件的方向垂直地或倾斜地或围绕其纵向轴线扭曲地布置。

还可规定，多个引导元件布置在板子元件上，其中，它们相对于沿竖向伸延的中间平面对称或不对称地布置在板子元件上。

还可规定，多个引导元件布置在板子元件上，其中，它们的竖向高度不同。

此外，可在板子元件上布置用于横向喷射的器件。

板子元件优选地布置成与水平面成角度，该角度在1°和45°之间，优选地在1°和20°之间。

本发明涉及一种用于将液态介质施加到辊子、尤其轧机机架的工作辊子和/或轧件、例如板坯或粗制带材上和/或用于除去液态介质的方法。为此，根据本发明的装置构造成具有用于喷射介质的至少一个喷嘴、至少一个喷嘴排或至少一个冷梁和构造成收集介质的至少一个板子元件。本发明规定，板子元件在其表面中的一个上设有至少一个引导元件，其构造成使介质沿横向方向换向，该横向方向是水平的并且横向于输送方向，其中，利用施加的液态介质的流动运动(即，流动速度)，以便使液态介质借助于至少一个引导元件沿横向方向换向，至少一个引导元件平坦地构造，并且相对于横向方向成角度地布置在板子元件上，其中，所述角度在5°和80°之间，或至少一个引导元件弯曲地构造。

上文提到的装置的所有设计特征可有利地用在提到的方法中。

本发明优选地用在厚板材机架、斯特格尔机架(Steckelgerüst)、热轧带材生产线或CSP/USP设备中。

附图说明

在附图中示出了本发明的实施例。其中：

图1示意性地示出了根据本发明的第一实施方式的用于将水施加到轧机机架的工作辊子上并且用于除去水的装置的侧视图，

图2示意性地示出了装置的与图1相关的俯视图，

图3示意性地示出了根据本发明的第二实施方式的根据图2的俯视图，

图4示意性地示出了根据本发明的第三实施方式的根据图2的俯视图，

图5示意性地示出了根据本发明的第四实施方式的根据图2的俯视图，

图6示意性地示出了根据本发明的第五实施方式的用于将水施加到轧机机架的工作辊子上并且用于除去水的装置的侧视图，

图7示意性地示出了装置的与图6相关的俯视图，

图8示意性地示出了用于将水施加到板坯上以用于其除鳞以及用于除去水的装置的侧视图，并且

图9示意性地示出了装置的与图8相关的俯视图。

具体实施方式

在图1和图2中概略地绘出了用于将水W施加到轧机机架的工作辊子2以及用于除去水W的装置1的侧视图和俯视图。工作辊子2由支撑辊子10支撑。工作辊子2轧制轧件3，轧件沿输送方向F运动。输送方向F相应于水平线H的方向。

装置1包括多个喷嘴4，它们布置在水冷梁11中。通过喷嘴4将水W喷射到工作辊子2的表面上。为了引开喷射出的水并且为了避免水无阻碍地流到带材上，设置有板子元件5(刮水板)，其相对于水平线H以角度γ倾斜。在板子元件5的上表面6上布置有引导元件7、8(尤其焊接)，它们实现水W沿是水平的并且垂直于输送方向F的横向方向Q从板子元件5朝侧部引导。

如从图2中得知的那样，在所说明的实施例中，引导元件7和8在输送方向F上错开，然而相对于沿竖向伸延的中间平面ME对称地布置。引导元件7、8笔直构造，并且与横向方向Q成角度β来布置。

如可从图1可见的那样，水射流通过喷嘴4以中间方向M喷射到工作辊子2的表面上。沿工作辊子2的周向方向指向并且在工作辊子2的表面处在中间方向M到达工作辊子2上的部位得到的切线T与中间方向M成角度α，其优选地大于90°。

在板子元件5上还布置有用于横向喷射的器件9。

从图1中还可看出，引导元件7、8可具有不同的高度h。

引导元件7、8可由至少一个长板材构成，该长板材在其窄侧固定在板子元件5上。

因此，为了能够在上工作辊子冷却的情况下实现快速引开水W或其他冷却介质，设置成，利用流到工作辊子2上的冷却水W本身的速度，并且有针对性地使涌水向后和相侧部换向。根据图1和图2的图示以侧视图和俯视图清楚说明了优化的水引开方案的功能和布置。

就此而言，图1示出了在上部的出口侧的工作辊子冷却。水W从辊子冷梁11并且最终从喷嘴4离开，尤其从多个喷射排离开，并且喷射到辊子2上。至少一个喷射排如此布置，即，水流朝板子元件5(刮水板)的方向倾斜。即，在水射流M的中心和辊子表面的切线T之间的调整角度α大于90°，如在图1中对于下面的两个喷射排可识别出的那样。

通过这种有利的取向，首先沿着辊子2并且以小的换向损失向后实现有针对性的水流。此时必须使向后(朝轧制方向)流的水朝侧部尽可能连续地换向。这如说明的那样利用板子元件5(刮水板)上的换向板(引导元件7、8)实现，它们以大于5°的调整角度β来布置，参见图2，在此示出了水流换向原理。板子元件5在输送方向F上如图1示出的那样通过后壁12封堵。

在传统的辊子冷却中，水最终向后流到后壁，积聚在此处，其中，通过积聚的水高度发生侧向的水排出。在一些解决方案(例如参见开头提到的JP06339712A)中，向后的涌水被排水部减缓。

在根据本发明提出的解决方案中，水W沿着设立的引导元件7、8(换向板)流动，并且大部分地朝侧部、即沿横向方向Q换向。

在板子元件上尽可能没有布置干扰性的边缘(除了不可避免的固定部、支承部、螺旋部等等之外)，其干扰、妨碍或者减缓水流离开辊子或从加载位置向后或朝侧部离开。

在根据图1和图2的实施例中，四个换向板7、8相应错列地相继布置，它们使水W基本上对称地朝侧部换向。为了期望的换向效果，通常需要至少一个引导元件(换向板)。此时，水可在板子元件5(刮水板)的侧向端部处向下排出(例如排出到氧化铁皮物槽中)。

在板子元件5(刮水板)和侧部的环境(例如辊子支架14、安装件、弯型块或进入引导框架或离开引导框架)之间的距离d应尽可能大地分配尺寸(优选地大于50mm)。由于限制性的侧面造成的妨碍可通过设置优选地在水流的区域中的排水孔来避免。有利地，在刮水器(即，板子元件5)下方的侧面处设置有滴水檐或分流边缘(类似于窗台板中那样)，或者在板子元件5的边缘处的下侧中设置有槽，以便水没有向内流到宽的带材的边缘上或流到板子上。为了除去在刮水器的后部区域中的残留水，可选地补充地设置横向喷射13，其将辊子冷却水向外挤压，如在图2中说明的那样。为此设置器件9。

同样，板子元件5或其区域可在上侧实施成具有朝向侧部的倾斜，以便附加地改善水的排出。

引导元件7、8(换向板)的高度可不同(参见高度h，其优选地大于20mm)。在此，引导元件7、8(换向板)可如图2示出的那样错列地相继或并排布置。图3示出了后提到的解决方案。不同于根据图2的解决方案，在此还规定，所有的引导元件7在横向方向Q来看处在一个位置。

同样可行的是引导元件7(水换向板)的有利的弯曲或曲弯的构造方案，如从根据图4的图示可见的那样。在此，引导元件7的形状类似于涡轮叶片或犁的形状，相对于横向方向Q的角度β在此在引导元件的延伸上连续变化。

同样可行并且可考虑的是引导元件7在其延伸上的倾斜变化-就像涡轮叶片类型一样，以便优化流动条件。因此，引导元件7、8(换向板)可垂直地朝板子元件5(刮水板)的方向取向，或者稍微倾斜地或者围绕纵向轴线扭曲地实施。

典型地有利的是水射流沿横向方向Q朝板子元件5的两侧对称换向，但还可设置其他的设计方案。在某些情况下可为有利的是，引导元件7、8仅仅朝一个方向取向。图5示出了这种实施例。由此可实现水W(或者当然另一冷却介质)朝一个排出侧集中。

在本发明的另一实施方式中，不仅引导元件7、8(换向板)设置在板子元件5上，其例如用作刮水器或水-带材-分离板，如在之前说明的实施例中的情况下那样。还可设置这样的引导元件7、8，其没有板子元件或在板子元件5上，它们装配在冷梁11之间或/和冷梁11上或/和冷梁11下，以便已经提前使回流的水流朝侧部换向。根据图6和图7的实施例示出了这种解决方案。在此，根据图6，设置四个相叠布置的水冷梁11，它们承载相应的喷嘴4、4‘、4“、4‘“的排。

为了分开不同的水流，还可将水平(具有向下的倾斜或没有向下的倾斜)布置的板子元件5布置在刮水器或水-带材-分离板(即，图6中最下面的板子元件5，其接近工作辊子2终止)之上，在该板子元件上固定有引导元件7、8(换向板)。在图6中在最下面的辊子冷梁11之下概略地绘出了对此的示例。

为了有利于朝向侧部的流动情况，喷嘴输送管或喷嘴4、4‘、4“、4‘“还可稍微倾斜于中间平面ME取向。此时，水以小的角度朝侧部喷出，如可在图7中在俯视图中看出的那样。

引导元件7、8可实施为换向板，然而它们还可以不同的方式来设计(例如板子，其可由各种不同的材料构成)，只要满足期望的目的，即，引起水射流的换向，因此满足冷却介质换向原则。

在提出的设计中，作为典型的水量，优选地将每小时且每米宽度多于40m³的比水量用于上辊子冷却。

用于工作辊子冷却的上板子元件5(刮水板)相对于水平面的调整角度γ应小于45°，以便水不必过分困难地向上流淌。

通过提出的设计,不仅可改善工作辊子冷却水的流出条件，而且也可在用于上侧的鳞皮洗除器或其他的带材或板子冷却装置中实现除鳞水(含有鳞皮颗粒)朝侧部、即沿横向方向Q的改善的移离，如根据图8和图9的实施例显示的那样，在此示出了鳞皮洗除器，在其中使用装置1。

从图8中可见的是，在此构造为排水板的板子元件5擦蹭地处在运动的板坯、板子或粗制带材3上。该排水板以其自重可运动地浮动地处在轧件上。板子元件5(排水板)还可保持成与板坯3有限定的距离(没有与轧件接触)。

对于鳞皮洗除器，首先将用于除鳞的除鳞水W借助于除鳞梁15喷射到板坯3上，水W逆着板坯3的运动方向(输送方向F)在板子元件5上向上流动。在板子元件上又存在引导元件7，如可在图8中的侧视图和在图9中的俯视图中可看出的那样。在此，同样可行的是引导元件的不同的布置和设计方案。大部分的水沿侧向排出。剩余水输送到水收集槽16。水收集槽16中的落差17有利于这种情况。

提出的装置特别有利地用在宽的轧制设备中，例如厚板材机架、斯特格尔机架或其他的宽的热轧带材生产线。

应该明确提到的是，上述设计特征还可以任意组合使用。这尤其适用于引导元件7、8的设计和布置。

附图标记列表

1 用于施加和除去水的装置

2 辊子(工作辊子)

3 轧件/板坯、板子、粗制带材

4 喷嘴

4‘ 喷嘴

4“ 喷嘴

4‘“ 喷嘴

5 板子元件

6 板子元件的表面

7 引导元件

8 引导元件

9 用于横向喷射的器件

10 支撑辊子

11 冷梁(水冷梁)

12 后壁

13 横向喷射

14 辊子支架

15 除鳞梁

16 水收集槽

17 槽中的落差

W 液态介质(水)

F 输送方向

Q 横向方向

H 水平线

V 竖向线

M 中间方向

ME 沿竖向伸延的中间平面

T 切线

h 高度

d 距离

α 在中间方向和切线之间的角度

β 相对于横向方向的角度

γ 板子元件与水平面的角度

Claims (18)

1.一种用于将液态介质(W)施加到辊子(2)和/或轧件(3)上和/或用于除去所述液态介质(W)的装置(1)，其中，所述装置(1)具有用于喷射介质(W)的至少一个喷嘴(4)、至少一个喷嘴排或至少一个冷梁(11)以及构造成收集介质(W)的至少一个板子元件(5)，其中，所述辊子(2)构造成用于轧制轧件(3)，其中，所述轧件(3)沿输送方向(F)输送，其中，所述板子元件(5)在其表面(6)其中之一上具有至少一个引导元件(7、8)，该引导元件构造成使介质(W)沿横向方向(Q)换向，该横向方向是水平的(H)并且横向于所述输送方向(F)，其特征在于，所述至少一个引导元件(7、8)平坦地构造，并且相对于所述横向方向成角度(β)地布置在所述板子元件(5)上，其中，所述角度(β)在5°和80°之间，或所述至少一个引导元件(7、8)弯曲地构造。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述轧件是板坯。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述轧件是粗制带材。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述辊子(2)是轧机机架的工作辊子。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述至少一个喷嘴(4)将所述介质(W)以预定的中间方向(M)引出到所述辊子(2)上，其中，在所述中间方向(M)到达所述辊子(2)的位置处沿所述辊子(2)的周向方向指向的切线(T)相对于所述中间方向(M)具有大于90°的角度(α)。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，设有多个沿竖向彼此相叠布置的喷嘴(4、4‘、4“、4‘“)和/或冷梁(11)，其中，所述板子元件(5)布置在两个喷嘴(4、4‘、4“、4‘“)和/或冷梁(11)之间，或者布置在该喷嘴(4、4‘、4“、4‘“)和/或冷梁(11)下方。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，多个引导元件(7、8)布置在所述板子元件(5)上，其中，其角度(β)随着与所述辊子(2)、冷梁(11)或除鳞梁(15)的距离的增加而减小。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述至少一个引导元件(7、8)朝所述板子元件(5)的方向垂直地或倾斜地或围绕其纵向轴线扭曲地布置。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，多个引导元件(7、8)布置在所述板子元件(5)上，其中，所述多个引导元件相对于沿竖向伸延的中间平面(ME)对称或不对称地布置在所述板子元件(5)上。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，多个引导元件(7、8)布置在所述板子元件(5)上，其中，所述多个引导元件的竖向高度(h)不同。

11.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，在所述板子元件(5)上布置有用于横向喷射的器件(9)。

12.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，在所述板子元件(5)和侧面的环境之间的距离(d)大于50mm。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述环境为辊子支架(14)、安装件、弯型块或进入引导框架或离开引导框架。

14.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述板子元件(5)布置成相对于水平面(H)成在1°和45°之间的角度(γ)。

15.一种用于将液态介质(W)施加到辊子(2)和/或轧件(3)上和/或用于除去所述液态介质(W)的方法，其中，使用装置(1)，其具有用于喷射介质(W)的至少一个喷嘴(4)、至少一个喷嘴排或至少一个冷梁(11)和构造成收集介质(W)的至少一个板子元件(5)，其特征在于，所述板子元件(5)在其表面(6)其中之一上设有至少一个引导元件(7、8)，该引导元件用于使介质(W)朝横向方向(Q)换向，该横向方向是水平的(H)并且横向于输送方向(F)，其中，利用施加的液态介质(W)的流动运动来借助于至少一个引导元件(7、8)使液态介质(W)沿横向方向(Q)换向，其中，所述至少一个引导元件(7、8)平坦地构造，并且相对于所述横向方向成角度(β)地布置在所述板子元件(5)上，其中，所述角度(β)在5°和80°之间，或所述至少一个引导元件(7、8)弯曲地构造。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述轧件是板坯。

17.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述轧件是粗制带材。

18.根据权利要求15至17中任一项所述的方法，其特征在于，所述辊子(2)是轧机机架的工作辊子。

Images