CN111801174A - 用于冷却待冷却的物件的冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于冷却待冷却的物件(2)的冷却装置(1)，包括用于冷却介质(M)的进口(3)，该进口将冷却介质导引到冷却装置(1)的第一上腔室(4)中，其中，存在第一导引器件(5)，其将冷却介质(M)从冷却装置(1)的上腔室(4)导引到第二下腔室(6)中，其中，上腔室(4)与下腔室(6)通过壁部(7)分开，其中，存在第二导引器件(8)，其将冷却介质(M)从下腔室(6)导引至用于冷却介质(M)的至少一个出口(9)，冷却介质(M)通过该出口施加到待冷却的物件(2)上。为了实现冷却介质的排出的快速停止以及可高效冷却冷却装置，本发明提出，第一导引器件(5)以其上端部与壁部(7)邻接或向上穿过该壁部，并且伸入到下腔室(6)中，并且以敞开端部(10)通到下腔室中，第二导引器件(8)从下腔室(6)的底部区域向上伸入到下腔室(6)中，并且以敞开端部(11)通到下腔室中，其中，第一导引器件(5)的下端部(10)在第二导引器件(8)的上端部(11)下方。

Description

用于冷却待冷却的物件的冷却装置

技术领域

本发明涉及一种用于冷却待冷却的物件的冷却装置，该冷却装置包括用于冷却介质的进口，该进口将冷却介质导引到冷却装置的第一上腔室中，其中，存在第一导引器件，该第一导引器件将冷却介质从冷却装置的上腔室导引到第二下腔室中，其中，上腔室与下腔室通过壁部分开，其中，存在第二导引器件，该第二导引器件将冷却介质从下腔室导引到用于冷却介质的至少一个出口，冷却介质通过该出口施加到待冷却的物件上。

背景技术

在CN103316934A中说明了这种冷却装置。在此，将冷却水从上腔室经由管子导引到下腔室中，管子安置在提到的壁部处并且从该壁部向上延伸一定高度、进入到上腔室中。自在上腔室中的一定的水位起，那时冷却水流到下腔室中，在下腔室的底部处安置有用于冷却水的排出管子，一旦在下腔室中达到相应的水位，冷却水通过该排出管子排出。CN101838724A示出了另一类似的解决方案。

GB2529072B公开了另一解决方案。在此，冷却腔室同样分成两部分。在两个子腔室之间的壁部(分离板)具有冷却水流过的孔眼。在关断冷却梁时，这时必须使全部体积从冷却梁并且部分地从管路中排空。这需要很多时间。为了加速排空，在此必须使用排空阀。然而，排空阀必须由自动化系统来操控，这容易出错并且昂贵。在这种解决方案中，考虑到用于排空装备的可用的安装空间，不可使用任意大小的阀。已经显示出的是，在这种解决方案中，排空时间有时明显大于1分钟。如果冷却梁是自冷却的，则必须通过分开敷设管路进行该自冷却。否则不可确保没有冷却水从喷嘴滴到轧制物件上。

在已知的解决方案中涉及到的是用于轧制物件的冷却装置，其布置在轧制物件的上方和下方，以便为轧制物件加载冷却介质并且因此对轧制物件进行冷却。在此，通常将水用作冷却介质。

在此，例如在用于厚钢板的冷却机构中，对轧制物件在通路中进行冷却，其中，轧制物件借助于滚子运输通过冷却部。当轧制物件(板材)的端部离开了冷却部时，关断冷却梁。在结束向冷却梁输水之后，尤其在具有喷嘴组件的上冷却梁中出现冷却梁的相对长时间的尾流或滴漏。

如果现在要快速连续地生产板材，其中，不是每种板材都要冷却，用于排空冷却梁的时间起着决定性的作用。无待冷却的下一板材仅可在水不再从上冷却梁滴下时才可通过冷却机构。因此需要上冷却梁的快速排空。在冷却梁的已知的实施方式中，排空持续的时间可在1至3分钟之间。这是因为在喷嘴开口上方的所有的水都必须从冷却梁中排出。

因此，在已知的解决方案中，冷却介质通过联接到内置的分配管中的联接部流到冷却梁的内部空间中。在此，分配器的流出开口始终低于最小的冷却介质液位。在关断冷却梁时，必须首先将水面降到最低水平。在这种系统中，时常难以将各冷却喷嘴均匀地布置在冷却梁上方，这不利地导致部均匀的冷却。

在先前已知的解决方案中，在不使用冷却装置、然而在冷却装置下方有热的物件通过的情况下，所需要的冷却装置的自冷却迄今为止没有令人满意地解决。

发明内容

本发明的目的在于改进开头提到的类型的冷却装置，使得可避免在冷却工艺结束之后的长的滴漏。因此，应实现冷却介质的排出的快速停止，即，应提供一种冷却梁，其能够实现快速排空。在此，还应确保可实现尽可能均匀的冷却并且避免局部集中的水的加载。然而，为此应避免使用昂贵或易受影响的元件(阀等)。另一个重要的方面是，应可高效地实现在冷却中断期间冷却装置自身的冷却。

本发明对该目的的解决方案的特征在于，第一导引器件以其上端部与壁部邻接或向上穿过该壁部，并且伸入到下腔室中，并且以敞开端部通到下腔室中，第二导引器件从下腔室的底部区域向上伸入到下腔室中，并且以敞开端部通到下腔室中，其中，第一导引器件的下端部在第二导引器件的上端部下方。

在此，第二导引器件优选地穿过下腔室的底部区域，以便将冷却介质施加到待冷却的物件上。

在此，第一导引器件的下端部直至第二导引器件的上端部的竖向延伸优选地在0.01m至1.00m之间，特别优选地在0.1m至0.5m之间。

在此，第一导引器件优选地由至少一个管子形成，该至少一个管子固定在壁部处或壁部中，优选地固定在壁部的下侧，并且与上腔室流体连接。

第二导引器件优选地由尤其具有任意横截面的至少一个管子形成，其固定在下腔室的底部区域处。在这种情况下，优选地规定，第二导引器件由多个管子形成，其中，在管子的端部处布置有用于冷却介质的喷嘴。在此，用于冷却介质的喷嘴优选地均匀地分布在下腔室的下侧或布置在与该下侧连接的构件处。

在下腔室中优选地布置有用于冷却介质的流出部，其中，在流出部中优选地布置有可控制的切断机构(尤其阀器件)。在此，流出部优选地布置在下腔室的低于第二导引器件的上端部的高度位置。

在下腔室处可布置有至少一个排空机构(尤其排空阀)，以便可使冷却介质从腔室排出。

在进口处和/或在上腔室处和/或在下腔室处可布置有至少一个通风机构(尤其通风阀)。

在提出的解决方案中，有利地得到冷却介质非常快速地离开冷却装置，并且因此在结束冷却工艺之后可高效避免长时间的滴漏。

此外，非常有利的是，在冷却中止期间仍可维持冷却装置的高效的自冷却。

最后可简单引起在宽度方向上(即，横向于待冷却的物件的输送方向)的非常一致且均匀的水分布。

提出的冷却装置适合于厚钢板轧机、热轧带材生产线和热处理生产线，尤其适合于钢材。但是，同样也可用于有色金属。

可设置冷却模型计算机，其能够对冷却机构进行智能调节。冷却模型计算机将根据实际的空转时间切断冷却设备。在此，计算机根据现有工艺数据独立确定所需的理论时间，或采用其他工艺模型计算机的预定参数。

为了进一步缩短排空时间，有利地设置有排空机构。为了在启动过程中更好地使冷却梁通风，可在腔室或管路处设置通风机构。如果在关闭主输送部时打开通风机构，通风机构还可改善排空性能。因此可使空气迅速流入到冷却梁中。

因此，提出的设计允许在冷却过程之后快速排空冷却装置。空转行为通过可简单实现的措施得以改善。在此可减少运动部件(其易于故障，例如阀等等)的数量。确保了在横向于待冷却的物件的输送方向的方向上的一致且均匀的水分布。

在此可向轧制物件均匀且大面积地加载冷却介质。最小化了用于所说明的冷却装置的空间需求。此外，可实现用于保护冷却梁的高效的自冷却。

附图说明

在附图中示出了本发明的实施例。唯一的附图示出了冷却装置的侧视图，通过该冷却装置对待冷却的物件进行冷却。

具体实施方式

在附图中可看出冷却装置1，通过该冷却装置借助于冷却介质M(水)来冷却待冷却的物件2，例如带材。冷却介质M通过进口3进入到沿竖向方向V上部的第一腔室4中。在上腔室4下方布置有下部的第二腔室6，其中，两个腔室4、6通过壁部7彼此分开。

在壁部7的下侧布置有多个(在该实施例中两个)具有任意横截面的直的管子(第一导引器件)5，其中，管子机械地固定在壁部7处或中，然而与上腔室4流体连接。因此，水可通过管子5从上腔室4流到下腔室6中。

为了将水从下腔室6施加到物件2上，设置有多个直的、具有任意横截面的管子(第二导引器件)8，管子从下腔室6的底部区域向上延伸；在管子的下端部存在出口9，其用作喷嘴，通过该喷嘴将水施加到物件2上。在附图中，针对中间的喷嘴、更确切地说出口9用虚线说明了水M如何到达到待冷却的物件2上。

第一导引器件5具有敞开端部10，而第二导引器件8具有敞开端部11。重要的是，第一导引器件5的下端部10在第二导引器件8的上端部11下方。用h标出了就此而言得到的竖向延伸。

因此，对于在下腔室6中的最小水位W_min，得到由第二导引器件8的上端部11限定的值。只要超过该水位，水就从出口9离开；达到或低于该水位，水不再从出口9离开。

在所述水位W_min下方，在下腔室8中布置有流出部12，其例如能通过可控制的闭锁机构13打开和关闭。

因此，基于冷却装置1的所提出的设计方案，本构思集中在上腔室和下腔室，它们通过具有任意横截面的内部管子(第一导引器件5)彼此连接。管子(第一导引器件)的流出开口始终在下腔室6的最低水位W_min(水面)下方。由此防止上腔室4和联接的管路(进口)的排空。在此，第一导引器件5的数量和横截面是任意的。

如果停止冷却，并且因此关闭水通过进口3输送至冷却装置1，仅须排空从下腔室6的壁部7直至第二导引器件8的敞开端部11的体积。

已经表明，通过该措施可将排空时间减少到低于1分钟。尽管如此，可将用于冷却介质的离开喷嘴均匀且一样地分布在冷却装置的提供的冷却面上。

通过冷却装置1的上述构造可在排空并且打开切断机构13之后通过进口3向冷却梁供给少量的冷却介质。此时，该数量引起，当物件(板材)必须通过冷却装置1、但无需被冷却装置冷却时，从内部冷却冷却装置。在此，用于自冷却的冷却介质可通过流出部在冷却装置中的流出部12流出，而不会从喷嘴流到物件上并且冷却物件。为此，流出部12布置在第二导引器件的上端部11的下方。

附图标记列表

1 冷却装置

2 待冷却的物件

3 进口

4 第一上腔室

5 第一导引器件

6 第二下腔室

7 壁部

8 第二导引器件

9 出口

10 第一导引器件的敞开端部

11 第二导引器件的敞开端部

12 流出部

13 切断机构

M 冷却介质

V 竖向

h 延伸

W_min 最低水位

Claims (10)

1.一种用于冷却待冷却的物件(2)的冷却装置(1)，该冷却装置包括用于冷却介质(M)的进口(3)，该进口将冷却介质导引到所述冷却装置(1)的第一上腔室(4)中，其中，存在第一导引器件(5)，所述第一导引器件将所述冷却介质(M)从所述冷却装置(1)的上腔室(4)导引到第二下腔室(6)中，其中，所述上腔室(4)与所述下腔室(6)通过壁部(7)分开，其中，存在第二导引器件(8)，所述第二导引器件将所述冷却介质(M)从所述下腔室(6)导引至用于所述冷却介质(M)的至少一个出口(9)，所述冷却介质(M)经由该出口施加到所述待冷却的物件(2)上，

其特征在于，所述第一导引器件(5)以其上端部与所述壁部(7)邻接或向上穿过该壁部并且伸入到所述下腔室(6)中，并且以敞开端部(10)通到该下腔室中，

所述第二导引器件(8)从所述下腔室(6)的底部区域向上伸入所述下腔室(6)中，并且以敞开端部(11)通到该下腔室中，

其中，所述第一导引器件(5)的下端部(10)位于所述第二导引器件(8)的上端部(11)下方。

2.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，从所述第一导引器件(5)的下端部(10)直至所述第二导引器件(8)的上端部(11)的竖向延伸(h)在0.01m至1.00m之间，优选地在0.1m至0.5m之间。

3.根据权利要求1或2所述的冷却装置，其特征在于，所述第一导引器件(5)由至少一个管子形成，优选地由具有任意横截面的至少一个管子形成，该管子固定在所述壁部(7)处或壁部中，优选地固定在所述壁部(7)的下侧处或下侧中，并且与所述上腔室(4)流体连接。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的冷却装置，其特征在于，所述第二导引器件(8)由尤其具有任意横截面的至少一个管子形成，该管子固定在所述下腔室(6)的底部区域处。

5.根据权利要求4所述的冷却装置，其特征在于，所述第二导引器件(8)由多个管子形成，其中，在所述管子的端部处布置有用于所述冷却介质(M)的喷嘴。

6.根据权利要求5所述的冷却装置，其特征在于，用于所述冷却介质(M)的喷嘴均匀分布地布置在所述下腔室(6)的下侧处或与该下侧连接的构件处。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的冷却装置，其特征在于，在所述下腔室(6)中布置有用于所述冷却介质(M)的流出部(12)，其中，在所述流出部(12)中优选地布置有可控制的切断机构(13)。

8.根据权利要求7所述的冷却装置，其特征在于，所述流出部(12)布置在所述下腔室(6)的低于所述第二导引器件(8)的上端部(11)的高度位置处。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的冷却装置，其特征在于，在所述下腔室(6)处布置有至少一个排空机构，以便能够将所述冷却介质(M)从所述腔室(6)排出。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的冷却装置，其特征在于，在所述进口(3)处和/或在所述上腔室(4)处和/或在所述下腔室(6)处布置有至少一个通风机构。

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