CN114777454A - 一种高效去除低温卷取工艺钢卷表面残水的装置 - Google Patents

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Abstract

一种高效去除低温卷取工艺钢卷表面残水的装置，涉及热连轧领域。该高效去除低温卷取工艺钢卷表面残水的装置包括分别设于带钢输送辊道上方和下方的上框架和下框架，上框架和下框架分别连接有多个用于对带钢输送辊道输送带钢板坯进行喷吹的吹嘴，吹嘴分别通过送风管连接空气压缩机的出口，空气压缩机的进口通过热风管连接有热交换器。本申请提供的高效去除低温卷取工艺钢卷表面残水的装置能够快速高效的取出带钢表面参留水分，避免带钢基体被水腐蚀产生凹坑，有利于提高带钢产品的质量，增强产品竞争力。

Description

一种高效去除低温卷取工艺钢卷表面残水的装置
技术领域
本申请涉及热连轧领域，具体而言，涉及一种高效去除低温卷取工艺钢卷表面残水的装置。
背景技术
随着下游客户对钢卷产品高强减薄需要的日益强烈，要求钢卷产品满足高强度、高表面、高耐磨性、易加工等特点，同时要求钢卷产品具备低成本优势。
某热轧2250产线通过对产线设备进行改造升级具备了超快冷系统和超高强钢卷取的能力，能够采用低合金成分配合两段式超低温卷取的方式(卷取温度≤150℃)生产抗拉强度1100MPa级的超高强钢，产品具有优良的耐磨性及较低的成本，能够很好的满足下游用户的需求，但是由于其生产工艺的特殊性，低温卷取工艺钢板表面质量控制至关重要。钢卷进行低温卷取(CC≤150℃)时，层流冷却水会卷入钢卷中无法完全干燥，导致钢卷下线后带钢表面带水严重，带钢表面残留的水、基体、氧气会形成一个微电池，使基体铁失去电子而溶解成为阳极，同时空气中的氧气溶解在残留的水中被还原成为阴极，两者形成腐蚀电池对钢铁产生一定的电化学腐蚀，随着时间的推移会在钢板表面形成凹坑。同时由于带钢表面带有水，表面铁皮、灰尘等在后续平整时会粘附到辊面产线物理压坑，严重的影响产品的表面质量，降低了产品的竞争力。
发明内容
本申请的目的在于提供一种高效去除低温卷取工艺钢卷表面残水的装置，其能够快速高效的取出带钢表面参留水分，避免带钢基体被水腐蚀产生凹坑，有利于提高带钢产品的质量，增强产品竞争力。
本申请的实施例是这样实现的：
本申请实施例提供高效去除低温卷取工艺钢卷表面残水的装置，其包括分别设于带钢输送辊道上方和下方的上框架和下框架，上框架和下框架分别连接有多个用于对带钢输送辊道输送带钢板坯进行喷吹的吹嘴，吹嘴分别通过送风管连接空气压缩机的出口，空气压缩机的进口通过热风管连接有热交换器。
在一些可选的实施方案中，送风管连接有用于检测气体压力的压力表。
在一些可选的实施方案中，送风管还连接有用于控制通过气体流量的流量控制阀。
在一些可选的实施方案中，热风管连接有用于检测气体温度的温度计。
在一些可选的实施方案中，上框架和下框架与带钢板坯的距离在60-80m之间。
在一些可选的实施方案中，上框架和下框架分别连接有多对呈八字形布置的吹嘴。
在一些可选的实施方案中，相邻吹嘴之间的间距为20-25cm，且吹嘴与对应上框架或下框架之间的夹角为30-45°。
在一些可选的实施方案中，带钢输送辊道输送带钢板坯以30～50m/min的速度穿过上框架和下框架之间。
本申请的有益效果是：本申请提供的高效去除低温卷取工艺钢卷表面残水的装置包括分别设于带钢输送辊道上方和下方的上框架和下框架，上框架和下框架分别连接有多个用于对带钢输送辊道输送带钢板坯进行喷吹的吹嘴，吹嘴分别通过送风管连接空气压缩机的出口，空气压缩机的进口通过热风管连接有热交换器。本申请提供的高效去除低温卷取工艺钢卷表面残水的装置能够快速高效的取出带钢表面参留水分，避免带钢基体被水腐蚀产生凹坑，有利于提高带钢产品的质量，增强产品竞争力。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的高效去除低温卷取工艺钢卷表面残水的装置的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的高效去除低温卷取工艺钢卷表面残水的装置对带钢输送辊道输送的带钢板坯进行残水去除的局部结构示意图。
图中：100、上框架；110、下框架；120、吹嘴；130、送风管；140、空气压缩机；150、热交换器；160、热风管；170、压力表；180、流量控制阀；190、温度计；200、带钢输送辊道；210、带钢板坯。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
以下结合实施例对本申请的高效去除低温卷取工艺钢卷表面残水的装置的特征和性能作进一步的详细描述。
如图1和图2所示，本申请实施例提供高效去除低温卷取工艺钢卷表面残水的装置，其包括分别设于带钢输送辊道200上方和下方的上框架100和下框架110，上框架100和下框架110分别连接有四对用于对带钢输送辊道200输送带钢板坯210进行喷吹的吹嘴120，吹嘴120分别通过送风管130连接空气压缩机140的出口，空气压缩机140的进口通过热风管160连接有热交换器150，送风管130连接有用于检测气体压力的压力表170及用于控制通过气体流量的流量控制阀180，热风管160连接有用于检测气体温度的温度计190。上框架100和下框架110与带钢板坯210的距离为70m，上框架100和下框架110分别连接有四对呈八字形布置的吹嘴120，相邻吹嘴120之间的间距为20cm，且吹嘴120与对应上框架100或下框架110之间的夹角为-45°，带钢输送辊道200输送带钢板坯210以40m/min的速度穿过上框架100和下框架110之间。
本申请实施例提供的高效去除低温卷取工艺钢卷表面残水的装置通过设置热交换器150对空气进行加热，并使用空气压缩机140将热交换器150加热的空气通入至各个吹嘴120对带钢输送辊道200输送带钢板坯210的上表面和下表面进行喷吹，从而降低带钢板坯210表面的空气湿度，加大带钢板坯210上方空气对流，使带钢板坯210表面残水上空的水汽分子不断被吹扫走，从而加速带钢板坯210表面残水的蒸发，本申请实施例提供的高效去除低温卷取工艺钢卷表面残水的装置只需在现场进行局部的改造，结构简单且成本低廉，去除带钢板坯210表面残水能力强，操作灵活，可根据带钢板坯210表面残水的不同设置不同的工艺参数，在保证去除残水的同时，不降低生产效率。
高效去除低温卷取工艺钢卷表面残水的装置将带钢板坯210表面的残留水吹干的需满足以下条件：带钢板坯210上方空气中饱和水蒸气分压＜带钢板坯210表面的水蒸气分压，两种相差越大，带钢板坯210表面水蒸发的越快，即带钢板坯210上方的空气湿度越小，表面水蒸发的越快。根据以下公式计算空气湿度。
ε＝Pt/P0 (1)
其中，ε为空气相对湿度，Pt表示一定温度下的水蒸气分压，P0一定温度下空气中饱和水蒸气分压。
Pt又与摩尔相变热、温度及气体摩尔体积变化存在以下的关系：
dPt/dt＝r/(C×△V) (2)
其中，r为摩尔相变热，C为温度，△V为摩尔体积增加。
△V＝RC/P (3)
其中，R为摩尔气体常数，8.314J/(mol·k)
以上公式求解得到：
lnP＝∫((18rdC)/(R×C2))+C，其中C为常数 (4)
根据公式1～4，可以获得带钢板坯210表面温度与空气中相对湿度的关系，通过设置相应的工艺参数，实现表面残留水的加速蒸发。
其中，上框架100和下框架110与带钢板坯210的距离为60～80cm，距离＜60cm时带钢板坯210在平整过程中会与装置干涉发生事故；距离＞80cm时，热风对带钢板坯210表面上方的湿度影响不大，吹扫去除水的效果不明显。上框架100和下框架110分别连接有多对呈八字形布置的吹嘴120，相邻吹嘴120之间的间距为20-25cm，且吹嘴120与对应上框架100或下框架110之间的夹角为30-45°能够使高压热风的吹扫覆盖整个带钢板坯210的上下表面，不会造成盲区。带钢板坯210速度30～50m/min能够在保证表面残水完全吹干的同时，最大限度的提高生产效率。
以上所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

Claims (8)

1.一种高效去除低温卷取工艺钢卷表面残水的装置，其特征在于，其包括分别设于带钢输送辊道上方和下方的上框架和下框架，所述上框架和所述下框架分别连接有多个用于对所述带钢输送辊道输送带钢板坯进行喷吹的吹嘴，所述吹嘴分别通过送风管连接空气压缩机的出口，所述空气压缩机的进口通过热风管连接有热交换器。
2.根据权利要求1所述的高效去除低温卷取工艺钢卷表面残水的装置，其特征在于，所述送风管连接有用于检测气体压力的压力表。
3.根据权利要求1所述的高效去除低温卷取工艺钢卷表面残水的装置，其特征在于，所述送风管还连接有用于控制通过气体流量的流量控制阀。
4.根据权利要求1所述的高效去除低温卷取工艺钢卷表面残水的装置，其特征在于，所述热风管连接有用于检测气体温度的温度计。
5.根据权利要求1所述的高效去除低温卷取工艺钢卷表面残水的装置，其特征在于，所述上框架和所述下框架与所述带钢板坯的距离在60-80m之间。
6.根据权利要求1所述的高效去除低温卷取工艺钢卷表面残水的装置，其特征在于，所述上框架和所述下框架分别连接有多对呈八字形布置的吹嘴。
7.根据权利要求6所述的高效去除低温卷取工艺钢卷表面残水的装置，其特征在于，相邻所述吹嘴之间的间距为20-25cm，且所述吹嘴与对应所述上框架或所述下框架之间的夹角为30-45°。
8.根据权利要求1所述的高效去除低温卷取工艺钢卷表面残水的装置，其特征在于，所述带钢输送辊道输送所述带钢板坯以30～50m/min的速度穿过所述上框架和所述下框架之间。
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