CN201172683Y - 热镀机组热镀后快冷段带钢冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热镀机组热镀后快冷段带钢冷却装置，包括冷却装置密封壳体、设置于冷却装置密封壳体内的若干气雾喷嘴、与气雾喷嘴相连接的高压水管和高压气管、与冷却装置密封壳体相连通的抽风机和蓄水槽、设置于冷却装置密封壳体下方的密封气刀，所述冷却装置密封壳体内还设有若干空气喷嘴，设置于气雾喷嘴的两侧，与空气管道相连通；气雾喷嘴和空气喷嘴覆盖整个带钢宽度。本实用新型与现有技术相比，其有益效果是：带钢冷却速度快，带钢宽度方向温度均匀，同时有利于控制镀层厚度均匀性。

Description

热镀机组热镀后快冷段带钢冷却装置

技术领域

本实用新型涉及带钢热镀机组快冷段冷却设备，特别属于快冷段气雾与喷气相组合的带钢冷却装置。

背景技术

常见的热镀机组有：热镀纯锌机组、合金化热镀锌机组、热镀纯锌和合金化热镀锌共用机组、热镀铝锌机组、热镀铝机组。这些机组的镀后快冷段都是指在气刀与顶辊之间的冷却段。对于热镀纯锌、热镀铝锌和热镀铝机组，希望带钢热镀后到达顶辊前将镀层快速均匀地冷却下来，而对于合金化热镀锌机组和热镀纯锌和合金化热镀锌共用机组，则希望带钢经过合金化炉均热段后到达顶辊前将镀层快速均匀地冷却下来。

目前生产中在镀后快冷段通常采用风机鼓风冷却，如图1所示，其中1带钢；2锌锅；3沉没辊；4气刀；5风机；6顶辊。这种冷却方式存在以下不足：(1)冷却速度慢，不仅不利于镀层快速冷却，而且造成冷却段过长，顶辊6过高，对沉没辊3与顶辊6之间带钢1的张力控制和快速通板都不利；(2)风机5直接吹到带钢1表面的冷却风量大，对带钢造成的振动大，不仅影响机组速度，而且不利用气刀4处控制镀层厚度的均匀性；(3)沿带钢宽度方向冷却速度不可调，带钢边部冷却速度快，造成沿带钢宽度方向镀层组织性能不均，对于热镀纯锌和热镀铝锌产品，还造成锌花大小不均；边部冷却快的地方，锌花小，中间冷却慢的地方，锌花大。对于合金化热镀锌产品，容易在带钢边部出现欠合金化缺陷，严重影响产品的表面质量和冲压性能。某机组在镀后快冷段采用风箱喷气冷却，如图2所示，其中1带钢；2锌锅；3沉没辊；4气刀；6顶辊；11喷气风箱。该喷气风箱11的喷嘴为缝隙式喷嘴，且缝隙式喷嘴沿带钢宽度方向布置，并统一控制。这种冷却方式也存在与上述风机鼓风冷却相同的三点不足。某机组在镀后快冷段采用气雾冷却方式冷却带钢，如图3所示，其中，1带钢；2锌锅；3沉没辊；4气刀；21密封气刀；22气雾消除器；23抽风机；24气雾喷射装置；25鼓风机。气雾喷射装置24向带钢1上下表面喷射气雾，从而达到冷却带钢的目的。使用过程中，通过密封气刀21喷吹密封气体防止气雾滴落到下方的锌锅内，并使用两台抽风机23和两个气雾消除器22将气雾及时排除。这种冷却方式的优点是冷却速度快，气雾冷却段的长度为常规喷气冷却段的一半左右即可满足带钢的冷却要求，而且其喷气量与常规喷气冷却相比要小，从而带钢的振动较小。但其不足之处是设备复杂，投资、生产和维护成本高，另外，其沿带钢宽度方向冷却能力也不可调，边部带钢冷却速度快，经气雾冷却后最边部带钢的温度通常要比中间部分带钢的温度低20℃左右，造成镀层沿带钢宽度方向组织性能不均。

综上所述，目前的热镀机组镀后快冷段在冷却能力、减轻带钢振动或提高带钢沿宽度方向冷却均匀性及降低成本方面存在明显的不足。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供热镀机组热镀后快冷段带钢冷却装置，该装置能够改善带钢宽度方向带钢冷却温度的均匀性，提高热镀后带钢的冷却能力，减少带钢振动，从而能有效地控制带钢镀层厚度的均匀性和提高带钢沿宽度方向镀层组织性能的均匀性。

为解决上述技术问题，本实用新型的热镀机组热镀后快冷段带钢冷却装置，包括冷却装置密封壳体、设置于冷却装置密封壳体内的若干气雾喷嘴、与气雾喷嘴相连接的高压水管和高压气管、与冷却装置密封壳体相连通的抽风机和蓄水槽、设置于冷却装置密封壳体下方的密封气刀，所述冷却装置密封壳体内还设有若干空气喷嘴，设置于气雾喷嘴的两侧，与空气管道相连通；气雾喷嘴和空气喷嘴覆盖整个带钢宽度。

优选地，所述气雾喷嘴所在的高压气管和高压水管和空气喷嘴所在的空气管道都沿带钢运行方向布置。

优选地，所述冷却装置密封壳体下方设有一对水冷稳定辊。

优选地，所述气雾喷嘴向上倾斜设置。

优选地，所述冷却装置密封壳体内设有若干密封气刀和导流板。

优选地，所述冷却装置密封壳体内的密封气刀分别设置于在冷却装置密封壳体的最上部和气雾喷嘴的下方。

优选地，冷却装置密封壳体最上部的密封气刀向下倾斜设置，气雾喷嘴下方的密封气刀向上倾斜设置。

优选地，所述冷却装置密封壳体上方设有一扫描式测温仪。

优选地，所述抽风机的管道上还设有一冷凝器和一风机电磁控制切断阀。

优选地，所述空气管道上设有冷却空气流量控制阀。

优选地，所述高压气管上设有高压气体流量控制阀和电磁控制切断阀。

优选地，所述高压水管上设有流量控制阀和电磁控制切断阀及手工切断阀。

本实用新型与现有技术相比，其有益效果是：由于沿带钢宽度方向采用气雾与喷气相组合的冷却方式冷却带钢，中间部分采用冷却速度较快的气雾冷却方式，两边则采用冷却速度相对较慢的喷气冷却方式，改善了带钢宽度方向带钢温度的均匀性。在镀后快冷段的下方设置水冷稳定辊，可以稳定带钢，有利于控制镀层厚度均匀性，减少振动，从而可以生产出沿带钢宽度方向镀层组织性能均匀的产品。本实用新型还对冷却装置内的气雾进行密封，并将冷却设置内的气雾和冷凝水及时进行排除，能有效防止气雾及其冷凝水落入下方的锌锅内。

附图说明

图1是现有技术风机鼓风冷却示意图；

图2是现有技术风箱喷气冷却示意图；

图3是现有技术气雾冷却装置示意图；

图4是本实用新型气雾与喷气相组合的冷却装置示意图；

图5是本实用新型气雾喷嘴布置示意图；

图6是本实用新型空气喷嘴布置示意图；

图7是本实用新型气雾和空气喷嘴管路及控制阀示意图；

图8是本实用新型气雾密封示意图；

图9是本实用新型实施例示意图。

图中，1带钢；2锌锅；3沉没辊；4气刀；5风机；6顶辊；11喷气风箱；21密封气刀；22气雾消除器；23抽风机；24气雾喷射装置；25鼓风机；31控制器；32气雾冷却；33喷气冷却；34喷气冷却；35扫描式测温仪；41气雾喷嘴；42高压水管；43高压气管；51空气喷嘴；52空气管道；62风机电磁控制切断阀；65冷却空气流量控制阀；71高压气体流量控制阀；72高压脱盐水流量控制阀；77高压气体电磁控制切断阀；79高压脱盐水电磁控制切断阀；80高压脱盐水手工切断阀；91蓄水槽；92冷凝水电磁排放阀；93导流槽；95电磁控制切断阀；96气雾冷凝器；97冷却装置密封壳体；98导流板；111水冷稳定辊。

具体实施方式

如图4所示，该带钢热镀后快冷段冷却装置，带钢1其宽度的中间部分采用冷却速度较快的气雾冷却32，两边则采用冷却速度相对较慢的喷气冷却33和34。冷却装置密封壳体上方装有一扫描式测温仪35，控制器31与扫描式测温仪35相连，控制器31能根据沿带钢宽度方向扫描式测温仪35的测量结果和带钢宽度规格，调节每组气雾喷嘴和空气喷嘴的流量。

如图5所示，冷却装置密封壳体内装有气雾喷嘴41，气雾喷嘴41与高压水管42、高压气管43相连通；为了调节沿带钢1宽度方向的冷却速度，气雾喷嘴41所在的高压水管42和高压气管43都沿带钢1运行方向布置。气雾喷嘴41采用圆形喷嘴。喷嘴41向上倾斜，气雾喷嘴41装在相对于钢带1宽度表面中间。

如图6所示，冷却装置密封壳体内装有空气喷嘴51，空气喷嘴51与空气管道52相连通；为了调节沿带钢1宽度方向的冷却速度，空气喷嘴51所在的空气管道52也沿带钢1运行方向布置。为了提高冷却能力，减轻气体回流，减少所需的能量，气雾喷嘴41和空气喷嘴51都采用圆形喷嘴。空气喷嘴51装在气雾喷嘴41两侧。

如图7所示，装置的气雾和空气冷却喷嘴管路上装有各种阀，两套风机5及其电磁控制切断阀62，一用一备，用两套高压气管43和电磁控制切断阀77，以防止高压气体供应出现故障时气雾喷嘴无法产生气雾，造成高压脱盐水泄漏落入锌锅，引起爆炸。高压脱盐水同时串联高压脱盐水电磁控制切断阀79和手工切断阀80，当出现异常情况时，可以手工切断高压脱盐水的供应。本实用新型冷却装置的空气喷嘴和气雾喷嘴都可以单独控制，每对空气管道52上装有冷却空气流量控制阀65；每对高压气管43上装有压缩空气流量控制阀71；每对高压脱盐水管道42上装有高压脱盐水流量控制阀72；这些阀都用来单独控制，当完全切断高压水管42内的高压脱盐水时，气雾喷嘴相当于喷气喷嘴，此时的气雾冷却相当于喷气冷却。本实用新型冷却装置即使带钢发生跑偏，也可以很好地调节带钢沿宽度方向温度分布的均匀性，而且当机组生产不同宽度规格的带钢时，也可以调节沿带钢宽度方向喷嘴的投入量，将带钢宽度方向没有正对着带钢的无效喷嘴全部关闭，以节约能源消耗。

如图8所示为防止气雾及其冷凝水落入下面的锌锅内，需要对冷却装置内的气雾进行密封。装置的气雾密封是在冷却装置密封壳体97上方装有一个向下倾斜的气雾密封刀21，在冷却装置密封壳体97内每排气雾喷嘴41的下方，装有向上倾斜的气雾密封刀21；密封气刀在快冷段上方向下倾斜喷吹，在气雾喷嘴下方向上倾斜喷吹，以便更好地对冷却装置内的气雾进行密封。每排气雾喷嘴41和气雾密封刀21的下方装有导流板98；在冷却装置密封壳体97下端两侧分别装有一个冷凝器96，冷凝器96通过电磁控制切断阀95分别与所装的抽风机23相连通；在冷却装置密封壳体97底端两侧分别装有一个导流槽93、一个蓄水槽91。蓄水槽91由冷凝水电磁排放阀92控制。导流板98将气雾冷凝水导入到导流槽93和蓄水槽91内，将经过冷凝器96冷凝的气体排除，同时维持冷却装置内的负压。经冷凝器96冷凝的气雾冷凝水也自动流入导流槽93和蓄水槽91内。冷凝水在蓄水槽91内集聚后，可打开电磁控制切断阀92进行排除。

实施例

如图9所示，本实施例为某热镀锌机组，生产宽度规格为700～1280mm的带钢1。锌锅2，沉没辊3，气刀4。其气雾与喷气相组合的带钢冷却装置密封壳体97的中间气雾冷却沿带钢1运行方向布置5组气雾喷嘴41，两侧的喷气冷却沿带钢运行方向各布置4组空气喷嘴51，且每组气雾喷嘴41所在的高压水管、高压气管和空气喷嘴51所在的空气管道都可以单独地进行控制。在气雾与喷气相组合的带钢冷却装置密封壳体97下方置有一对水冷稳定辊111，用于稳定带钢，减轻带钢振动，以便提高镀层厚度控制的均匀性，同时可以提高镀后快冷段带钢的冷却能力。工作时要求水冷稳定辊111的冷却水入口温度控制在30℃以下，而出口温度控制在40℃以下，通过冷却水流量来控制，当出口温度高时，增加冷却水的流量。在冷却装置密封壳体97的上方置有一个沿带钢1宽度方向扫描式测温仪35，扫描式测温仪35与控制器31相连(见图4)。根据其测量的带钢1沿宽度方向的温度分布情况，调节每组气雾和喷气喷嘴的流量(在0～100％之间调节)。当流量为0时，喷嘴关闭，当流量为100％，流量达到最大，当完全切断气雾喷嘴的高压脱盐水时，气雾喷嘴相当于喷气喷嘴。通过是否投入高压脱盐水和调节各喷嘴的流量，可以实时在线控制沿带钢宽度方向的冷却能力，实现带钢沿宽度方向均匀地冷却。另外，对于供应气雾喷嘴的高压气体和高压脱盐水，为了提高喷吹气雾的雾化效果，其气水比最好大于0.3m³/l，从而得到沿带钢1宽度方向温度均匀。生产宽度为1080mm的热镀纯锌IF钢时，带钢1沿宽度方向的温度实测结果可见表1，表中可以看出，采用本装置冷却，带钢1宽度上的温度非常均匀。

表1  宽度为1080mm的热镀纯锌IF钢的两边与中间实测温度

	边(驱动侧)	中	边(工作侧)
				本实施例	153℃	155℃	152℃
对比例	210℃	240℃	215℃

需要注意的是，以上列举的仅为本实用新型的一个具体实施例，显然本实用新型不限于以上实施例，随之有着许多的类似变化。本领域的技术人员如果从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (12)

1.一种热镀机组热镀后快冷段带钢冷却装置，包括冷却装置密封壳体、设置于冷却装置密封壳体内的若干气雾喷嘴、与气雾喷嘴相连接的高压水管和高压气管、与冷却装置密封壳体相连通的抽风机和蓄水槽、设置于冷却装置密封壳体下方的密封气刀，其特征在于：所述冷却装置密封壳体内还设有若干空气喷嘴，设置于气雾喷嘴的两侧，与空气管道相连通；气雾喷嘴和空气喷嘴覆盖整个带钢宽度。

2.如权利要求1所述的热镀机组热镀后快冷段带钢冷却装置，其特征在于：所述气雾喷嘴所在的高压气管和高压水管和空气喷嘴所在的空气管道都沿带钢运行方向布置。

3.如权利要求2所述的热镀机组热镀后快冷段带钢冷却装置，其特征在于：所述冷却装置密封壳体下方设有一对水冷稳定辊。

4.如权利要求3所述的热镀机组热镀后快冷段带钢冷却装置，其特征在于：所述气雾喷嘴向上倾斜设置。

5.如权利要求4所述的热镀机组热镀后快冷段带钢冷却装置，其特征在于：所述冷却装置密封壳体内设有若干密封气刀和导流板。

6.如权利要求5所述的热镀机组热镀后快冷段带钢冷却装置，其特征在于：所述冷却装置密封壳体内的密封气刀分别设置于在冷却装置密封壳体的最上部和气雾喷嘴的下方。

7.如权利要求6所述的热镀机组热镀后快冷段带钢冷却装置，其特征在于：冷却装置密封壳体最上部的密封气刀向下倾斜设置，气雾喷嘴下方的密封气刀向上倾斜设置。

8.如权利要求7所述的热镀机组热镀后快冷段带钢冷却装置，其特征在于：所述冷却装置密封壳体上方设有一扫描式测温仪。

9.如权利要求8所述的热镀机组热镀后快冷段带钢冷却装置，其特征在于：所述抽风机的管道上还设有一冷凝器和一风机电磁控制切断阀。

10.如权利要求9所述的热镀机组热镀后快冷段带钢冷却装置，其特征在于：所述空气管道上设有冷却空气流量控制阀。

11.如权利要求10所述的热镀机组热镀后快冷段带钢冷却装置，其特征在于：所述高压气管上设有高压气体流量控制阀和电磁控制切断阀。

12.如权利要求11所述的热镀机组热镀后快冷段带钢冷却装置，其特征在于：所述高压水管上设有流量控制阀和电磁控制切断阀及手工切断阀。

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