CN204779725U - 一种用于金属带热处理的冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于金属带热处理的冷却装置。一种用于金属带热处理的冷却装置，其特征在于包括冷却室、喷雾系统、高压系统，冷却室设置有供金属带连续通过的进口和出口；喷雾系统包括介质供应系统、介质供应系统管道和喷嘴，所述的喷嘴的喷口朝向冷却室内的金属带；高压系统包括高压电源、网电极和绝缘装置；网电极设置在位于冷却室内的金属带与喷嘴之间，网电极由绝缘装置设置在冷却室的内壁上，网电极由高压电源线与高压电源相连。本实用新型能够通过电极网加载高压对雾化液滴进行荷电处理，在表面张力、电场力、重力以及库仑力等的共同作用下，使得喷射往金属带的雾化液滴的尺寸均匀性更好，从而利于获得良好的金属带表面质量。

Description

一种用于金属带热处理的冷却装置

技术领域

本实用新型属于热处理技术领域，具体涉及一种金属带表面高压喷雾冷却装置。

背景技术

现有金属带热处理工艺中，特别是金属带热处理冷却工艺中，较为常用的是通过气-雾冷却喷管、水喷淋冷却喷管等向金属带直接喷射气雾的冷却技术，这满足了较多普通品种金属带产品的生产，但其所存在的缺陷使之难以满足部分高等级金属带产品的生产。其缺陷主要表现在：普通气-雾冷却喷管、水喷淋冷却喷管等产生的雾化液滴尺寸分布范围宽，即雾化液滴尺寸均匀性差，在直接喷射至金属带表面上时，一方面尺寸相差较大的雾化液滴所具备的动能不同，在喷射至金属带表面时，影响金属带的表面质量，特别是对涂镀产品的影响更为显著；另一方面雾化液滴尺寸均匀性差，导致对金属带冷却能力不均，不利于金属带的板型控制。综合以上因素，难以生产表面质量要求高的金属带，尤其是表面质量要求高的涂镀产品。

发明内容

针对上述技术问题，本实用新型旨在提供一种用于金属带热处理的冷却装置，能够通过电极网加载高压对雾化液滴进行荷电处理，在表面张力、电场力、重力以及库仑力等的共同作用下，使得喷射往金属带的雾化液滴的尺寸均匀性更好，从而利于获得良好的金属带表面质量。

为了实现该技术目的，本实用新型的技术方案是：一种用于金属带热处理的冷却装置，其特征在于包括冷却室、喷雾系统、高压系统，冷却室设置有供金属带连续通过的进口和出口；喷雾系统包括介质供应系统、介质供应系统管道和喷嘴，介质供应系统提供冷却液及压缩气体形成气-液介质，喷嘴由介质供应管道与介质供应系统相连通；喷嘴位于冷却室内，所述的喷嘴的喷口朝向冷却室内的金属带；

高压系统包括高压电源、网电极和绝缘装置；网电极位于冷却室内，网电极设置在位于冷却室内的金属带与喷嘴之间，网电极由绝缘装置设置在冷却室的内壁上，网电极由高压电源线与高压电源相连。

按上述技术方案，冷却装置还包括检测系统，检测系统包括摄像机和电脑；摄像机设置在位于冷却室内的金属带与网电极之间，摄像机由数据线与电脑相连。

按上述技术方案，所述的喷嘴设置在角度调节装置上，喷嘴的喷射方向可调，喷射方向与喷嘴和金属带的正对方向之间夹角在0°～10°之间。

按上述技术方案，冷却室的顶部或侧部设有排雾系统的排雾风扇。

按上述技术方案，高压系统的绝缘装置包括2根绝缘芯棒，绝缘芯棒上涂覆有具备绝缘性能的憎水材料(憎水材料优选为硅胶)，2根绝缘芯棒的中部与网电极相连，网电极外侧的绝缘芯棒上设有绝缘环(优选为环氧树脂绝缘环)。

按上述技术方案，所述冷却室的左右内壁上分别设置有滑动导轨，滑动导轨的长度方向与金属带通过方向垂直，绝缘芯棒的两端设有滑轮，滑轮与滑动导轨滑动接触并能够沿滑动导轨滑动，并通过限位块进行卡固。

按上述技术方案，绝缘环上单侧或两侧分布有多个独立的沟槽或交叉的沟槽，沟槽呈竖直状分布并延伸至绝缘环外延。

按上述技术方案，所述的网电极包括外框架、电极丝网，电极丝网固定在外框架上，外框架固定在绝缘装置的上绝缘芯棒；电极丝网的电极丝的间距为1～100mm，且电极丝等间距分布；电极丝的直径为0.1～0.4mm，外框架的直径与电极丝的直径比为10:1。

按上述技术方案，外框架的外侧边部加工有用于固定电极丝的沟槽。

按上述技术方案，网电极呈网状矩形平板状；网电极的外框架四周设有倒角。

相对于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型通过对雾化冷却液液滴进行均匀荷电，使得最终喷射至金属带表面的雾化液滴平均尺寸更小、尺寸均匀性更好，保证了金属带在热处理冷却过程中的冷却均匀性以及产品表面质量，雾化冷却液液滴通过性极佳、装置冷却效率高，装置安全性及可靠性高、使用寿命长。

附图说明

图1是本实用新型的冷却装置一个实施例及其介质供应系统的结构示意图；

图2是本实用新型的冷却装置一个实施例的雾化液滴经过高压网电极时的示意图；

图3是本实用新型的冷却装置一个实施例的高压网电极与冷却装置连接的示意图；

图4是本实用新型的冷却装置一个实施例的绝缘装置的示意图；

图5是本实用新型的冷却装置一个实施例的绝缘装置的绝缘环示意图；

图6是本实用新型的冷却装置另一个实施例的绝缘装置的绝缘环示意图；

图7是本实用新型的冷却装置一个实施例的绝缘装置的网电极的网面示意图；

图8是本实用新型的冷却装置另一个实施例的绝缘装置的网电极的网面示意图；

图中各附图标记对应如下：1高压系统，2网电极，3高压电源线，4高压电源，5排雾系统，6喷嘴，7介质供应系统管道，8喷雾系统，9介质供应系统，10用于金属带热处理的冷却装置，11金属带，12电脑，13摄像机，14一次雾化冷却液液滴，15二次雾化冷却液液滴，16网电极电极丝，17装置相对两侧的壁体或外框上设置的滑动导轨，18壁体或外框，19外框架，20绝缘装置，21绝缘环，22沟槽，23倒角，24沟槽，25小孔，26检测系统。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型，下面结合附图和实施例进一步阐明本实用新型的内容，但本实用新型的内容不仅仅局限于下面的实施例。

实施例1：

如图1-5、图7所示，本实用新型的一种用于金属带热处理的冷却装置10(或称金属带表面高压喷雾冷却装置)，包括冷却室、喷雾系统8、高压系统1，冷却室为呈封闭状的壁体或外框18，冷却室设置有供金属带11连续通过的进口和出口；喷雾系统8包括介质供应系统9、介质供应系统管道7和喷嘴6，介质供应系统9提供冷却液及压缩气体形成气-液介质，喷嘴6由介质供应管道7与介质供应系统9相连通(气-液介质通过的介质供应管道7进入喷嘴6，完成雾化，得到持续喷射的一次雾化冷却液液滴14)；喷嘴6位于冷却室内(呈封闭状的壁体或外框18内)，所述的喷嘴6的喷口朝向冷却室内的金属带11【金属带通过线(或称金属带通过部位)】；

高压系统1包括高压电源4、网电极2和绝缘装置20；网电极2位于冷却室内(呈封闭状的壁体或外框18内)，网电极2设置在位于冷却室内的金属带11与喷嘴6之间，网电极2由绝缘装置20设置在冷却室的内壁上，网电极2由高压电源线3与高压电源4相连(一次雾化冷却液液滴14在穿过连接高压电源4的网电极2时被荷电，得到持续喷射的二次雾化冷却液液滴15；二次雾化冷却液液滴15在高压电场中，在电场力等的作用下喷射至经过接地处理的金属带11上，完成对金属带11的冷却处理)。

检测系统26主要包括摄像机13和电脑12；摄像机13设置在位于冷却室内的金属带11与网电极2之间，摄像机13由数据线与电脑12相连。

所述的喷嘴6设置在角度调节装置上(喷嘴6的喷射方向可调，喷射方向与喷嘴和金属带的正对方向之间夹角在0°～10°之间)；

冷却室的顶部或侧部设有排雾系统5的排雾风扇(所述的排雾系统5的排雾风扇设置在装置壁体或外框18的顶部)。

高压系统的绝缘装置20包括2根绝缘芯棒，绝缘芯棒上涂覆有具备绝缘性能的憎水材料(憎水材料优选为硅胶)，2根绝缘芯棒的中部与网电极2相连，网电极2外侧(左右侧)的绝缘芯棒上设有绝缘环(优选为环氧树脂绝缘环)21(以增加爬电距离)。

所述冷却室的左右内壁上分别设置有滑动导轨17，滑动导轨17的长度方向与金属带通过方向垂直(即在金属带宽度方向调节，前后方向调节)，绝缘芯棒的两端设有滑轮，滑轮与滑动导轨17滑动接触并能够沿滑动导轨17滑动，并通过限位块进行卡固。

绝缘环(或称绝缘环环片)21上单侧或两侧分布有多个独立的沟槽或交叉的沟槽22，沟槽22呈竖直状分布并延伸至绝缘环外延。

所述的网电极2包括外框架19、电极丝网，电极丝网固定在外框架19上，外框架19固定在绝缘装置20的上绝缘芯棒；电极丝网的电极丝16的间距为1～100mm，且电极丝16等间距分布；电极丝16的直径为0.1～0.4mm，外框架19的直径与电极丝16的直径比为10:1。

外框架19的外侧边部加工有用于固定电极丝的沟槽24。

网电极呈网状矩形平板状；网电极的外框架四周设有倒角23。

工作时，介质供应系统9持续提供冷却液及压缩气体(形成气-液介质)，气-液介质通过喷雾系统8的介质供应管道7进入喷嘴6，完成雾化，得到持续喷射的一次雾化冷却液液滴14，一次雾化冷却液液滴14的喷雾情况可以通过控制介质供应系统9的冷却液及压缩气体的压力来进行调节；网电极2通过高压电源线3连接至高压电源4高压输出端，装置的壁体或外框18呈封闭状且设置有进出口供金属带11连续通过，金属带11接地，网电极2与金属带11之间形成电场，一次雾化冷却液液滴14在穿过连接高压电源4的网电极2时被荷电，经过网电极2后，得到平均尺寸更小、尺寸均匀性更好的二次雾化冷却液液滴15，因为尺寸大的一次雾化冷却液液滴14会在表面张力、电场力、重力以及库仑力等的共同作用下破碎；同时尺寸不同的一次雾化冷却液液滴14会在上述合力的作用下，运动轨迹发生偏转，尺寸小的液滴更容易被喷射至经过接地处理的金属带表面，完成对金属带11的冷却处理；尺寸小的雾化冷却液液滴在喷射至金属带表面时，对金属带涂镀产品的表面质量影响小，可以获得高品质的金属带产品；部分雾化冷却液液滴会在排雾系统5的作用下被排出，未能及时排出的雾化液滴会在绝缘装置20上形成水滴，并在绝缘装置的绝缘环21上被迅速汇聚至独立的沟槽22中，液滴通过独立的沟槽22流动并在重力作用下滴落，保证网电极2的有效绝缘。

本实用新型通过对雾化冷却液液滴进行均匀荷电，使得最终喷射至金属带表面的雾化液滴平均尺寸更小、尺寸均匀性更好，保证了金属带在热处理冷却过程中的冷却均匀性以及产品表面质量，雾化冷却液液滴通过性极佳、装置冷却效率高，装置安全性及可靠性高、使用寿命长。

实施例2：

如图6所示，与实施例1基本相同，不同之处在于：所述的绝缘环21上的沟槽呈竖直状分布。

实施例3：

如图8所示，与实施例1基本相同，不同之处在于：在外框架上加工有用于固定电极丝小孔25；或通过粘胶方式将电极丝固定在外框架上。

Claims (8)

1.一种用于金属带热处理的冷却装置，其特征在于包括冷却室、喷雾系统（8）、高压系统（1），冷却室设置有供金属带（11）连续通过的进口和出口；喷雾系统（8）包括介质供应系统（9）、介质供应系统管道（7）和喷嘴（6），介质供应系统（9）提供冷却液及压缩气体形成气-液介质，喷嘴（6）由介质供应管道（7）与介质供应系统（9）相连通；喷嘴（6）位于冷却室内，所述的喷嘴（6）的喷口朝向冷却室内的金属带（11）；

高压系统（1）包括高压电源（4）、网电极（2）和绝缘装置（20）；网电极（2）设置在位于冷却室内的金属带（11）与喷嘴6之间，网电极（2）由绝缘装置（20）设置在冷却室的内壁上，网电极（2）由高压电源线（3）与高压电源（4）相连。

2.根据权利要求1所述的一种用于金属带热处理的冷却装置，其特征在于：所述冷却装置还包括检测系统（26），检测系统（26）包括摄像机（13）和电脑（12）；摄像机（13）设置在位于冷却室内的金属带（11）与网电极（2）之间，摄像机（13）由数据线与电脑（12）相连。

3.根据权利要求1所述的一种用于金属带热处理的冷却装置，其特征在于：所述的喷嘴（6）设置在角度调节装置上，喷嘴（6）的喷射方向与喷嘴和金属带的正对方向之间夹角在0°~10°之间。

4.根据权利要求1所述的一种用于金属带热处理的冷却装置，其特征在于：冷却室的顶部或侧部设有排雾系统（5）的排雾风扇。

5.根据权利要求1所述的一种用于金属带热处理的冷却装置，其特征在于：所述冷却室的左右内壁上分别设置有滑动导轨（17），滑动导轨（17）的长度方向与金属带通过方向垂直，绝缘芯棒的两端设有滑轮，滑轮与滑动导轨（17）滑动接触并能够沿滑动导轨（17）滑动，并通过限位块进行卡固。

6.根据权利要求1所述的一种用于金属带热处理的冷却装置，其特征在于：所述的网电极（2）包括外框架（19）、电极丝网，电极丝网固定在外框架（19）上，外框架（19）固定在绝缘装置（20）的上绝缘芯棒。

7.根据权利要求6所述的一种用于金属带热处理的冷却装置，其特征在于：外框架（19)的外侧边部加工有用于固定电极丝的沟槽(24)。

8.根据权利要求1所述的一种用于金属带热处理的冷却装置，其特征在于：网电极呈网状矩形平板状；网电极的外框架四周设有倒角(23)。