[实用新型]用于金属板带的快速冷却装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及的气体喷射冷却技术领域，尤其涉及用于金属薄板热处理的气体喷射冷却领域，属于热处理设备领域。

背景技术

金属材料的热处理工艺中，一般是将其加热到一定温度后，按照特定的降温曲线进行冷却，从而使材料内部具有某种金相组织结构，以获得特别的机械特性和表面质量。常规的冷却方法有气冷、水冷、油冷以及辊冷等形式，其中气冷(Gas-jet Cooling)以冷却均匀、表面质量好而得到广泛应用。气体冷却的主要装置是冷却风箱，冷气体通过风箱表面的喷孔或者喷缝高速流出，喷射到热的金属制品(多为薄板带)表面，将其温度迅速降低至设定值，同时离开金属表面后的热气体被抽出、换热再重新输入风箱。

以往文献中公布了各种形式的冷却风箱，如专利CN1494598A中提到的有多个突出喷嘴的带钢急速冷却装置，以及专利CN1704486中提到的长度不大于带钢宽度的三分之二的气体喷射冷却装置等等。这些装置的主要特点是，双侧风箱对称布置，每个风箱作为一个整体，且风箱覆盖范围内没有气体的逃逸空间，所有冷却金属板带后的热气流只能从风箱的边缘处离开。

但以上几种形式的冷却风箱存在以下几个问题，而这些问题已在实际运行过程中逐渐暴露出来：

1.金属板带的边部过冷问题。传统冷却风箱由于没有设置气体的逃逸通道，气体喷射到金属板带表面后不可避免的产生横向流动问题，即越靠近边缘部，参与换热的气体越多，换热能力越高，从而导致了温度的横向不均匀(边缘低中间高)，这对于热处理的质量控制是不利的因素。

2.金属板带的抖动问题。为了进一步提高气体的冷却能力，通常采用提高喷嘴处的流速或提高具有高导热能力的H₂含量的方法。H₂是一种具有很宽的爆炸极限范围的危险气体，提高其含量意味着设备的安全性要求更高。因此目前通常的做法是提高喷嘴处流速，随着流速的提高，换热能力明显提高，但由于气体的聚集和横向流动，金属板带的抖动问题也愈发突出。

3.其他问题。突出的喷嘴形式可能会划伤金属板带表面。风箱与金属板带间距的调节会对装置的相关辅助设备的设计提出要求。

为了缓解横向流动问题，同时考虑到实际生产中的板宽变化，以往的冷却风箱都设置有五分隔调节阀，即沿板宽方向将风箱分隔为五个风道，每个风道设置挡板调节进气量，从而达到调节沿板宽气流分布的目的。专利CN201121716就是这种五分隔阀的一种典型形式。这种分割调节阀一般设置在冷却气体主管道上，因此风箱内部也必须做风道分隔，制造起来较为复杂。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种用于金属板带的快速冷却装置，该装置冷却均匀性好，结构简单，可以局部调节。

本实用新型所采用的技术方案是：它包括一对冷风总管和一组风箱，冷风总管通过柔性补偿器接至风箱，每个冷风总管上接有气流入口，各风箱之间留有气体逃逸间隙；本实用新型所述的冷却装置以板带通过线为中心轴线对称布置，且两侧冷却装置的喷射区域相错开。

本实用新型的优点：本实用新型的装置具有冷却均匀性好、结构简单、组装方便、可局部调节、不划伤金属板、可抑制金属板带抖动等特点。

附图说明

图1是本实用新型的一对立式冷却装置的示意图。

图2是本实用新型的一对立式冷却装置的俯视图。

图3是本实用新型的风道支管上的流量调节挡板示意图。

图4是实施例里立式冷却段三对冷却装置同时使用的示意图。

图5是本实用新型的风箱传动装置的示意图。

其中：1-冷风总管，2-风箱，3-柔性补偿器，4-上导向辊，5-下导向辊，6-金属板带，7-第一冷却风箱组，8-第二冷却风箱组，9-风道调节挡板，10-稳定辊，11-滑块，12-螺杆，13-圆棒，14-喷孔阵列。

具体实施方式

考虑到前文所述的各种问题，我们设计出具有如下特点的冷却装置：

如图1所示，用于金属板带的快速冷却装置，包括一对冷风总管1和一组风箱2，冷却气体经风机鼓入冷却炉室内，通过冷风总管1进入一组独立的风箱2中。冷风总管1通过柔性补偿器3接至风箱2，柔性补偿器3可以补偿设备运行时的热膨胀(或收缩)，同时也可满足独立风箱2的移动需要。每个冷风总管1上接有气流入口，各风箱2之间留有气体逃逸间隙。这一对冷风总管的外侧还分别设置有上导向辊4和下导向辊5，金属板带6通过上导向辊4和下导向辊5张紧，以抑制其在气体喷射冷却过程中的剧烈抖动。且两侧冷却装置的喷射区域错开。