[发明专利]用于冷却轧制件的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于优选在轧机(Walzstraβe)中冷却轧制件的装置以及方法。

背景技术

用于在轧机中冷却轧制件的装置和方法是众所周知的。在轧机中生产带材和板材时，出于不同的原因控制和导向金属温度意义重大。在进行带钢热轧时或在进行厚钢板轧制时，轧制件可在终轧时通过有针对性的温度导向转变到各种不同的组织状态中，该组织状态例如可具有铁素体成分、珠光体成分、贝氏体成分或马氏体成分。温度导向通过在最终轧程后面的、以不同的结构形式已知的冷却装置发生。

对于其他的材料(例如铝、铜和铜合金、镁、钛、镍以及其他金属)也同样已知用于实施对轧制件的类似的影响的冷却区。

在用于钢或其他金属的冷轧机中，轧制件在变形时通过引入的轧制能加热。在此还必须避免对轧制件的确定的有害的温度范围，例如在钢的情况下必须避免蓝脆性的温度范围。此外，某些材料还在温度提高时倾向于形成粗晶。相应地，在冷轧机中也使用带材冷却装置。

在使用轧制油(例如煤油，其倾向于自燃并且可非常快地点燃)时，同样必须控制轧制件的温度，以防止这种点燃。

就此而言，例如已知一种喷射冷却系统，其将冷却介质借助于喷嘴导引到带材上。例如由EP1527829A1已知这样的冷却装置，其将冷却介质借助于喷嘴施加到轧制件上。

此外，还已知层流冷却系统，其将射流几乎无压力地导引到轧制件上。此外，已知根据DE19718530A1的特别用于在直流中的热轧宽带材的冷却装置，在其中冷却的强度通过相对地协调可彼此独立调节的参数(冷却时间、体积流量、压力等等)被控制。在此，为了避免不稳定的膜蒸发，与冷却介质的沸点保持安全距离。

在此还已知强化冷却系统、多功能间断式冷却系统(Mulpic-System)、中间机架冷却部、在生产热轧带材时的层流冷却区以及喷射冷却系统。这些设备通常实施为封装式，以便可控制流走的冷却介质。

已经已知的解决方案的缺点是，冷却介质以射流的形式导引到板材或带材或其他的轧制介质上并且在此以一些动能撞击。在射流碰撞到轧制件上的点中产生很高的热传导。然而，射流在此完全分裂并且丧失射流的动能。由此于是形成混乱流走的冷却介质，其那时对带材具有明显更差的冷却效果。

在此，冷却介质的射流不受控地分裂且分成不同的方向。于是，在缓慢运行的轧制件中冷却介质沿射流的方向流走。而在快速运行的带材中，冷却介质被带材携带。然而，在冷却装置之外存在的冷却介质通常并非是所期望的，因为相应地覆盖有冷却介质的带材可能从换向辊滑下、可能弄脏轧制室本身、可能弄脏带材、不同的排放物(例如气味和气溶胶)可能流出、可能干扰测量仪器(例如光学式和射电式测量仪器)以及可能在用于调节在摩擦上正确的状态的辊隙方面对在辊隙中的轧制件有不利的影响。

为了避免冷却介质进入到其他的贴靠区域中，已知的冷却装置相应地接触地利用辊子和密封件等等密封，如例如还由DE2844434A1公开的那样。

发明内容

基于所提及的现有技术，本发明的目的在于说明一种用于冷却轧制件的装置，该装置具有均匀的热传递以及降低环境的污染。

该目的通过具有权利要求1所述特征的用于冷却轧制件的装置实现。在从属权利要求中说明了有利的改进方案。

用于冷却轧制件、优选用于在冷轧时进行冷却的装置相应地具有喷嘴以用于将冷却介质施加到轧制件上。根据本发明，设有与喷嘴处于流体连通中的并且平行于带材运行面延伸的冷却腔以用于将冷却介质施加到轧制件上。

通过构造沿着轧制件或沿着带材运行面延伸的用于将冷却介质施加到轧制件上的冷却腔实现冷却介质的受限定的引导。在冷却腔的相应的构造方案中还可实现冷却介质以明显更长的时间作用到轧制件上，并且该作用由几何形状决定且可受控地实施。

此外，阻止冷却介质从轧制件不受控地流走，从而可降低冷却介质不期望地进入到其他的贴靠区域中。

相比于喷射冷却系统还可明显增大冷却介质所作用的表面，因为冷却通道提供使在几何形状上受限定的区域设有冷却介质的可能性。

冷却介质在撞击到轧制件上之后的飞溅以根据本发明的方式同样被避免。此外，还可通过沿着轧制件有针对性地引导冷却介质来降低冷却介质的压力级，由此可相应实现能量节省，因为冷却介质不必置于如此大的压力下。

优选地，冷却腔在此构造在轧制件和腔顶盖之间。以这种方式实现在冷却流体和轧制件之间的直接接触，并且在腔顶盖和轧制件之间的间距变化可简单地通过调节体积流量而受到补偿。