[发明专利]冷却设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于滚轧机工作辊的冷却、特别是用于轧铝中的低温冷却的方法和设备。

背景技术

为了跨滚轧条的宽度提供平整度控制，必须能够跨辊的宽度控制冷却。

在GB2012198中描述了跨工作辊的宽度改变加热和/或冷却的方法的示例，其中提供了可调整液体射流阵列。大多数现有系统使用基于煤油或水的冷却剂，但GB2466458描述了一种使用低温冷却剂的系统。

虽然可以使用常规的阀，类似于被用于基于煤油或水的冷却剂的那些阀，但在低温冷却剂的情况下实际上涉及到许多困难。

发明内容

本发明的目的是提供一种在使用低温冷却剂时控制冷却的更简单且更可靠的方法。

根据本发明的第一方面，一种控制滚轧机的一个或多个工作辊的表面轮廓的方法包括以基本恒定的流速向喷嘴供应低温冷却剂；以及控制气体供应以向低温冷却剂供应气体，由此，如果由工作辊的表面处的冷却剂提供的冷却能力大于所需的冷却能力，则控制向冷却剂的气体供应使得液体冷却剂在被从喷嘴喷洒到工作辊的表面上之前被气体雾化；并且如果由工作辊的表面处的冷却剂提供的冷却能力小于所需的冷却能力，则控制气体供应，使得冷却剂被作为液体从喷嘴供应到工作辊的表面。

如果冷却能力是正确的，则不进行改变。否则，当需要显著的冷却时，直接地从流体出口向工作辊上喷洒非雾化的液体射流，但是当几乎不需要冷却以将工作辊保持在期望温度范围内时，接通气体供应并使流体出口处的液体雾化，使得雾化的喷雾被喷洒到工作辊上。到区域中的每个喷嘴的液体流保持基本相同，但是来自喷嘴的雾化喷雾的冷却效果显著小于非雾化液体射流的冷却效果。

优选地，该方法还包括将关于工作辊轮廓的数据与参考数据相比较；并根据该比较的结果来调整气体供应。

可以与参考数据相比较来控制操作条件对工作辊轮廓的影响，以允许根据需要来调整冷却能力。

优选地，只有当比较的结果相差超过预定范围时，才调整气体供应。

优选地，该数据包括滚轧条平整度测量结果。

优选地，该方法包括使用来自控制器中的条平整度传感器和平整度控制系统的反馈来导出关于工作辊轮廓的数据；以及然后控制向冷却剂的气体供应。

在一个实施例中，最初，供应到一个或多个工作辊的表面的冷却剂的100%被雾化。

优选地，该方法还包括控制气体供应的控制机构的标记占空比以根据冷却要求来调整冷却。

在一个实施例中，冷却剂供应被划分成各区，每个区具有多个喷嘴和公共的气体供应，由此，每个区中的所有喷嘴以相同的方式向工作辊提供冷却剂。

对区中的多个喷嘴使用公共的气体供应确保从该区中的所有喷嘴供应的冷却剂采取雾化喷雾的形式，或者仍作为液体冷却剂，而不是区中的某些喷嘴供应液体而同一区中的其它喷嘴供应雾化喷雾。这提供更好的轮廓控制。

替代地，冷却剂供应被划分成各区，每个区具有多个喷嘴以及两个或更多气体供应，由此，在区内，来自至少一个喷嘴的冷却剂被雾化。

在单个区中使用多个气体供应给出了将来自某些而不是所有喷嘴的冷却剂雾化的可选方式。其优点是如果该区内的工作辊的非常小的区域需要减少的冷却量以改善轮廓，则其允许精细调节。

优选地，低温冷却剂包括氮。

根据本发明的第二方面，一种用于滚轧机的一个或多个工作辊的冷却设备包括：喷嘴，其用以接收低温冷却剂；来自喷嘴的流体出口，其用于向工作辊的表面供应低温冷却剂；气体供应；以及控制器，其用于控制气体从气体供应到低温冷却剂的供应，由此，所述设备适合于向工作辊的表面直接地供应液体，或者喷洒雾化液体在工作辊的表面处。

优选地，所述设备还包括至少一个传感器，其用于向控制器提供工作辊的表面处的冷却能力的效果的反馈。

优选地，所述传感器包括条平整度测量设备。

优选地，所述低温冷却剂包括液氮。

附图说明

现在将参考附图来描述根据本发明的方法和装置的示例，在附图中：

图1示出了用以向工作辊的表面供应冷却剂的常规喷雾喷嘴；

图2示出了一种装置，其中，多喷嘴集管可与低温阀和低温液体源一起使用；

图3示出了根据本发明的冷却设备的第一示例；

图4示出了根据本发明的冷却设备的第二示例；

图5示出了在使用图3的冷却设备的情况下旋转钢工作辊的温度如何随着时间而改变；以及