[发明专利]一种水凸度任意可调的冷却集管及其水流量控制方法

说明书

一种水凸度任意可调的冷却集管，所述集管包括沿辊道上下两侧布置的上集管与下集管，在集管的上端设置喷嘴，设置隔板将集管分割成若干封闭域，在每个封闭域内均设置单独的进水管，在所述进水管上设置调节阀及流量计，在所述进水管与喷嘴之间设置阻尼板；每个相邻的封闭域之间通过设置的连通管连通，在所述连通管上设置调节阀。一种水凸度任意可调的冷却集管的水流量控制方法，通过设置的隔板、进水管、阻尼板、连通管、调节阀及流量计，配合集管上的喷嘴，按照温度分布的工艺要求实时调节调节阀的开度，得到任意可调的水凸度曲线，实现不同钢种、不同厚度的板带产品的宽向均匀性冷却。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种水凸度任意可调的冷却集管及其水流量控制方法。

背景技术

板带产品在轧后冷却时，由布置在辊道上下的集管喷射出均匀的水流，使板带快速冷却，达到控制产品性能的目的。

但是当板带产品达到一定的宽度以上时，由于中间的冷却水向两边流动，会造成边部过冷；同时，中间冷却水无法完全排除，堆积在板带表面，造成后续流下的冷却水无法冷却到板带表面，冷却效果差。因此，虽然集管在板带宽度方向喷射出均匀分布的冷却水，却无法达到板带宽向均匀的冷却效果，从而引起性能不均匀、板形不良等问题。

为了达到板带宽向均匀的目的，需要使集管中间的出水量与边部不同，一般是集管中部水量大于两边水量，形成所谓的“水凸度”，可以在一定程度上消除板带宽向冷却不均匀性。但由于板带产品规格繁多，如何使水凸度分布满足大部分产品的宽向冷却均匀性依然是一个难题。

专利CN2538808Y公开了一种板带淬火控冷上下集管，由上集管、下集管组成，上集管由主管芯、水箱、阻尼板和辫子、定位板、螺母组成；下集管由主管芯和下水箱、上水箱、阻尼板、辫子、螺母组成。

该技术方案通过喷嘴中间密集两边疏松的排布实现水量凸度。这种固定水凸度可以对某些规格的板带产品起到一定的均匀冷却效果，但是很难满足一条产线多品种规格的均匀冷却需求。

专利CN101838724A公开了一种可调水凸度的板带淬火控冷集管，由水箱、阻尼板、隔板和若干喷嘴组成，隔板把水箱分隔成若干个独立进水的小水箱，在隔板靠喷嘴侧与水箱的喷管安装板之间有间隙，间隙面积为水箱横截面积的1—15％，每个小水箱的进水口都有流量调节阀，调节每个小水箱的流量调节阀来调节水凸度。

该技术方案利用留有空隙的隔板将集管分隔成若干段，每段流量可调，通过空隙实现平滑的水量凸度，理论上可以实现任意的水凸度。但是实际上每个板带产品的温降和冷速需求都是对应一个确定的集管流量的，而因为在集管制造完成后隔板空隙是固定的，因此对应每个具体的产品，其水凸度实际上是固定不可调的，只能在一定程度上缓解宽向冷却不均匀。

专利CN104174670A涉及宽向可变流量的冷却集管，包括依次联通的主供水管、分配管、一级阻尼腔和喷射腔，所述喷射腔由凹形盖、端盖和喷射底板围成，所述喷射底板沿集管的长度方向设置有若干列通孔，所述喷射底板上靠近两端的通孔安装喷嘴，所述喷嘴底板上靠近中间的通孔上安装喷嘴，所述喷嘴的孔径大于安装于靠近喷射底板两端的喷嘴孔径。

该技术方案通过喷嘴的混合排布实现水量凸度比较平滑的分布，虽然对宽向冷却均匀性有利，但很难满足一条产线多品种规格的宽向均匀冷却需求。

专利CN104722589A公开了一种水凸度可调的五段式板带控冷集管，包括流量调节阀、隔板、水箱、阻尼板和喷嘴，水箱内布置有一层或两层阻尼板，若布置；两层阻尼板，阻尼板距离为30—90mm，上层阻尼板距集管箱顶部的距离为170—220mm，上下两层阻尼孔均匀错开布置，若布置一层阻尼板，上层阻尼板距集管箱顶部的距离为170—220mm，喷嘴布置中间密、两边疏，阻尼孔与喷嘴孔距为20—40mm。

该技术方案通过调整每段集管的流量实现凸度分布，流量配比复杂，并且水凸度呈阶梯形，难以实现过渡区的均匀冷却。