[发明专利]改变层流冷却集管喷管间距的层流冷却方法

说明书

本发明提供一种改变层流冷却集管喷管间距的层流冷却方法，喷管沿板带宽度方向并列设置在层流冷却集管上，层流冷却集管被分为中间区与两个边部区；通过改变层流冷却集管上喷管之间的距离，在中间区的喷管之间距离较小且彼此相等，两个边部区的喷管之间的距离由内侧向外侧逐渐增大，使层流冷却水流密度在板带宽度方向上呈中间大、两边小的趋势分布，从而使板带宽度方向上的冷却强度趋于一致，进而降低板带宽度方向上的温度差，使性能保持一致，避免产生边浪或翘曲缺陷，提高板带的板形质量。

技术领域

本发明属于热轧板带钢板形控制技术领域，具体涉及一种用于控制热轧板带钢边浪与翘曲的改变层流冷却集管喷管间距的层流冷却方法。

背景技术

在热轧板带钢采用控轧控冷技术生产过程中，轧后冷却过程直接影响着热轧产品的板形与钢板的性能。然而，在实际生产中，轧后冷却经常存在宽度方向上冷却效果不均匀，从而使冷却后的板带出现翘曲或边浪等板形缺陷。这是由于在冷却过程中，中部与边部的水流密度相同，冷却强度相同，中部的水流向两侧溢流过程中，对边部进行二次冷却，使边部的冷却强度增加，边部温度降低较快，从而导致边部温度相对中部较低，板带宽度方向上温度分布不均，进而形成翘曲或边浪等板形缺陷。

为了解决这一难题，使宽度方向上冷却效果均匀，目前有技术采用边部遮挡或改变出水口直径的方法降低边部的冷却强度。专利“中厚板层流冷却链式边部遮蔽装置控制方法”(申请号：2009100110734.7)公开了一种采用边部遮挡技术控制宽度方向上冷却效果的技术，该技术通过分别控制各组层流冷却集管上喷水区域的边部遮挡量，使遮挡量呈正弦分布，提高钢板宽度方向上的温度控制均匀性。该方案在一定程度上增加了设备和控制的复杂性。专利“一种等效层流冷却方法”(申请号：201010282943.X)与专利“一种用于控制热轧带钢双边浪的层流冷却系统及方法”(申请号：201510713274.X)公开了一种通过改变出水口直径控制宽度方向上冷却效果的技术。这两份专利分别使出水口直径由中部向两侧呈正弦分布或线性规律变化，使水流密度由中部向两侧逐渐减少，冷却强度由中部向两侧逐渐降低，边部经过二次冷却，达到与中部相同的冷却强度，从而使带钢宽度方向上的温度保持一致。考虑到在实际生产中，由于管径为变化的非标准管径，将增加生产成本及加工难度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于控制热轧板带钢边浪与翘曲的层流冷却方法，根据热轧板带钢在控制冷却过程中的温度分布，改变喷管之间的距离，以降低边部冷却能力，从而保证板带宽度方向上的温降一致、性能一致，提高板形质量。

本发明采取了如下技术解决方案：

一种改变层流冷却集管喷管间距的层流冷却方法，层流冷却集管包括连接法兰、内集管、外集管、喷管、进水侧侧板、远水侧侧板和集管端板；内集管的第一端与连接法兰固定连接，内集管的第二端与集管端板固定连接；外集管的第一端与进水侧侧板固定连接，内集管的第二端与远水侧侧板固定连接；进水侧侧板与远水侧侧板固定在内集管上；喷管与外集管固定连接；将喷管沿板带宽度方向并列设置在层流冷却集管上，所述层流冷却集管被分为中间区与两个边部区，每个所述边部区的宽度占所述层流冷却集管的总长的1/7～1/3；通过改变层流冷却集管的喷管之间的距离，使在中间区的喷管之间具有小距离，两个边部区的喷管之间的距离由内侧向外侧逐渐增大，使层流冷却水流密度在板带宽度方向上呈中间大、两边小的分布，从而使板带宽度方向上的冷却强度相同。

优选的，所述中间区的喷管之间的距离相等。

优选的，所述边部区的喷管间距由内侧向外侧呈规律增加。

优选的，所述边部区的喷管间距自内侧向外侧采用线性增加的形式，所述边部区喷管间距的表达式为：

式中：

l_1i—边部区由内向外第开始计算，第i个喷管间距；单位mm；