[发明专利]用于钢质板材的具有可变的降温速率的冷却梁和冷却工艺

说明书

具有可变的降温速率的冷却装置(28)，其用于处理金属材料，尤其用于在厚板轧机、热轧带材生产线或热处理线中借助于喷射喷嘴冷却部使钢质板材(22)降温。·1.1冷却装置包括：至少两个冷却梁(16、16a、17、17a)，它们横向于板材(22)的板材行进方向(21)并且居中地在两个辊道辊子(12、13、14)之间分别布置在下侧以及上侧；和喷射喷嘴冷却部，所述喷射喷嘴冷却部相应配备有多个全射流喷嘴和多个实心锥喷嘴，其中，全射流喷嘴与实心锥喷嘴(20)对称地布置。·2.一种用于运行根据本发明的冷却装置的方法。

技术领域

本发明涉及在厚板轧机、热轧带材生产线或热处理线中的、具有可变的降温速率的冷却装置，其用于处理金属材料。本发明还涉及通过这种冷却装置进行的冷却工艺。

背景技术

轧制板材的最终质量在很大程度上由第一步的变形步骤和相应的冷却来决定。已经在板材的生产的起始阶段中存在的缺陷仅能非常困难地或完全无法在后续的生产线中予以消除，并且因此会对最终产品的质量产生严重的负面影响。

例如，在钢的厚板轧制的情况下，轧制物经过的温度-变形过程对轧制物的在轧制过程结束时存在的机械特性有重大影响。这意味着，轧制中间产品或最终产品的机械特性取决于在什么样的温度下对轧制物在相应的轧制道次中进行轧制。

在轧制物的所谓的热力轧制的情况下，轧制过程如此进行，即，轧制物仅在确定的允许的温度窗中进行轧制。这意味着，轧制道次和有针对性的冷却阶段必须交替进行。

钢部件在热处理线中的淬火和紧接着的回火也是惯常的做法。由此实现可有针对性地调节材料的硬度和韧度的期望的组合。该技术原理上还用在板材设备中生产高强度的钢质板材中，如例如在EP 1 764423 A1中公开的那样。在此，在加热板坯并且在多个可逆道次中在厚板机架上将其粗轧成最终厚度后，使板材以很高的速度降温到例如室温，即，进行淬火过程。紧接着进行回火工艺，即，将带材再次加热到例如600℃，接着进行重新降温。因此可灵活地小批量地制成具有不同特性的板材。

此外，期望可在热轧带材生产线或厚板轧机中设定轧制物的高的和低的冷却速率。为此，例如由EP 2 415 536、EP 2 047 921或JP 5 123737已知冷却装置，在其中，高的冷却速率可通过喷嘴喷水冷却实现，并且低的冷却速率可通过鼓风机吹动空气冷却(强制对流)实现。

在传统的喷嘴冷却部中将水射流柱状地被引导到待冷却的轧制物上。这种方式的冷却局部实现了非常好的降温值。然而已经表明，在冷却射流旁边直接相邻的区域可能没有或没有充分冷却。通常，这种水冷却在冷却喷嘴的水流量很大时效果良好。然而，在水量相对较少的情况下没有足够充分地流过喷嘴。轧制物的降温不均匀，不可避免地产生内部应力，其结果导致在材料中的不平整度，这又负面影响最终产品的质量。空气冷却仅可用于在中等的材料厚度下以冷却速率最高约为1K/s进行冷却。对于裂纹敏感型钢，要求冷却速率为1至2K/s。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种用于冷却装置的机构，通过它可实现最低的和非常高的冷却速率，并且可横向于带材行进方向产生最大的降温均匀性。另一目的在于给出一种用于运行根据本发明的机构的方法。

该目的基于权利要求1和权利要求8的前序部分结合特征部分的特征来实现。本发明的有利的设计方案为从属权利要求的对象。

根据本发明的教导，为了在顾及到横向于板材行进方向的最大的降温均匀性的情况下实现低的以及非常高的降温速率，提出，冷却装置包括：至少两个冷却梁，其分别横向于板材行进方向并且居中地在两个辊道辊子之间布置在下侧以及上侧；和喷射喷嘴冷却部，为它相应分配有多个全射流喷嘴(Vollstrahldüse)和多个实心锥喷嘴(Vollkegeldüse)，其中，全射流喷嘴与实心锥喷嘴对称地布置。