[发明专利]一种用于带钢的均匀冷却型层流冷却系统和方法

说明书

本发明提供一种用于带钢的均匀冷却型层流冷却系统和方法，包括有轧制模块和冷却模块；轧制模块，用于对中间带坯进行轧制形成带钢；冷却模块，包括有第一冷却区和第二冷却区；用于获取轧制后的带钢，通过第一冷却区和第二冷却区分别对带钢进行水冷；第一冷却区包括有至少一个加密冷却单元和普通冷却单元；在同一水流压力下，加密冷却单元的单位面积水流密度大于普通冷却单元的单位面积水流密度，是保证带钢冷却效果和性能的主要冷却设备。第二冷却区为精调冷却区，可以对带钢温度精细调整。本发明在对带钢进行层流冷却过程中，通过在第一冷却区的加密层流冷却段设置小口径的喷嘴，能够对带钢进行均匀冷却。

技术领域

本发明属于热连轧带钢生产工艺技术领域，涉及对热连轧带钢的冷却，特别是涉及一种用于带钢的均匀冷却型层流冷却系统和方法。

背景技术

在热连轧带钢的生产过程中，需要对从精轧机中轧制出的带钢进行层流冷却，从而保证生产出的带钢的性能。层流冷却的基本原理是通过控制层流冷却系统的集管开启数量和冷却水流量等，保证带钢进入卷取机后的卷取温度，从而改善带钢的金相组织及性能。钢板从精轧机中轧制出后温度较高，在层流冷却系统中的温度变化较大，在冷却过程中钢板的组织性能等也会发生较大变化，直接影响生产出的带钢的质量，因此，层流冷却系统的设置形式和控制方法会影响带钢的质量。

在热连轧带钢生产线上，层流冷却设备长度长，用水量大，对最终的带钢成品性能、板形至关重要。层流冷却设备一般设置机旁高位水箱，分为若干组，每组设置若干集管，每组集管数可不相同。层流冷却设备集管上设置U型鹅颈管，冷却水通过集管进入，从U型鹅颈管流出，对精轧机轧制后的钢板进行水冷。而目前热连轧层流冷却设备均采用U型鹅颈管，容易产生宽度方向冷却水量不均，进而造成带钢宽度方向冷却不均匀，出现局部应力集中，卷取后在空冷的过程中应力释放不均匀，导致浪形、翘曲和拱背等板形质量问题出现。同时由于鹅颈管口径较大，水质稍差就容易堵塞，或发生锈蚀，从而造成出水不均匀，引起带钢冷却不均匀。

现有技术中，针对管线钢和高强钢在生产过程中的冷却，常规层流冷却设备达不到相应的冷却效率。常用的解决办法就是将压力为0.3MPa的高压力强力冷却设备设置于层流冷却前部，来实现更高的冷却效率，满足厚规格管线钢、高强钢的要求。但由于强力冷却设备的水压高于常规层流冷却的水压0.07~0.1MPa，需单独设置高压供水系统，增加了工程投资。在生产其他普通钢种时，高压供水系统仍投入使用，也增加了运行成本。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于带钢的均匀冷却型层流冷却系统和方法，用于解决现有技术中存在的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种用于带钢的均匀冷却型层流冷却系统，包括有轧制模块和冷却模块；

所述轧制模块，用于对中间带坯进行轧制形成带钢；

所述冷却模块，包括有第一冷却区和第二冷却区；所述第一冷却区和第二冷却区分别用于对所述带钢进行水冷；所述第一冷却区包括有至少一个加密冷却单元和普通冷却单元；同一水流压力下，所述加密冷却单元的单位面积水流密度大于所述普通冷却单元的单位面积水流密度。

可选地，所述加密冷却单元包括有用于出水的加密冷却集管；所述普通冷却单元包括有用于出水的普通冷却集管；所述加密冷却集管的出水口直径小于所述普通冷却集管的出水口直径。

可选地，所述第一冷却区包括有一组以上冷却集管单元；每组冷却集管单元中的加密冷却集管数量为普通冷却集管的2至4倍。

可选地，所述加密冷却单元在水流压力0.07~0.1MPa时的单位面积水流密度为60~180（m³/h）/m²；所述普通冷却单元在水流压力0.07~0.1MPa时的单位面积水流密度为30~60（m³/h）/m²。