[发明专利]一种金属板带材热处理喷水系统及控制方法

说明书

本发明属于金属板带材热处理领域，公开一种金属板带材热处理喷水系统及控制方法。该系统包括分流集水器、分供水管路、控制阀组、控制系统，该控制方法包括水压调节方法和水流量调节方法，分流集水器采用多管路均流设计，实现均匀分流和恒压供水，分供水管路依据金属板带材品种规格、生产节奏、热处理工艺设计三种控制阀组配置模式，实现水压‑水流量双闭环控制。本发明满足了多品种、变规格、复杂热处理工艺和生产节奏对喷水系统水流量、水压、冷却路径的精确控制需求，调节速度快、稳定性好，节水节能，自动化程度高，实现了金属板带材高平直度、高均匀性、高效率热处理。

技术领域

本发明属于金属板带材热处理领域，涉及一种金属板带材热处理喷水系统及控制方法。

背景技术

热处理是改善金属板带材综合性能的关键工艺，尤其在提升其强韧性、耐蚀性、高温性能、疲劳性能、加工性能等方面作用明显。采用热处理的金属板带材种类较多(如普碳钢、不锈钢、铝合金、钛合金、高温合金等)，规格跨度大(厚度2～300mm，宽度800～5000mm)，热处理工艺复杂(如正火、回火、固溶、淬火、控制冷却、弱水冷等)。

冷却是金属板带材重要热处理工艺环节，通过设计并控制不同的冷却路径，可显著改善金属板带材微观组织，获得更优异的性能。通常情况下，金属板带材冷却热处理以水或水溶液作为冷却介质，利用水廉价易得、无毒、不燃烧、理化性能稳定、冷却能力强等特点，实现不同的冷却制度，满足不同热处理工艺需求。目前，金属板带材热处理向精细化、复杂化、高效率、低能耗等方向发展，对喷水系统的阀组配置、喷水参数的精确控制和快速响应、科学合理的喷水控制、精确可靠的自动喷水系统等提出更高的要求。现有金属板带材热处理冷却喷水系统精度低、调节时间长、泄漏量大、自动化程度低等现实问题亟待解决。

现有专利中，中国专利申请(公开号CN201447494U)公开了一种无缝钢管高温快速淬火装置的喷水系统，包括三组喷水装置，每组喷水装置分别设置控制阀。该控制阀仅提供开闭功能，无法进行流量、压力精确调控，与本发明设计方案无关。

中国专利申请(公开号CN202030785U)公开了一种适用于双频表面淬火装置的冷却装置，通过管道依次连接水池、供水泵、控制阀和喷水器。冷却装置喷水控制系统仅能够完成冷却水通断控制，未提供冷却水流量、压力控制功能，且仅提供一组控制阀组，无法实现复杂的多喷嘴开闭和流量调节功能，与本发明设计方案无关。

发明内容

针对现有金属板带材冷却热处理喷水系统控制精度低、调节时间长、自动化程度低等问题，本发明的目的是提供一种金属板带材热处理喷水系统及控制方法，该系统及方法能有效提高金属板带材冷却热处理过程喷水工艺参数控制精度和调节速度，减少管路震动，节水节能，满足多品种、变规格、复杂热处理工艺自动化生产的目标。

本发明的技术方案是：

一种金属板带材热处理喷水系统，该系统包括分流集水器、分供水管路、控制阀组、控制系统，该系统一端连接主供水管路，另一端连接射流喷嘴；

分流集水器由两个水平安置或垂直安置的圆柱形管路组成，两个圆柱形管路分别作为进水端管路和出水端管路，进水端管路在端部或侧面接入主供水管路，出水端管路与进水端管路之间通过间距1～2m的中间管路连接，多组分供水管路由侧向或上部接入出水端管路，进水端管路、出水端管路分别设有人孔，出水端管路设有水压传感器、水温传感器，出水端管路上端设有排气管路；进水端管路、出水端管路分别在底部一端或两端设有旁通管路，旁通管路上设有气动调节阀；