[发明专利]冷却金属带的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种冷却金属带的设备和方法，由此可减小装备成本、运行成本及装备空间。

技术背景

用于诸如钢带等长金属带的冷却设备，例如连续退火装备，设置有用于冷却金属带的冷却区域。

诸如高抗拉强度钢板等高强度钢板的制造要求快速冷却。有关快速冷却的不同想法已被探索，它们中的一些已付诸实践。其中的典型示例为水淬火。尽管具有强冷却能力，但是水淬火需要酸洗设备，用于从金属表面去除氧化膜。此外，由于在该冷却过程中金属带被冷却至水温，所以金属带必须被重新加热至400～500℃以进行后续过程，从节能和减少CO2的角度看，这不是所希望的。

近年来受到关注的冷却过程为使用气体喷射(gasjet)的快速冷却。这个冷却过程与水淬火不同，不需要重新加热，因为可设置任意的最终的冷却温度。此外，由于使用惰性气体或还原气体，所以不必进行酸洗。由于利用对流进行热传递，所以可提供高品质的响应，并且可容易控制在金属带的宽度方向上的温度分布。但是，为提高冷却率，冷却风扇的容量必须被增加，从而造成大电机容量。此外，冷却容量的进一步增加必然要求炉内氢气浓度的增加，于是，必须要进行包括防爆措施的安全防范。

为克服上述缺点，轧辊冷却是可用的，所述的轧辊冷却具有介于水淬火与使用气体喷射的快速冷却之间的冷却容量。在轧辊冷却中，在纵向上输送的金属带与冷却轧辊的表面相接触以快速冷却金属带。不幸的是，由于轧辊使金属带弯曲，在金属带内会发生翘曲，以使得金属带的横向相对的边缘不能与轧辊相接触，这样造成温度分布不均的问题。

为解决这个问题，在参考文献1中，在具有轧辊冷却区域的钢板连续退火设备中，喷射冷却设备刚好被置于轧辊冷却区域之后，所述的喷射冷却设备能够控制在宽度方向上的冷却温度分布。

在参考文献2中，张紧辊被分别置于冷却轧辊的入口侧和出口侧上，气体喷射喷嘴被布置在冷却轧辊与张紧辊之间，带状热电偶被布置在张紧辊侧，所述的带状热电偶能够测量在带宽度方向上的温度轮廓，以使得测量值被输入算法与控制单元。根据输入的测量值，算法与控制单元给气体喷射喷嘴发送命令以控制在气体喷射喷嘴的带宽度方向上的冷却量，于是可获得在带宽度方向上的均匀的带温度分布。

在参考文献3中，张紧辊被分别置于冷却轧辊的入口侧和出口侧上，气体喷射喷嘴被布置在入口侧张紧辊与冷却轧辊之间以及冷却轧辊与输送侧张紧辊之间，并且带状热电偶被设置在张紧辊侧中的每一个上，所述的带状热电偶可测量在带宽度方向上的温度轮廓，于是测量值被输入算法与控制单元。根据输入的测量值，算法与控制单元给每个气体喷射喷嘴发送命令以控制在气体喷射喷嘴的带宽度方向上的冷却量，这样可获得在带宽度方向上的均匀的带温度分布。

相关技术文献

[参考文献1]日本未审查专利公开号02-274822

[参考文献2]日本未审查专利公开号05-202428

[参考文献3]日本未审查专利公开号05-202430

发明内容

本发明解决的问题

在任一上述参考文献中，喷气冷却设备或气体喷射喷嘴被设置在适当的位置处以防止温度的不均匀分布。不幸的是，在这种类型或类似的气体喷射喷嘴内，由于供气系统(冷却风扇、气体制冷器、加热器、循环导管等)的安装，其自身的构造非常复杂，且装备成本和运行成本很高。此外，因为气体喷射喷嘴等必须被设置在张紧辊与冷却轧辊之间，所以其需要长的装备空间。

本发明提供一种用于冷却金属带的设备和方法，由此，与气体喷射喷嘴等相比，可减小装备成本、运行成本及装备空间。

解决问题的手段

在金属带沿其长度方向传送期间，用于连续冷却长金属带的本发明的金属带冷却设备包括：至少一个冷却轧辊，所述的冷却轧辊形成为圆柱形，多个冷却轧辊沿金属带的长度方向被布置，且冷却轧辊的轴沿金属带的宽度方向布置，金属带与冷却轧辊的轧辊表面相接触以冷却金属带；以及至少一个压力辊，所述的压力辊形成为圆柱形，且被与冷却轧辊中的至少任一个平行地布置以朝着冷却轧辊的轧辊表面强压金属带的横向相对侧。

多个压力辊可以优选布置在区段内，在所述的区段内金属带与轧辊表面相接触。

压力辊可被布置在金属带与轧辊表面之间的接触位置处，在所述接触位置处，金属带与轧辊表面开始接触。

压力辊可设置有运动装置，用于调节压力辊的位置。

压力辊可设置有挤压装置，所述挤压装置能够调节挤压力，用于使压力辊压抵金属带。