[发明专利]一种薄规格中厚板离线热处理汽雾冷却系统

权利要求书

1.一种薄规格中厚板离线热处理汽雾冷却系统，包括供水、供气、汽雾喷嘴和控制系统，其特征在于，汽雾喷嘴沿输送辊道在辊道缝隙间上下对称布置，上喷嘴和上辊道固定在移动上框架上，下喷嘴固定在固定框架上；供水、气系统分别经分流集水、气管路进入汽雾喷嘴，供水管路上设置开闭阀、流量计、调节阀，提供稳定、可控的冷却水由喷嘴侧向导入喷嘴内层储水腔中，供气系统提供的恒定、可控的冷却空气由喷嘴两端导入喷嘴外层储气腔中，带有一定压力和初速度的水和空气在喷嘴出口处混合碎化后形成水雾，水雾以一定的初速度和喷射角沿缝隙喷嘴喷出，高速雾滴刺穿高温钢板表面蒸汽膜，与钢板表面直接液固换热；控制系统由经验管理系统和PLC系统组成，经验管理系统制定汽雾冷却策略和冷却规程，并将冷却规程下发到PLC系统执行，PLC系统通过调节供水供气压力比和流量比、上下喷嘴供水水量比、上喷嘴喷射距离、上下喷嘴喷射角和通板速度，实现喷嘴冷却强度调节和喷水状态调节。

2.如权利要求1所述的一种薄规格中厚板离线热处理汽雾冷却系统，其特征在于，供水系统包括分流集水管(1)、分供水管(22)、喷嘴进水口(15)、汽雾上喷嘴(7)和汽雾下喷嘴(7’)，由安装在分流集水管(1)上的压力传感器(16)和泄压保压管路(17)上的调节阀(18)组成供水压力闭环控制系统，通过PID控制实现水压实时调整，供水压力为0.2MPa~0.4MPa，水温为0℃~32℃；安装在供水管路上的流量计(3)和流量调节阀(4)组成流量闭环控制系统，通过Fuzzy-PID控制实现水量实时调整。

3.如权利要求1所述的一种薄规格中厚板离线热处理汽雾冷却系统，其特征在于，供气系统由汽雾风机(5)、风机变频器(6)和供气管路(11)组成，供给的冷却空气依次通过分流集气管(8)、流量计(9)、开闭阀(10)、金属软管(12)、喷嘴入气口(25)进入储气腔，供气压力为4KPa~8KPa；为保证供气系统按设定值提供恒压空气，由安装在分流集气管上的压力传感器(19)和汽雾风机变频器(6)组成供气压力闭环控制系统，通过PID控制实现供气压力实时调整；为精确调节供气总量，由安装在供气管路上的流量计(9)和汽雾风机变频器(6)组成供气流量闭环控制系统，通过Fuzzy-PID控制实现供气量实时调整。

4.如权利要求1所述的一种薄规格中厚板离线热处理汽雾冷却系统，其特征在于，汽雾喷嘴的结构：缝隙喷嘴长2.8m~3.5m，外层储气腔(23)环绕包裹在内层储水腔(24)外侧，两腔体仅在喷嘴下方缝隙处联通；阻尼装置(27)由两层筛板组成在内层储水腔(24)中，靠近进水侧筛板透水孔稀疏、孔径大，靠近出水侧筛板透水孔稠密、孔径小；内层储水腔(24)缝隙喷嘴位于垂直缘中心线，出水缝宽2mm，出气缝对称布置于出水缝隙喷嘴外缘两侧，每个出气缝宽1.5mm。

5.如权利要求1所述的一种薄规格中厚板离线热处理汽雾冷却系统，其特征在于，固定在移动上框架(20)上的上喷嘴(7)和上辊道(14)通过提升电机(21)随移动上框架(20)上下移动，调节上喷嘴喷射距离，上喷嘴喷射距离调节范围为30mm~400mm，下喷嘴(7’)喷射距离固定为40mm。

6.如权利要求1所述的一种薄规格中厚板离线热处理汽雾冷却系统，其特征在于，汽雾喷嘴平行于输送辊道连续布置4~6组，每组喷嘴包括上下对应的两个喷嘴，上喷嘴(7)安装在上辊道14间，下喷嘴(7’)安装在下辊道间，输送辊道速度可调，调节范围为0.05m/s~0.6m/s。

7.如权利要求1所述的一种薄规格中厚板离线热处理汽雾冷却系统，其特征在于，经验管理系统将设备中的多组汽雾喷嘴沿钢板前进方向分成4个冷却段，依次为预冷段、常规冷却段、强化冷却段和次强化冷却段，通过制定汽雾冷却策略和冷却规程，实现冷却路径控制和终冷温度控制，冷却策略包括设定各组喷嘴开闭状态、喷嘴冷却强度、喷嘴喷水状态和各冷却区冷却时间，冷却规程包括各冷却段开闭、水量、水比、供水压力、供气总量、供气压力、喷射距离和通板速度的设定值；PLC系统通过精确调节单个喷嘴供水供气压力比和流量比、上下喷嘴供水水量比、上喷嘴喷射距离、上下喷嘴喷射角和通板速度，实现喷嘴冷却强度调节和喷水状态调节。

8.如权利要求7所述的一种薄规格中厚板离线热处理汽雾冷却系统，其特征在于，经验管理系统根据设定的钢种、钢板规格、开冷温度、终冷温度和冷却速度，调取调试好的作业规程并下发到汽雾系统PLC中；作业规程的制定基于多次调试数据的综合分析。